輸電線路大范圍冰害事故分析及對策

遲海豐

摘要：社會經濟的高速發展使得電力需求日益增加，供電壓力越來越大，而這也使得輸電線路中的故障問題呈現日益嚴重化和明顯化的趨勢。在電力生產工作和電力輸送過程中，安全生產這一話題都必須引起高度的重視。在眾多安全故障中，冰災是最為常見的，因此有必要做好防御和應對措施，從而保證輸電線路的安全運行，保證良好的電力供應，使人民能夠放心用電。

關鍵詞：輸電線路;冰害;對策

一般而言，導致輸電線路出現冰害的主要原因是惡劣的天氣現象所影響的，如當輸電線路遇到低溫，濕度較高，冷暖空氣對流環流大風等，會影響到輸電線路的正常運行。對于北方地區而言，輸電線路主要受到寒冷的影響，而對于南方地區來說，則受到的下雨天氣的影響則較多。尤其是北方地區，有很多的山區和丘陵，受制于冬季氣溫的影響，雨雪天氣在輸電線路的表層容易形成積雪和覆冰的現象，電能在輸送過程中就會受到一定的阻礙，造成電路通行不足的現象，這就是日常所見的冰害事故。

一、冰害的原因分析

（一）冰雪超重在成了桿塔荷載能力不足

（1）近些年來，不斷發生的雪災、冰害等自然災害，是造成輸電線路產生故障問題的客觀原因[1]。積雪天氣和覆冰層加重了增加輸電線路的覆冰重壓和荷載，而桿塔一旦無法承受，就會出現損壞。正是雪災、冰災等自然災害的頻發，使得目前存在著明顯和嚴重的各種電力設倒塌以及輸電線路的中斷現象，這對電力工程質量問題造成了嚴重影響。特別是在海拔高的地區，這些問題更為嚴重，這是因為這些地區的線路受到的氣候影響更為嚴重，線路覆冰現象更為常見，線路長期荷載嚴重，這就是使得電線塔受到的拉力更大更長久，最終出現傾斜彎曲現象。

（2）微氣候環境因素的影響。通常而言，在海拔較高的高山上常見電線塔和電線桿的倒塌現象。這些地區如果冬季出現過雨雪天氣，冰雪覆蓋層就很容易形成;而且隨著海拔高度的增高，冰雪的覆蓋厚度和重量也隨之增大。此時，如果兩側的電線塔都在海拔較低的地方，那么就會因為冰雪覆蓋應力的影響而出現兩端不平衡的張拉力，這樣電線桿或電線塔傾斜和倒塌的現象就很容易出現。

（二）絕緣子串覆冰嚴重造成頻繁冰閃

分析兩次大范圍冰閃跳閘的主要原因及影響因素為：（1）干旱無雨的季節，空氣污染較重，容易發生冰閃跳閘現象[2]。干旱季節空氣中有大量的懸浮性塵埃和導電離子，而絕緣子表面也會有污穢。雨凇時絕緣子表面會沉積一些空氣中的污穢，逐漸形成覆冰并加重，隨之冰橋就會在絕緣子傘裙間形成，而天氣轉暖后，高電導率的融冰水膜就會冰橋表面形成，另外從桿塔橫擔上流下來的融冰水，也將使絕緣子串的絕緣性能直接降低。（2）冰閃的發生率明顯受到絕緣子串型的影響。有統計顯示，冰閃基本上都在懸垂串發生，而沒有出現耐張和V型串絕緣子冰閃，這表明絕緣子串型與冰閃的發生有著密切關系。原因有三：第一冰不容易在耐張串和V型串上橋接傘問間隙;第二這兩個串行能夠有效自身清晰，積累污染物少;第三融冰時，貫通性水膜難以在該串行上形成。（3）溫度的變化對冰閃起著重要影響。通常在溫度較低的夜晚結冰時，貫通性導電水膜難以在段沿絕緣子串的冰柱表面出現，沿串電壓也相對均勻的分布，因此不易發生冰閃;而溫度較高的正午時分冰體表面開始融化，常常發生冰閃。如果冰雪天氣較長，那結冰和融冰就會交替出現，也就會反復出現冰閃;如果冰雪天氣較短，那化冰期將集中出現冰閃。

二、冰害事故應對策略

（一）加強塔站建設

塔站建設的根本意義就是在于穩定輸電線路，保護輸電線路的正常運行。通過加強塔站的強化建設，在環境惡劣、海拔較高等地區，能夠有效提升輸電線路的安全性[3]。例如，通過對線路覆冰厚度的檢測，可以加強增加塔桿，加強輸電線路塔站的建立。通過加強塔站建設能夠有效緩解塔桿受到覆冰重壓的問題，以及避免坍塌事故。以及通過及時應用更為科學的塔桿基站的保護技術，對地線支架進行及時檢修和補救，降低安全事故發生，確保供電順利。

（二）跳閘嚴重段落加強設備建設

跳閘問題是輸電線路工作運行過程中較為嚴重的問題，在問題不嚴重的地段可以采用相同盤的v形串，增加雙串聯的串結距離。加大對積污、覆冰和絕緣子串的研究力度，在試驗中研究不同積污、不同絕緣子串和不同覆冰的狀況等，同時要考慮到絕緣子串的冰閃現象和冰閃現象的特征，避免出現冰閃事故。著重研究500kV倒串絕緣子的機械受力情況和電氣閃絡的特征，提高輸電線路中線路安裝技巧，有效的避免大范圍病害對輸電線路的影響。

（三）避冰設計

在進行輸電線路設計時，需要對覆冰區域進行調查，并通過技術分析，避開嚴重的病害區域，并設計起伏較低的地形進行線路安排。需要進行避冰的主要地區包含：需要翻越山嶺，較大低于差異;風道、湖泊等較為容易覆冰的地區。設計時要充分考慮地形、氣象以及充足的抗冰強度，避免輸電安全事故發生。

（四）加強冰害預警系統建設

對于病害預警系統增強建設，對于現場圖像、風速、風向、溫度、濕度、輸電線張力、輸電線重力、絕緣子傾斜角度等具體參數。通過對采集到的數據進行分析，并設置系統響應判斷數據，提出報警預告，提前進行病害風險預告。

結語：

通過上述討論，輸電線路的覆冰問題對電力系統有著嚴重的安全隱患影響，因此，首先在進行輸電線路設計時，如果能夠通過避開危險地區，應當首先避開嚴重的病區;其次，如果不能進行充分的避冰設計，要確保抗冰能力，增強管理系統;同時要增強冰害預警系統的建設，及時的對覆冰進行消除，提前防止冰害造成的影響，確保輸電線路的安全運行。保障輸電線路的正常運行，是保障人們生活水平的正常的基本條件，因此加強輸電線路的安全運行尤為重要。

參考文獻：

[1]劉陽.江西地區輸電線路覆冰事故分析及應對措施探討[J].工程建設與設計，2020，000（011）：260-262.

[2]鄧德慧，李平，張濤，等.架空輸電線路防冰害措施研究[J].通訊世界，2020，027（003）：133-134.

[3]肖可.探析如何提高山區輸電線路防冰防雷抗災的能力[J].智能城市，2020，006（003）：78-79.

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