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行的特點，周圍自然環境對輸電線路的運行產生重大的影響，尤其是覆冰，會導致輸電線路出現絕緣子串覆冰事故、線路各檔距覆冰不均、導線覆冰、桿塔損壞等事故，嚴重的威脅輸電線路運行的安全性和可靠性，亟待采取有效的覆冰消除措施進行處理。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實意義。

關鍵詞：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

當輸電線路環境溫度在-5攝氏度時，或者在雨雪天氣時，會導致輸電線路的絕緣子、避雷線、導線以及桿塔等出現由雪、霜、冰等混合形成的冰層，這一層并呈半透明或者透明裝，不僅密實而且結實，由于自然界物體上附有水滴，當氣溫降低后，會是水滴凝結成冰，在輸電線路上越級越厚。同時，輸電線路的走向也會影響覆冰狀況，在熱空氣與冷空氣交匯的地方也會出現覆冰，風力大小、氣溫高度會影響覆冰的持續時間。

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方面：（1）絕緣子串覆冰故障，絕緣子覆冰后，會影響絕緣子的絕緣水平，導致出現閃絡接地故障，會導致絕緣子被燒壞，造成嚴重的后果;（2）線路各檔距覆冰不均勻，因為輸電線路各檔之間的距離不同，覆冰狀況也不相同，會導致各檔距出現較大的弧度變化，如果當局內導線荷重過大，再加上覆冰重量，會導致出現導線嚴重下垂甚至觸地的現象;（3）導線覆冰事故，當導線上的覆冰脫落時，導線各個部分的荷重不同，會出現導線跳躍的現象，發生導線相互碰觸的事故，造成短路;（4）桿塔損壞，桿塔承擔著中間導線的荷重，當導線覆冰之后，會增加導線的荷重，當導線與覆冰總荷重超過桿塔承受張力范圍后，將會損壞桿塔，甚至出現桿塔倒塌的事故。

2 消除輸電線路覆冰的有效措施分析

2.1 覆冰預防措施

根據輸電線路范圍廣、距離長的特點，在進行輸電線路設計時，應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，當導線覆冰后，會增加導線的荷重，因此，在設計輸電線路時，應該選擇機械強度大的桿塔，張力小、強度高、耐候性強的導線，并盡可能的縮短檔距，采用水平排列導線的方式，同時還應該適當的增加避雷線與導線的間距;（2）在選擇輸電線路時，應該盡可能的避免覆冰嚴重的地區、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）加強輸電線路的運行觀察，根據當地氣象條件，當出現輸電線路覆冰狀況時，應該加強觀測，并采取有效的預防措施進行處理;（4）加強維護和管理，為了防止覆冰對輸電線路造成損害，應該加強維護管理，例如，調整導線弧度、更換拉線、緊固螺栓、調整拉線等，這樣能夠有效的防止輸電線路出現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方面：（1）電流熔解法，電流熔解法的原理表現為：通過短路電流、增大電流負荷等方式還對導線進行加熱，使覆冰溶解落地，以此起到消除覆冰的效果，在實踐應用的過程中，具體做法包括：其一，短路電流加熱法，根據輸電線路的長度，導線的材質、截面等，提前準備好相應的設備，做好計算工作，保證提供的短路電流能夠滿足熔冰要求，在熔冰之前，必須嚴格檢查長時間通過短路電流的設備以及結線狀況，為了防止發生危險，短路電流覆冰熔解方式通常采用單獨的接地裝置，盡量不采用變電所以及發電廠的接地網，并且在使用該種方法時，還應該指派專門的管理人員對整個覆冰熔解的過程進行觀察，當覆冰開始脫落時關閉斷流，如果通電時間過長，會產生大量的熱量，雖然能夠將導線上的覆冰消除，倒是會導致導線過熱，尤其是在導線連接處，會因為導線過熱而出現燒壞的現象，影響輸電線路的安全運行，因此，該種方法通常適用于覆冰嚴重的地區，適用范圍相對較窄;其二，增大線路負荷加熱導線法，當輸電線路出現覆冰現象時，增加導線負荷，以此增加導線熱量，使導線覆冰熔解脫落，該種覆冰消除方法會產生較大的電能損耗，并且增加負荷，會導致電壓降低，不能夠長期使用，因此，在實踐應用的過程中，應該根據當地的天氣狀況，在覆冰開始之前提前增加電流負荷，預防輸電線路出現覆冰;（2）機械除冰法，機械除冰法是最原始的覆冰消除方法，各個地區的除冰機械設備不同，種類眾多，常見的包括以下幾種：其一，采用滑車式除冰器進行除冰;其二，在導線上挷木質套圈，在套圈的另一端幫上繩子，在繩子的另一端施加拉力，以此消除導線上的覆冰;其三，在地面上用竹竿、木棍等敲打導線，讓覆冰脫落，或者采用拋投短木的方式機打覆冰，將覆冰打碎后脫落，條件允許時，可以采用絕緣桿進行敲打，機械除冰法的缺點在于：在采用該種覆冰消除法時，必須停電，并且需要嚴格控制敲打力度，避免對導線或者其他部件造成機械損壞。

總而言之，由于輸電線路的特點，致使其出現覆冰災害的原因相對較多，并且當輸電線路出現覆冰災害時，如果沒有采取有效的措施進行處理，將會對輸電線路造成一定的損壞，影響輸電線路運行的安全性和穩定性。因此，為了降低甚至是消除覆冰對輸電線路造成的損壞，電力企業以及輸電線路運維管理人員，應該做好輸電線路的設計工作，做好預防措施，并且當發生覆冰災害之后，根據實際狀況，采取有效的覆冰消除措施進行處理，以此降低覆冰對輸電 線路造成的損壞。