輸電線路大范圍冰害事故分析及對策(1)

付繼超 孫寒飛 尹河

摘要：目前，電力已經逐漸成為人們生活及生產中不可或缺的基礎性能源，這就對電能的持續供應能效提出了更高的要求，為了不斷迎合這一需求方向，我國的電力建設也作出了相應調整，但是在冬季溫度過低的環境下，天氣狀況對輸電線路的所產生的影響也是不容小覷的，一旦控制不當，在后續使用中就會直接 導致冰害事故的發生，這不僅會帶來一定的經濟損失，更會導致電力生產能效受到不利影響。

關鍵詞：輸電線路;冰害事故;原因分析

從電業企業的運行流程來說，輸電線路是尤為關鍵的電能傳送載體，但是它目前的運輸效能卻會相應因素的影響及制約，其中發生頻率最高、影響范圍最大的就是冰害事故，特別是在我國部分地區不僅缺少對冰害事故的防治措施，在事故發生時應變能力更是難以達到 預期標準，因此，這就需要在結合實際運行標準的基礎上，對冰害事故的預防措施進行綜合研究。

1 冰害事故產生的原因

1.1冰害事故

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。

1.2常見的事故現象

1.2.1線路荷載不足

在我國北方地區，尤其是冬季受天氣的影響，再加上雨雪天氣就會在線路的表面覆冰，長時間會使線路的荷載能力不足。根據統計數據總結一般輸電線路結 冰造成的覆冰現象，厚度多數為40-80mm之間，如果在特殊天氣，其冰蓋的厚度 可以達到100mm以上。在一條線路上積壓如此多的冰蓋就會使線路的承載很大，甚至會出現塔桿，輕則會造成電力事故和供電中斷，重則會對周圍的居民用電造成影響，甚至會危及到生命安全。近些年來，天氣現象異常，雪災和冰害的事故不斷發生，導致很多輸電線路出現了不同程度的損壞，其損壞的客觀原因主要是積雪天氣和覆冰層所造成的，當線路上的積雪層達到一定厚度時，塔桿無法抵抗輸電線路的重壓，尤其是一些較為老舊的輸電線路，或者是采用木質制作的。這類問題發生的常見地段包括青藏高海拔地區，北方的嚴寒地區，因為受氣候的影響，這種問題發生的概率較大。

1.2.2微氣候條件下的輸電線路

在一些海拔較高的高山地帶，電線塔和電線桿倒塌現象非常多，其主要原因是這些地區在冬季雨雪天氣的影響之下，很容易形成較厚的冰蓋層，由于山頂的海拔較高，所堆積的冰雪厚度、重量也就越來越大，如果這時出現兩側電線桿海拔較低的情況，受冰雪覆蓋重力的影響，很容易發生電線桿倒塌的現象，其主要原因是不平衡的張力，會導致電線桿或者是電線倒塌輕則傾斜，重則倒塌，出現嚴重的損壞。

1.3線路跳閘現象嚴重

當絕緣子串覆冰嚴重時，就會造成線路頻繁冰閃的現象。線路跳閘的原因主要分為三大類。第一類是空氣中有較多的污穢物質，導致在干旱無雨的季節，空氣中大量塵埃物質懸浮，導電離子過多，導致線路跳閘。雨凇時大氣中的污穢伴隨凍雨附著在輸電線路上，加重輸電線路的重力勢能，可能會在絕緣子傘群間形成冰橋，氣溫逐漸回升時，丁橋的表面就會融化，形成較高的導電率。另外在桿塔橫擔上流下的融冰水，也直接降低了絕緣子的絕緣性能，整個輸電線路下方的地區由于空氣間隙鹽串電壓分布極不平均，導致局部首先起火。第二類是絕緣子串型明顯影響冰閃的發生率，冰閃基本上發生在懸垂串，而對于耐張和V形串絕緣子地區發生冰閃的現象機率與絕緣子本身的結構是有關系的，這是因為耐張串和V形串上的冰，不容易橋接間隙，其次是因為該串行本身的清洗效果較好，串 上所積累的污穢物質較少，再次在融冰過程時，耐張型和V型串上難以形成對冰沙發生至關重要的融通性水膜。第三類則是受周圍環境溫度影響，一般而言，跳閘與周圍環境溫度是直接相關的，比如在溫度較低的夜間環境時，容易導致結冰，并沿絕緣子串的冰柱表面附著。

2 采取的相關措施

2.1 加強塔站的建設

塔站的建設是為了能夠穩定輸電線路的塔桿，有效保護輸電線路的正常運行。如在一些環境較為惡劣的，海拔較高的，濕度較大的霧凇和雨凇天氣較多的地區，很容易出現冰雪覆蓋的現象。根據常年的覆冰厚度觀測數值，需加強和改進事故塔桿。如在線路較長的地段，可以在中間的適當位置設立相關的塔站，加強輸電線路塔站的建立，對于輸電線路的重力壓力承擔較多，緩解一部分因重力而導致的塔桿破壞現象，甚至避免一級倒塌，引起連環破壞的情況。另外，在其微地形，應該參照事故線路安排和技術的改進，采取補救的線支架，有效保護輸電線路的塔桿。

2.2 在跳閘地段嚴重的地區，適當布置V型串和倒V型串

在輸電運行過程中跳閘現象發生的情況也較為常見，在不太嚴重的地段，采用大小盤相同的V形串，適當增加雙聯串的串結距。首先總結220kv線路融冰技術，不斷研究高電壓線路融冰技術，通過監測輸電線路中的溫度變化、濕度變化、冰蓋厚度、導致風偏等參數，建立相關的報警系統，為今后大范圍預防冰害事故，提供相關的數據支撐和一手材料。另外在此基礎之上，還要不斷研究不同的覆冰情況，不同的積污狀態，不同絕緣子串行直接的相互關系以及合理配置，從根本上減少線路運行過程中的跳閘現象。通過合理配置相關的絕緣子，提高高壓輸電線路的機械受力特性和電氣閃絡特性。

結束語：

在輸電線路的設計與施工時要考慮周全，同時面對這些自然性的原因，我們也要做好相應的技術手段進行處理。面對這些研究也獲得了很多的成果。隨著技術的革新與現實生產生活對電力的需要，在防冰抗冰的措施中還有待于進一步的研究。

參考文獻

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