浅析输电线路冰害事故及对策

浅析输电线路冰害事故及对策

龚伟

（国网蒙阴县供电公司山东蒙阴276200）

摘要:近些年来发生的由于输电线路的覆冰引起的倒塔断线、冰闪及舞动等冰害事故给供电企业造成了巨大的经济损失，严重威胁了电网的安全可靠运行。本文作者通过在输电线路的多年工作经验,分析出了输电线路冰害的原因和特点，阐述了输电线路从线路设计、输电运行维护及电缆、绝缘子、杆塔的抗冰雪技术上提出了防治冰害事故的措施，提高了整个电力系统抗击严重自然灾害的能力,挽救了电力企业的经济损失。

关键字：输电线路覆冰冰害事故解决对策

在我国尤其是西南部地区，输电线路上发生冰害事故现象是最为严重的，而严重的覆冰事故会导致整个输电线路上的所有性能都急速的下降。近些年来，输电线路发生冰害事故和覆冰现象时有发生，据不完全数据统计,全年冬季跳闸的输电线路有52.7%都是由于覆冰引起的倒塔断线、冰闪及舞动等冰害事故,以上这些严重的影响了电网的正常输送电能和稳定安全运行,尤其表现是在经济上造成了供电企业的巨大损失，冰害事故是在冬季的时候输电线路安全运行的主要损害因素，所以做好输电线路预防病害的工作是十分重要的.

一、输电线路上冰害事故的主要形式及特点

1.输电线路冰害事故的主要形式

(1)覆冰现象不均匀的覆盖在输电线路的导地线上，在有风的情况下会产生大振幅的、低频率的振动，从而导致输电线路上的金具、杆塔及导线的损坏，严重影响输电线路的正常运行和安全供电。(2)输电设备中的绝缘子在覆冰的情况下运行的电压会产生闪络现象。(3)输电导线和线路杆塔由于出现覆冰现象,使输电导线和线路杆塔上的承载能力加大从而导致输电线路断线倒塔的事故发生。

2.输电线路冰害事故的特点

(1)同一个地区发生的覆冰现象会比较频繁。(2)覆冰现象一般多在西南和华中等海拔较高的区域发生，而北方发生覆冰现象比较少。(3)绝大部分的输电线路发生冰害事故的时候一般是发生在寒冬的10-11月以及来年3-4月的初春。(4)由于一些高海拔的地区覆冰现象主要还是由于雾凇导致，而在平原地区却是由雨凇形成的。(5)产生的严重覆冰现象将会严重的威胁到整个电网的正常运行和安全供电，覆冰现象的覆盖面积较为广泛，覆冰的持续时间也比较长，从而造成电力系统遭受到巨大的经济损失。(6)覆冰现象不仅会造成严重的倒塌杆塔、折断塔头、损坏金具、绝缘子串碰撞、翻转和炸裂等机械事故的发生，而且也会使输电导线的弧垂逐步的增大，从而导致导线之间的间距渐渐的减少，从而造成烧断烧伤及闪络等电气事故的发生。由此可见，覆冰现象中一般都是因为电气故障和机械故障并存的。

二、输电线路发生冰害事故的影响因素

当具备了形成覆冰所需要的温度和水汽后，大风对输电线路的导线覆冰起着重要的作用。它可将大量的过冷却水滴不断地吹向输电线路，与输电线路导线碰撞而被截留并慢慢的增大形成了覆冰现象。据数据观测，覆冰现象首先在输电线路导线的迎风面上成长，当迎风面达到一定的厚度时，输电线路导线因重力作用出现扭转，直接形成了新的迎风面。这样，导线不断的扭转而使覆冰逐步的增多，最终使得输电线路的导线上形成了全覆盖的冰层。风速的大小对覆冰有影响，风向也有很大的关系，与导线相平行时，或与线路之间的夹角小于一定数值时，覆冰现象较轻；风向与导线垂直或风向与导线之间的夹角大于一定数值时，覆冰现象比较严重。

除了风速大小和风向会影响覆冰外，输电线路的走向和输电线路导线的悬挂高度及线路导线的直径都会影响到覆冰现象。一般而言，东西走向的导线覆冰比南北走向的线路覆冰要严重的多，因此在重冰区线路走线时，尽量避免呈东西走向。输电导线的悬挂高度高，覆冰严重，因为空气中液水含量随高度的增加而升高，有利于覆冰的形成。另外，导线越粗覆冰也越严重。

三、输电线路冰害事故的预防及防治措施

1.在前期的勘测与设计方面

1.1新建输电线路设计

输电线路设计应执行相关的标准和规定，新建线路防覆冰勘测设计时尽量避开输电线路导地线易覆冰的区域，输电线路必须要通过易覆冰的区域时，应采集该地区覆冰、温度等气象信息和已运行的输电线路导地线的覆冰资料。

有实际测量的导线覆冰资料，且年限为10年以上的，可直接计算设计冰厚；不足10年的，可结合当地气象资料和调查覆冰资料分析确定设计冰厚；没有实测导线覆冰资料，则可采用调查分析方法确定设计冰厚。

输电线路的导地线应选择技术经济性能高的材料，同时适当提高输电线路的杆塔、导地线和输电金具以及绝缘子的设计标准；适当的缩短线路的档距和耐张段的长度，并使其均匀分布，还要保证线路与交叉跨越物的最小垂直距离。

1.2新建线路防舞动勘测设计

输电线路的设计应避开舞动多发、强舞动地区，对于必须经过舞动地区的新建线路，应收集该地区的地形、气象资料及已运行线路的舞动资料，并进行防舞方案的设计；防舞方案的设计应由具备防舞设计单位进行设计；防舞方案还要综合考虑对输电线路安全系数等的影响。

2.在新建线路的施工验收方面

线路覆冰防舞器的安装位置和方法要严格的按照设计要求进行；防舞器应通过破坏载荷、微风振动考核、舞动扭转疲劳等试验；验收时还要重点检查防舞器的安装位置是否符合设计要求，安装方法是否正确等。

3.在输电线路的运行维护方面

输电线路的运行与维护要严格按照相关的规定以及重冰区和舞动多发地区的要求，加强对输电线路的日常巡视、特殊巡视，要随时了解输电线路过境的冰情，当覆冰可能超过设计冰厚时，应及时的采取线路除冰措施。

覆冰季节前应对输电线路进行全面的检查，落实各项除冰以及防舞动的措施击实施，同时实施的检查各种观测和记录设施。处于重冰区的输电线路，输电线路运行管理单位要进行覆冰观测，做好观测记录及分析；覆冰观测要包括输电线路的导线覆冰、绝缘子覆冰及输电杆塔的覆冰，输电线路的导线覆冰观测应按照一定的周期进行。

对重冰区的输电线路，为确保线路的安全运行，必要时可以在输电线路上安装防冰环、防雪重锤等措施；线路舞动时应重点观测输电线路的舞动强度和气象状况及覆冰情况，适时采取相对应的措施；覆冰消除或舞动停止后，应对输电线路进行全面的检查、测试和维护工作；运行的输电线路在加装防舞器时，必须进行防舞方案的设计；防舞器安装半年内要进行一次现场的测振工作，监测输电线路的导地线微风振动水平。

除了采取以上措施外，还要加强地形、气象区的资料收集，建立专门为解决输电线路覆冰问题的观测站，细化对冰区的划分。

四、结语：

输电线路覆冰事故具有持续时间长、覆盖面积大，事故种类多、经济损失大、同一地区事故发生频繁、地区集中、不同地形覆冰类型不同等特点，且具有一定的周期性。目前对于覆冰的研究虽然取得了很多成果，但尚未建立完善的覆冰模型，尚无十分有效的覆冰监测系统及防冰抗冰措施，在这些方面还有待于进一步深入研究。

参考文献

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[2]唐杰。输电线路大范围冰害事故分析及对策[J]。中国科技博览，2014，（14）.

[3]林根成。输电线路冰害事故原因及分析[J]。大科技，2014，(109).