輸電線路除冰防冰技術綜述

1、 輸電線路除冰防冰技術綜述 摘要：輸電線路的防冰、除冰技術是一個復雜的研究課題，其對國內(nèi)的電力輸送的穩(wěn)定起著至關重要的作用。面對覆冰問題時，要綜合考慮線路的實際工作和環(huán)境情況，從而選擇行之有效的防冰、除冰技術，保障輸電線路的正常運行。與此同時，要加強防冰、除冰技術的研究，并應用于實際工作。關鍵詞：輸電線路；除冰；防冰；技術1 輸電線路冰災的危害1.1 過負載的危害過負載危害，即導線覆冰超過設計抗冰厚度而導致的事故。機械事故包括：金具損壞、導線斷股、桿塔損折、絕緣子串翻轉、撞裂等；電氣事故，是指覆冰使線路弧垂增大從而造成閃絡和燒傷、燒斷導線等。1.2 不均勻覆冰或不同期脫冰危害相鄰檔的不均勻覆冰

2、或線路不同期脫冰會產(chǎn)生張力差，導致導線縮頸或斷裂、絕緣子損傷或破裂、桿塔橫擔扭轉或變形、導線和絕緣子閃絡及導線電氣間隙減少而發(fā)生閃絡等。1.3 導線冰災使導線出現(xiàn)舞動危害如果導線有覆冰并且是非對稱的覆冰時，輸電線路就很容易發(fā)生舞動。同時，大截面的導線要比小截面的導線更容易舞動，且分裂的導線比狄安娜導線更容易發(fā)生舞動。導線舞動的運動軌跡，順著線路的方向看類似于橢圓形，而由于舞動的幅度較大且持續(xù)時間較長，輕則會引起相間閃路，使地線導線以及金具等部位受到損壞，嚴重的會使導線線路跳閘停電，或者是斷線倒塔等會現(xiàn)象。2 防冰技術的原則在實際生活中，許多供電企業(yè)都遇到了輸電線路的冰雪損傷，需要采取措施防止冰

3、的產(chǎn)生。但從實際效果來看，它們不是很理想。這主要是因為其在防冰和除冰方面盲目性高，相關的防冰技術沒有有效的應用。一般來說，抗冰技術應遵循因地制宜的原則，在充分集成傳輸線的特定區(qū)域的基礎上，通過對電力設施進行全面跟蹤所造成破壞的冰雪災害，然后分析了冰線的設計標準，還需要相關的數(shù)據(jù)收集歷年統(tǒng)計。最后，從多方面綜合考慮，制定了一套行之有效的防冰除冰措施。在我國，由于中國的地大物博，不同的地區(qū)會有降雪天氣，造成輸電線路上的不利影響，所以中國的防冰除冰工作一直沒有停止過。根據(jù)總結和多年的經(jīng)驗，首先是避免在一些地方設計輸電線，是路線的選擇，應該避免一些地形如山，湖，多風，冰雪的地方，對輸電線路從源頭上減少

4、結冰行為；一定程度的提高該線的設計標準，在一定程度上可以有效抵御冰荷載，有效保證線路安全和穩(wěn)定；那些設計的時候沒有考慮綜合整流電路，為了盡可能的避免輸電線路冰凍災害，避免重冰的分流；采取一定的我措施使在一定時期內(nèi)冰融化，從而減少對輸電線路的破壞；使用新技術、新材料進行有效的創(chuàng)新，防止輸電線路附著大量的冰?？傊?，對防冰冰的主要思路是：通過各種技術措施的有效使用，使冰很難在輸電線路覆蓋，或即使出現(xiàn)輸電線路覆冰一小部分，但也要對總冰荷載進行有效控制，所以，在可承受的范圍之內(nèi)，傳輸線避免嚴重傷害。3 抗冰除冰技術的發(fā)展研究及應用3.1 熱力抗冰除冰法所謂熱力抗冰除冰法就是通過采用附加熱源或者是自身發(fā)熱

5、，使得冰霜雪水無法在導線上附著，或者能將已經(jīng)附著在導線上的冰雪融化。當前使用較多的熱力除冰技術有，高壓直流電除冰技術，高壓交流電流除冰技術，以及利用高頻高壓激烈產(chǎn)生的介電損失除冰技術等等。熱力除冰法除冰的效果非常明顯，但是能量的消耗也比較高，使用成本也比較高，因此，不適合遠距離的導線防護和除冰。3.2 機械抗冰除冰法機械抗冰除冰法主要有，“adhoc”法以及滑輪鏟刮法和強力振動法。（1）“adhoc”法就是利用起重機或者是絕緣作業(yè)工作，又或者是采取帶電直接作業(yè)方式機械除冰，有時也會采用手工除冰或者是直升機飛機除冰法，這種方法的能量消耗低，且價格低廉，操作也比較困難，而且安全性能也相對較低。（2

6、）滑輪鏟刮法是一種由地面的相關操作員，通過拉動一個可以在線路上行走的滑輪，從而達到鏟除導線覆冰的方法，這種方法是當前位移得到實際應用的機械方法，但是這種方法的波動性比較強，防冰效果不強，且工作強度較大，還很容易受到地形的限制。（3）強力振動法主要是采用電脈沖或者是電磁力等使導線產(chǎn)生強烈且又在控制范圍內(nèi)的振動來除冰，但對雨凇的效果比較有限，且除冰的效果也不佳。而由于機械除冰法在輸電電路上使用時，操作較空難，且安全性能不完善，所以在我國的輸電線路中應用較少。3.3 自然被動抗冰除冰法自然被動除冰法是利用風或其它自然力的作用，再輔以恰當?shù)娜斯ぴO備，例如在導線上安裝阻雪環(huán)、平衡錘等裝置，使冰雪不易在導

7、線上聚結而自行脫落，從而起到防、除冰作用。此類方法簡便易行，成本低，但通常只在特定時間和地域有效，不能全面徹底地防止輸電線路覆冰災害。而正在研究中的輸電線路防覆冰涂料，也是一種被動除冰方法。被動除冰法雖不能保證可靠除冰，但無需附加能量；雖不能阻止冰的形成，但有助于限制冰災。4 提高抗冰防冰效果的有效措施目前，雖然已經(jīng)有很多除冰的技術已經(jīng)被應用到現(xiàn)在生活中，但是我國的除冰技術還是很落后，很有限，在實際的過程中不能從根本上解決輸電線路的覆冰現(xiàn)象。所以必須要研究改進這些技術，從而提高抗冰防冰的改進工作。4.1 做好輸電線路的冰災預警系統(tǒng)輸電線路的冰災預警系統(tǒng)是在采用導線張力測量、線路圖像實時監(jiān)視和小

8、型氣象站相結合的綜合監(jiān)測的基礎上，率先引入氣象因子“鋒區(qū)位置”，構建了冰災成災模型和危害程度模型，實現(xiàn)了輸電線路冰災形成全過程的監(jiān)測和預警，有效提高了線路冰災情況預報的準確性。在預警系統(tǒng)中根據(jù)不同程度的覆冰情況發(fā)出不同等級的預警信號，一般情況下根據(jù)信號燈的不同顏色代表不同程度的損害。這種方法改變了傳統(tǒng)的人工巡視形式中時間長、效率低的缺點，運用科學的手段進行預測，提高了準確性，能夠大大的減輕技術人員的工作量，并能將災害控制在最小程度。輸電線路冰災預警系統(tǒng)可以利用攝相頭傳輸氣象數(shù)據(jù)，運用冰災成災模型等對數(shù)據(jù)進行精確分析，提高了預報的客觀性和準確性。4.2 加強對現(xiàn)有輸電線路的改造重建線路是一項耗費

9、時間長、成本高的工程，而且一般抗冰災的時間較為緊迫。因此我們應當樹立優(yōu)化互補的理念，分析導致電網(wǎng)塔倒塌的真正原因，通過局部增加加強型耐張塔、改造直線塔、更換導地線、更換金具等手段，消除短板，達到整體線路優(yōu)化補強的目的，使運行線路的抗冰能力達到更高水平。4.3 積極制定應急方案，并及時處理災害應當在經(jīng)常出現(xiàn)覆冰災害的區(qū)域，制定出相應有效的處置冰雪災害的方案?？筛鶕?jù)受災情況將方案分為三個等級，（1）由于冰雪而引起兩條以上的輸電線路的斷裂或者倒塔現(xiàn)象分為一級事件；（2）省級電網(wǎng)出現(xiàn)輸變配設施設備較大范圍的覆冰，并且重要的輸電線路斷面覆冰達到設計標準的百分之六十以上，視為二級事件；（3）因為雨雪災害導致個別地區(qū)電網(wǎng)大面積的停電，減供負荷達到事故前的總負荷的百分之二十以上，四十以下的任一情況，就進入預案最輕的三級事件。因此，電力部門就可以啟動應急預案，從而保障社會群眾用電的安全性。結語輸電線路的防冰和除冰技術是一個復雜的研究課題，其對國內(nèi)的電力輸送的穩(wěn)定起著至關重要的作用。面對覆冰問題時，要綜合考慮線路的實際工作和環(huán)境情況，從而針對性地選擇合適的防冰、除冰技術，保障