瓦房店地區輸電線路防覆冰故障防治措施

劉春志

摘要：瓦房店地區在地理上屬于沿海大陸性氣候。春季2、3月，天氣多為東北風或微西北風，風向與全線基本成90度。此外，該地區位于北部中部的丘陵平原，春季的空氣相對濕度較高。一旦氣溫逐漸降低或降至0℃以下，極易結冰，形成覆蓋全線的冰，給線路的安全運行帶來極大的危害。2007年3月4日，瓦房店的確遭遇了50年一遇的罕見降雪。大風天氣，出現倒塔、多線斷線等嚴重故障，造成大面積停電。可以看出，我國電網輸電系統的連接線在冰雪覆蓋下結冰、舞動，可能發生松動、落桿（塔）、斷線、漏電門或跳閘等安全事故，對其影響構成嚴重威脅，這關系到我國水網的安全穩定和正常運行，提高供電傳輸系統的運行可靠性。

關鍵詞：輸電線路;結冰;過錯保護措施

本文主要研究瓦房店部分地區輸電線路冰雪破壞引起的輸電導線冰體舞動、桿塔導線傾斜、坍塌、斷線和輸電絕緣子導線閃絡等相關問題。結合瓦房店地區不同自然氣候條件下的積雪特點，介紹了兩種類型的積雪，即冰雪形成和線路冰雪破壞，重點研究分析了積雪和冰雪形成的特點，并采取合理的覆冰措施，可在一定程度上減少輸電線路冰雪形成造成的線路損壞。

一、結冰原因及過程

架空輸電線路覆冰主要發生在初冬或早春的寒冷季節（冬季溫度一般在-5°左右），或在連續降雪或雨、雪、霧的寒冷天氣，液態過程和冷卻水滴將釋放潛在熱能并凝固。在架空線路、導線、避雷線的兩端，絕緣子與導線串的連接處會出現一層強而密的透明或半透明冰層，并出現覆冰現象。線路結冰的原因是它接觸到大氣中足夠多的過冷水滴。當溫度下降時，水滴凝結成冰并粘附在管線上。

瓦房店地區線路覆冰主要有霧凇覆冰、霧凇混歌和雪（含凍雪）。

1.雨凇覆冰。

它是一層非常冰覆蓋的或水晶透明的或蓬松的雪覆蓋的冰層，像玻璃一樣。冰雪覆蓋的霧凇覆蓋著冰凍的雪，降雨期主要是指中國上海海拔低于青藏高原地區的冰雪覆蓋的霧凇，雪是冰。持續時間一般較短。環境條件下的大氣溫度很容易接近某一點的冰點，且風比較大，冰是透明的，積雪冰層的冰晶導體上的積雪冰層對粘合劑有很強的應力，冰的總量和密度都很高。霧凇被冰或雪覆蓋，而雪是冰凍的。

2.霧凇。

霧凇覆冰主要是由于外層冰雪潔白不透明而形成的一種霜凍結冰，外層冰雪內層呈小羽狀。通常，在沒有大面積霧凇的寒冷天氣很容易結冰。在小凍結過程中，當霧凇冷卻劑和凍結水滴、顆粒或小毛毛與霧凇導體發生碰撞時，由于毛毛細雨中導體內部冰雪表面溫度較低，毛毛細雨中小冷卻凍結水滴潛熱后的能量迅速釋放。

3.混合凇。

它是一種堅硬的塊狀混合晶冰，呈淺黃白色，不透明或半透明外觀。密度一般在0.3～0.9之間，形成時平均溫度約-2～8℃，風速在2～15m/s范圍內。冰雪形成時的溫度越高，風速越大，冰雪冰川、冰和霧凇的生長密度越大。這類冰川的混合暴風雪冰具有很強的融冰能力，能與冷雪冰川冰絲上的霜霜結合。如果冰川導體長期暴露在寒冷、高溫和潮濕的混合冰暴雪中，很容易融化并形成冷雪冰川-冰融-冷雪混合冰晶。

4.雪（包括冰凍雪）。

當溫度低于0℃時，水蒸氣和雪不會凝結成干冰和雪。此時，粘結雪的降雪線是沒有任何少量水分的雪導體，即干雪。雪導體上的部分雪對它的附著力很弱，即使冰雪只通過導體輕輕振動，也能使雪直接振動，使外層冰雪和白霜與所有冰雪導體的任何外層或表面完全直接分離，并由雪粘合。然而，當雪的溫度在0℃左右時，降雪面上的降雪完全是白雪。部分雪不會融化，所有的雪都會變成濕冰和雪。

二、決定覆冰的因素

一般來說，影響覆冰的主要因素是位置因素，即線路走廊的結構形式、線路與冷電流的夾角、導線懸掛高度和導線直徑。

大量實踐證明，架空輸電線路走廊環境對覆冰強度影響很大。例如，線路通道中的河流和沿岸的氣象環境會增加導線的覆冰強度，在初冬或早春容易造成線路覆冰。結冰量與線路和冷電流方向之間的夾角呈正弦關系。夾角越大，結冰越嚴重。導線懸掛越高，覆冰強度越大。

三、冰害的防治措施

預交叉電線保護線用于減少或防止除冰、跳躍和舞動造成的損壞。運營階段，加強沿線氣象資料的調查和收集，結合以往運營經驗，全面控制結冰危害。導線、地線結冰、舞動時，做好觀察記錄。對于易結冰的路段，如瓦房店管轄的長興島地區，東臨丘陵，西臨大海，受初冬或早春西北風的影響，加上當地特殊環境，結冰舞動每年都會造成線路跳閘。因此，應在冰舞動易發地段安裝在線監測系統。對于重冰凍、高冰凍地區的導線，其設計冰厚熱值不能偏差，且未及時采取必要的防覆冰融凍措施，也應逐步改造，以提高導線的融雪和防冰凍能力。同時，在線路嚴重冰凍的區域，對線路采取必要的防冰措施。為有效加強本線既有導電線路的融雪、抗凍、防冰損能力，應根據本線具體情況，區別對待，謹慎處理。線路絕緣子V形傘裙的基礎結構可通過增加爬線電梯的距離來改善，線路絕緣子傘裙表面應逐層涂上各種水溶性涂料，導電桿塔上的橫擔和線路絕緣子底部應防塵清潔。

導線、地線如結冰舞動時，應做好觀察記錄。線路冰雪覆蓋后，結合實際使用情況研究制定大修計劃，安排大修。重點檢查和加強線路覆冰接地導線舞動監測、關鍵覆冰段接地導線回路線路進出口及管卡、絕緣子管鎖緊連接銷及接地導線內相關輔助配件的磨損處理，并進行專項試驗檢查和缺陷消除;及時檢查并適當調整雪、冰、舞動引起的線路導線接地塔線打滑引起的地面弧垂角變化和零缺陷。

結語：

瓦房店結冰災害對線路造成了巨大破壞。往年的運行記錄中記錄了導線結冰和舞動引起的跳閘記錄。結合事故特點，綜合采取上述技術措施，在一定程度上預防或緩解線路結冰事故，提高線路抗冰性。當發生冰損時，應結合實際情況采取必要措施，提高安全穩定運行水平。

參考文獻

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