輸電線路覆冰及其消除措施

許云仕

摘 要：輸電線路具有分布廣、線路長和長期處于露天下運(yùn)行的特點(diǎn)，周圍自然環(huán)境對輸電線路的運(yùn)行產(chǎn)生重大的影響，尤其是覆冰，會(huì)導(dǎo)致輸電線路出現(xiàn)絕緣子串覆冰事故、線路各檔距覆冰不均、導(dǎo)線覆冰、桿塔損壞等事故，嚴(yán)重的威脅輸電線路運(yùn)行的安全性和可靠性，亟待采取有效的覆冰消除措施進(jìn)行處理。因此，針對輸電線路覆冰及其消除措施的研究具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：輸電線;覆冰

1 輸電線路覆冰的原因以及常見故障

1.1 輸電線路覆冰的原因分析

當(dāng)輸電線路環(huán)境溫度在-5攝氏度時(shí)，或者在雨雪天氣時(shí)，會(huì)導(dǎo)致輸電線路的絕緣子、避雷線、導(dǎo)線以及桿塔等出現(xiàn)由雪、霜、冰等混合形成的冰層，這一層并呈半透明或者透明裝，不僅密實(shí)而且結(jié)實(shí)，由于自然界物體上附有水滴，當(dāng)氣溫降低后，會(huì)是水滴凝結(jié)成冰，在輸電線路上越級越厚。同時(shí)，輸電線路的走向也會(huì)影響覆冰狀況，在熱空氣與冷空氣交匯的地方也會(huì)出現(xiàn)覆冰，風(fēng)力大小、氣溫高度會(huì)影響覆冰的持續(xù)時(shí)間。

1.2 輸電線路覆冰的常見故障分析

輸電線路常見的覆冰故障包括以下幾個(gè)方面：（1）絕緣子串覆冰故障，絕緣子覆冰后，會(huì)影響絕緣子的絕緣水平，導(dǎo)致出現(xiàn)閃絡(luò)接地故障，會(huì)導(dǎo)致絕緣子被燒壞，造成嚴(yán)重的后果;（2）線路各檔距覆冰不均勻，因?yàn)檩旊娋€路各檔之間的距離不同，覆冰狀況也不相同，會(huì)導(dǎo)致各檔距出現(xiàn)較大的弧度變化，如果當(dāng)局內(nèi)導(dǎo)線荷重過大，再加上覆冰重量，會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)導(dǎo)線嚴(yán)重下垂甚至觸地的現(xiàn)象;（3）導(dǎo)線覆冰事故，當(dāng)導(dǎo)線上的覆冰脫落時(shí)，導(dǎo)線各個(gè)部分的荷重不同，會(huì)出現(xiàn)導(dǎo)線跳躍的現(xiàn)象，發(fā)生導(dǎo)線相互碰觸的事故，造成短路;（4）桿塔損壞，桿塔承擔(dān)著中間導(dǎo)線的荷重，當(dāng)導(dǎo)線覆冰之后，會(huì)增加導(dǎo)線的荷重，當(dāng)導(dǎo)線與覆冰總荷重超過桿塔承受張力范圍后，將會(huì)損壞桿塔，甚至出現(xiàn)桿塔倒塌的事故。

2 消除輸電線路覆冰的有效措施分析

2.1 覆冰預(yù)防措施

根據(jù)輸電線路范圍廣、距離長的特點(diǎn)，在進(jìn)行輸電線路設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該考慮覆冰可能對輸電線路造成的影響，具體包括以下幾個(gè)方面：（1）覆冰荷重因素，輸電線路各檔之間的距離相對較長，當(dāng)導(dǎo)線覆冰后，會(huì)增加導(dǎo)線的荷重，因此，在設(shè)計(jì)輸電線路時(shí)，應(yīng)該選擇機(jī)械強(qiáng)度大的桿塔，張力小、強(qiáng)度高、耐候性強(qiáng)的導(dǎo)線，并盡可能的縮短檔距，采用水平排列導(dǎo)線的方式，同時(shí)還應(yīng)該適當(dāng)?shù)脑黾颖芾拙€與導(dǎo)線的間距;（2）在選擇輸電線路時(shí)，應(yīng)該盡可能的避免覆冰嚴(yán)重的地區(qū)、冷空氣和熱空氣交匯處，避免覆冰對輸電線路造成的損壞;（3）加強(qiáng)輸電線路的運(yùn)行觀察，根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀髼l件，當(dāng)出現(xiàn)輸電線路覆冰狀況時(shí)，應(yīng)該加強(qiáng)觀測，并采取有效的預(yù)防措施進(jìn)行處理;（4）加強(qiáng)維護(hù)和管理，為了防止覆冰對輸電線路造成損害，應(yīng)該加強(qiáng)維護(hù)管理，例如，調(diào)整導(dǎo)線弧度、更換拉線、緊固螺栓、調(diào)整拉線等，這樣能夠有效的防止輸電線路出現(xiàn)斷線或者桿塔倒塌等事故。

2.2 覆冰消除措施

目前，輸電線路覆冰消除措施主要包括以下幾個(gè)方面：（1）電流熔解法，電流熔解法的原理表現(xiàn)為：通過短路電流、增大電流負(fù)荷等方式還對導(dǎo)線進(jìn)行加熱，使覆冰溶解落地，以此起到消除覆冰的效果，在實(shí)踐應(yīng)用的過程中，具體做法包括：其一，短路電流加熱法，根據(jù)輸電線路的長度，導(dǎo)線的材質(zhì)、截面等，提前準(zhǔn)備好相應(yīng)的設(shè)備，做好計(jì)算工作，保證提供的短路電流能夠滿足熔冰要求，在熔冰之前，必須嚴(yán)格檢查長時(shí)間通過短路電流的設(shè)備以及結(jié)線狀況，為了防止發(fā)生危險(xiǎn)，短路電流覆冰熔解方式通常采用單獨(dú)的接地裝置，盡量不采用變電所以及發(fā)電廠的接地網(wǎng)，并且在使用該種方法時(shí)，還應(yīng)該指派專門的管理人員對整個(gè)覆冰熔解的過程進(jìn)行觀察，當(dāng)覆冰開始脫落時(shí)關(guān)閉斷流，如果通電時(shí)間過長，會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，雖然能夠?qū)?dǎo)線上的覆冰消除，倒是會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)線過熱，尤其是在導(dǎo)線連接處，會(huì)因?yàn)閷?dǎo)線過熱而出現(xiàn)燒壞的現(xiàn)象，影響輸電線路的安全運(yùn)行，因此，該種方法通常適用于覆冰嚴(yán)重的地區(qū)，適用范圍相對較窄;其二，增大線路負(fù)荷加熱導(dǎo)線法，當(dāng)輸電線路出現(xiàn)覆冰現(xiàn)象時(shí)，增加導(dǎo)線負(fù)荷，以此增加導(dǎo)線熱量，使導(dǎo)線覆冰熔解脫落，該種覆冰消除方法會(huì)產(chǎn)生較大的電能損耗，并且增加負(fù)荷，會(huì)導(dǎo)致電壓降低，不能夠長期使用，因此，在實(shí)踐應(yīng)用的過程中，應(yīng)該根據(jù)當(dāng)?shù)氐奶鞖鉅顩r，在覆冰開始之前提前增加電流負(fù)荷，預(yù)防輸電線路出現(xiàn)覆冰;（2）機(jī)械除冰法，機(jī)械除冰法是最原始的覆冰消除方法，各個(gè)地區(qū)的除冰機(jī)械設(shè)備不同，種類眾多，常見的包括以下幾種：其一，采用滑車式除冰器進(jìn)行除冰;其二，在導(dǎo)線上挷木質(zhì)套圈，在套圈的另一端幫上繩子，在繩子的另一端施加拉力，以此消除導(dǎo)線上的覆冰;其三，在地面上用竹竿、木棍等敲打?qū)Ь€，讓覆冰脫落，或者采用拋投短木的方式機(jī)打覆冰，將覆冰打碎后脫落，條件允許時(shí)，可以采用絕緣桿進(jìn)行敲打，機(jī)械除冰法的缺點(diǎn)在于：在采用該種覆冰消除法時(shí)，必須停電，并且需要嚴(yán)格控制敲打力度，避免對導(dǎo)線或者其他部件造成機(jī)械損壞。

總而言之，由于輸電線路的特點(diǎn)，致使其出現(xiàn)覆冰災(zāi)害的原因相對較多，并且當(dāng)輸電線路出現(xiàn)覆冰災(zāi)害時(shí)，如果沒有采取有效的措施進(jìn)行處理，將會(huì)對輸電線路造成一定的損壞，影響輸電線路運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。因此，為了降低甚至是消除覆冰對輸電線路造成的損壞，電力企業(yè)以及輸電線路運(yùn)維管理人員，應(yīng)該做好輸電線路的設(shè)計(jì)工作，做好預(yù)防措施，并且當(dāng)發(fā)生覆冰災(zāi)害之后，根據(jù)實(shí)際狀況，采取有效的覆冰消除措施進(jìn)行處理，以此降低覆冰對輸電 線路造成的損壞。