胡文江
摘要:隨著我國經濟社會迅速發展,人們對電力需求不斷增多,以不同類型能源為動力的發電站被相繼建設,滿足人們生產生活需要,發電站要想實現電能傳輸就需要借助輸電線路,在傳輸過程中電能會出現損耗,并且輸電線路容易受外部環境影響,尤其是冬季發生冰害事故。為此,本文將輸電線路的冰害事故和主要原因進行研究,對輸電線路的冰害事故進行簡要介紹,然后分析了影響冰害事故出現的主要因素,希望可以為做好防止冰害問題提供參考,確保輸電線路高效安全運行。
關鍵詞:輸電線路;冰害事故;原因
1、前言
在實際輸送過程中,輸電線路受制于多種因素,在傳輸過程中容易出現導地線覆冰現象和冰害事故,在嚴重的情況下,會對輸電線路的性能產生不良影響,即影響機械性能和電氣性能的發揮,這會進一步導致輸電線路無法正常工作,不僅會對整個發電過程的經濟效益產生不利影響,而且還會給人們生產生活帶來不便,并且還會導致嚴重安全隱患。相對而言,高海拔區域的輸電線路更加容易遭受冰害事故。由于冰害事故會給輸電線路、發電站、使用者等多方主體帶來多樣危害,我們需要仔細分析其發生冰害事故的原因,這樣有利于策略制定。
2、關于輸電線路冰害事故的概述
為了準確分析輸電線路發生冰害事故的原因,我們首先需要了解輸電線路的冰害事故,在此針對主要冰害類型、基本特征以及防止冰害的必要性進行分析。
2.1輸電線路出現冰害事故的主要類型
當前,人們會將輸電線路出現的冰害事故主要分為三種類型,首先就是輸電線路中的導地線出現了不均勻的覆冰現象,外部的風力會導致其發生振動,對輸電線路賴以維持的導線、桿塔等造成了一定破壞,使得輸電線路面臨能否正常運行、是否存在安全隱患等問題[1];其次,在輸電線路遭到冰害事故時,絕緣子也會被冰雪覆蓋,在此種狀況下運轉的輸電線路容易發生閃絡問題;最后,輸電線路系統內部的桿塔和導地線出現覆冰現象后,會承載較此前更大的負荷,最終可能會導致導線、桿塔難以承受而發生倒塌。
2.2輸電線路出現冰害事故的基本特征
我國為了滿足現代社會運行發展的需要,注重對發電站的建設,同時也十分注意輸電線路的搭設,但是電能傳輸并非在真空中進行,所以在特定區域出現冰害事故是必然。當前,我國輸電線路出現冰害事故主要呈現出以下幾種特征:高海拔地區更加容易出現冰害事故,相較于北方,南方更加容易出現輸電線路的冰害事故,尤其是在華中區域和西南區域[2]。除了地理位置特征之外,輸電線路發生冰害事故還具有顯著的季節特征,經統計,冬季和初春是輸電線路出現冰害事故和覆冰現象的主要階段。與此同時,雖然高海拔區域容易出現輸電線路冰害事故和覆冰現象,覆冰現象具體按照原因可以分為霧凇現象導致的覆冰、冰雪覆蓋導致的覆冰以及雨凇現象導致的覆冰,這三種覆冰都會產生一定危害,但是相較于其他現象,雨凇覆冰現象會導致更加嚴重危害。
2.3防止輸電線路發生冰害的必要性
近幾年來,全世界范圍內都面臨極端天氣突發的問題,在氣候影響下,輸電線路必然會出現冰害事故,加重線路的承受力,不斷導致輸電線路出現振動、脫冰跳躍等問題,然后進一步引發線路出現中斷、跳閘等現象,始終對正常電力傳輸造成破壞。當前,不只是我國,還有廣大西方發達國家,都更加注重電網的建設,然而密集電網帶來的是廣大輸電線路遭受冰害事故可能性的加大,從世界范圍來看,我國輸電線路遭受冰害事故和覆冰現象呈現的特點有:冰害事故和覆冰現象出現次數多、造成危害大[3]。冰害事故不僅導致輸電線路難以正常運行,更加會給我國帶來巨大經濟損失,并且以電能為基礎運行的各行各業都會受到影響。
由此可見,冰害事故已經成為電網輸電線路安全穩定運行必須攻克的難關,基于現實需求,我國電網工作人員開始進行研究,采取多項措施來預防和減輕冰害事故對輸電線路造成的影響,希望輸電線路可以逐漸具備抵御冰害事故的能力,這樣才可以始終安全穩定運行。
3、導致輸電線路出現冰害事故的主要因素
輸電線路中冰害事故的出現主要有氣象、地理環境、輸電線路走向、線路架空高度四種因素,不同因素對輸電線路的冰害事故會造成不同影響,我們需要進行詳細探究。
3.1氣象是導致輸電線路出現冰害事故的基礎
全部的冰害事故都是在冬季或初春發生的,在這兩個階段,氣象環境具備低溫的特點,這是覆冰現象出現并且加重的基本原因。具體而言,覆冰現象的出現需要三方面因素,一是大氣環境中需要具備充足的過冷卻水滴;二是這些過冷卻水滴附著在導線上;三是低溫導致過冷卻水滴在導線上發生冰凍。由此可見,覆冰現象出現是在濕度、溫度等綜合氣象條件作用下形成的,除此之外,覆冰現象的形成中風力也是一個重要因素。空氣中的大量水滴部分會附著在導線上,受低溫影響,水滴發生冰凍,然后在風力作用下,覆冰現象不斷加重,厚度也在不斷增加。
3.2地理環境是導致輸電線路出現冰害的重要因素
除了氣象條件之外,地理環境也是導致輸電線路面臨冰害問題的重要因素。具體而言,在輸電線路鋪設的過程中會遇到各種各樣地理環境,首先對于山脈來說,其本身的坡向和走向會對冰害事故有巨大影響,迎風坡通常會遭受巨大風力,在風力作用下容易加厚導線覆冰,而背風坡由于風力小,其冰害事故和覆冰現象也不會過于嚴重[4];其次,在一些特殊地形區,冰害事故和覆冰現象會更加嚴重,例如位于風口處的輸電線路和分水嶺位置的輸電線路;最后水文環境也會對輸電線路造成影響,因為位于湖泊河流旁邊的輸電線路會面臨豐富水汽,這些水汽會加大冰害事故。
3.3輸電線路走向和搭設高度是影響冰害事故的主要因素
從輸電線路的搭設走向來看,其走向在很大程度上影響著冰害事故的嚴重程度,因為在我國冬季風向大多是西北風,所以如果輸電線路呈現出東西走向,那么其就會面臨嚴重的冰害事故,而如果工作人員在充分了解風向和線路走向問題后,就可以發現按照南北走向搭設輸電線路可以減輕冰害事故造成的危害。
從輸電線路的搭設高度來看,其搭設高度與水汽存在直接關系,因為在輸電線路搭設高度不斷增加的同時,大氣中的水汽也在不斷聚集,并且在高空環境下風力不受阻擋呈現出更大的趨勢,這就導致巨大的風力、大量水汽聚集在輸電線路上,然后導致其承受過多負荷,最終引發倒塌問題。總之,輸電線路出現的冰害事故受以上因素影響,相關人員需要在搭設時注重上述問題,并且積極采取措施進行防護。
4、結束語
綜上所述,在我國輸電線路經常遭受冰害事故,這不僅會有損經濟效益,還會導致社會效益受到損害,所以對影響輸電線路冰害事故的因素進行全面探析具有必要性,能夠加深相關人員對此的了解,從而更好地規避問題。
參考文獻:
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[2]李劍, 文鑫, 劉延來. 輸電線路冰害事故及原因分析[J]. 黑龍江科技信息, 2017, 000(009):66.
[3]曹凱翔. 輸電線路冰害事故及原因分析[J]. 引文版:工程技術, 2016, 000(006):P.34-34.
[4]常玉婷, 劉雷. 輸電線路冰害事故及原因分析[J]. 城市建設理論研究:電子版, 2016, 000(015):4600-4600.