預防與處理架空電力線路冰凍災害的對策研究

路華

摘要：分析了冰凍災害給架空電力線路造成的危害，提出了預防架空電力線路冰凍災害的措施，對新建的架空電力線路和已有的電力線路的預防和處理手段進行了深入的探討。就如何做好架空電力線路的抗冰凍災害設計做了詳細的研究，旨在為提高我國架空電力線路的抗冰凍災害能力，保證我國電力運行的安全等提供理論參考。

關鍵詞：架空電力線路;抗冰凍;災害

最近幾年來，因為電力線路受到冰凍災害的影響，我國曾多次發生大范圍的斷線、倒塌等事故。分析冰凍災害產生的原因，可以大致歸納出兩類，一類是從來沒有產生過冰凍災害的地區因為線路的設計中沒有考慮冰凍，導致防御效果較低，使得線路的抗冰凍能力較差，遇到嚴重的冰凍災害很容易造成損失。另一類是雖然設計了一定的防冰凍害能力，但是由于存在不同程度的薄弱環節而受到冰凍災害的影響。

一、冰凍災害對架空電力線路造成的危害

架空線路履冰一方面給電力線路的運行和維護帶來很大的麻煩，另一方面還可能造成線路短路，絕緣子閃絡，導致電線斷掉、倒桿等事故的產生。尤其是冰凍災害產生以后，因為氣候條件惡劣，常常會產生電力中斷、冰雪封路、交通嚴重受阻等情況而影響了維修搶修工作的實施，因此造成了長時間的電力中斷情況的產生，帶來了嚴重的后果。概括起來，冰凍災害造成的架空電力線路的危害主要有以下幾種。

首先是桿塔倒塌事故。這種事故的產生一般是因為直線桿塔某一方向的側導線斷裂造成的。由于帶履冰的導線在塔桿的一側方向產生了較大的張力，導致塔桿承受過大的負荷承載，從而產生了桿塔倒塌事故。

其次是相間短路事故。假如導線在桿塔上是按照垂直排列的方式布線的，當導線與避雷線上的履冰產生一定程度的脫落時，因為各個導線的荷載分布不均，導致導線產生跳躍現象，造成了相間短路事故的發生。

安全距離不足也會造成短路事故，因為各檔距之內的線路受到冰凍害的影響等原因，使得各檔距范圍內的線路弧垂度發生了一定程度的變化。假如履冰現象嚴重，將導致導線下垂情況的出現，此時的安全距離過小將會引起短路等事故的產生。

再次就是因為絕緣子串短路引起的接地事故。絕緣子表面履冰之后，雖然看起來冰層的厚度沒有增加太大的重量，但此時會大大減少絕緣子串的絕緣能力，導致絕緣子串短路，從而產生接地事故。

二、加強冰凍災害的整體觀測，進行有針對性的設計和維護

1.針對冰凍災害高發地區的害情進行資料搜集

架空電力線路的設計施工部門要與當地的氣象部門加強互動聯絡，從氣象部門獲取本地區的歷年氣象記錄，特別是冰凍災害的記載，從掌握的資料中找出冰凍災害產生的性質、發生時間、區域分布、持續時間等，據此進行有目的的預防和前期設計與維護。

2.設立冰凍災害觀測點，掌握冰凍災害發生的基本規律

因為電力線路分布廣泛，局部地區的氣候條件容易造成很大的影響，緊緊依靠氣象部門等提供的資料不能夠滿足維護和設計的需要，因此，要選擇一些有代表性的區域設置冰凍災害觀測點，觀測點要根據電線積冰器械觀測辦法予以查驗，觀測點要假設不同高度和線徑的雨凇架、試凌線等，以更好地進行氣溫、風向、冰凍災害危害程度的研究，探索出正確的災害發生規律。對冰凍災害的檢測等要定時實施，觀測的內容主要有測冰的發生時間、冰凌的長度、單位重量及形成的外部因素等等。

三、新建架空電力線路防冰凍災害的策略

在已經掌握的氣象資料的基礎上，合理地進行冰凍災害區域的劃分，選擇不同的線路施工設計進行冰凍災害高發區的架空電力線路的施工，在保證線路安全運行的同時，減少鋪設電力線路的成本。

1.冰凍災害區域的劃分及取值

由于架空電力線路經過區域的復雜性，局部氣候和地形就能夠對其產生較大的影響。另外，由于沿線冰凍災害狀況之間有差異，我們不能只是通過一個固定冰厚設計值來予以防護。為了更好地實現線路的全面防護和重點地段的安全，要在已有氣象資料的前提下，結合線路經過的區域及其地形特點，進行科學全面的分析，從而合理地確定冰厚設計值。

2.架空電力線路鋪設路徑的選擇

選擇架空電力線路鋪設路徑時要盡量避開冰凍災害嚴重的地段，在施工的時候要盡量做到要最大限度避免在地形起伏較大區域鋪設架空線路;架空線路要避免通過風道、湖泊等容易產生冰凍災害的地帶;架空線路翻越山區時，要減少大檔距、高落差情況的出現;減小架空線路的轉角度。

3.架空電力線路抗冰凍災害的設計原則

如果架空電力線路沒有辦法避開冰凍災害多發地段，在這種情況下應采取抗冰設計。設計的冰厚值在20毫米及更大時要根據重冰凍架空電力線路設計規定的要求進行設計，冰厚值在15毫米的設計可按照上述規定進行設計，但是不能采用放松電線的應力的方式進行。一方面要提高線路的抗冰凍能力，另一方面要防止線間故障的發生。對于已經設計了抗冰凍能力的架空電力線路，由于冰凍區域的劃分可能存在一定的差距，為了保證線路運行的安全性能，最好要進行融冰措施的確定，以更好地維護和管理冰凍區的電力線路。為了更好地進行特殊時期的架空線路的融冰，要在規劃設計之時就充分地考慮到電廠、變電站設備的融冰電源燈裝置的安裝和運行。

四、已有架空電力線路預防冰凍災害的措施

1.改造已運行的架空線路

對處于海拔較高的地段以及處于峽谷口、風道等位置的架空線路，要進行合理的改道施工。對于重冰地段的架空線路要按照新的抗冰凍災害要求進行全面的改造，以提高預防冰凍災害的能力。

2.對無明顯微氣候地區要實行融冰措施預防冰凍災害

筆者多年的維護管理經驗表明，要想在沒有明顯微氣候或者地形變化的地區預防冰凍災害采用融冰措施是有效的方法。在進行融冰操作的時候要中斷供電線路，而且融冰需要大量的電能，操作起來比較繁瑣。因此，各地在實際運行中很少使用這一方法。短路融冰是一種常用的融冰方法，在治理冰凍災害的工作中，應滿足短路融冰所需條件，發電廠和變電站等要提供線路短路融冰的電源，線路上要確定好短路的位置，要根據監測點提供的信息，進行短路融冰的設計等。對于融冰電壓的選取，一般情況下可以選擇發電廠的標準電壓，需要在某一特定的融冰電壓開展工作時，可以把兩臺變壓器進行串聯工作，以取得更好的短路電壓融冰效果。

五、結語

綜上所述，面對冰凍災害給架空電力線路帶來的危害，我們要正確地進行預防，提高線路的抗冰凍能力，改進線路的鋪設和施工技術等。要做好前期的冰凍害觀測、冰凍害發生規律的總結等工作，以更好地為預防和處理冰凍災害提供信息支持。在進行新鋪設線路的選擇時候要盡量避開冰凍災害多發區域。若不能避開，則要使用科學的抗冰凍設計進行施工，新建線路要在正確分析冰凍害發生時間、強度的基礎上，合理進行冰凍等級、設計冰厚值的確定。在預防和處理的過程中，對于網架較為薄弱的主干線路，要借助于融冰手段保證架空電力線路的安全運轉。對于已經投入使用的架空電力線路，要根據前期設置的抗冰凍能力和現階段的冰凍害特點，進行科學有效的改造，在發生大面積的冰凍災害之后，可以使用短路融冰的方法進行搶修。在這些處理手段的基礎上，要加強對架空線路冰凍災害的預防和設計，以保證架空電力線路的安全運行。

參考文獻：

[1]?王志琦.農網35kV線路的雷電危害及防護分析[J].安徽電氣工程職業技術學院學報，2004，（1）.

[2]?杜永平，徐峰，殷青巖.皖北地區建設同桿四回110kV線路的研究[J].安徽電力，2007，（3）.

（作者身份證號碼：320923199005263010）