南方输电线路抗冰融冰的有效措施探讨
2010年第12期(总第127期)
沿海企业与科技
COASTAL ENTERPRISES AND SCIENCE&TECHNOLOGY
NO.12,2010
(Cumulatively NO.127)
南方输电线路抗冰融冰的有效措施探讨
郭学勇
［摘要］2008年1-2月，南方输电线路持续发生了严重的覆冰灾害，给受灾地区的通信运输、交通运输、能源供应以及人民的生活生产带来了极为严重的影响，同时由于输电线路的覆冰状况极为严重，导致了大范围的倒塔、断线以及闪络事故的发生。文章对覆冰的形成、特点等方面以及冰情监测加以阐述，对冰灾事故进行分析并提出防止覆冰、改善杆塔的运行工况等有效措施。
［关键词］南方；输电线路；抗冰融冰；措施
［作者简介］郭学勇，广东省电力设计研究院中级电气工程师，研究方向：电网项目管理，广东广州，510630
［中图分类号］T M75［文献标识码］A［文章编号］1007-7723（2010）12-0112-0003
2008年1-2月，大范围的灾害性低温雨雪冰冻天气在我国南方持续地进行，特别是贵州省，这次是其有气象资料以来所遭受的范围最大、涉及面积最大、危害程度最大，以及最为严重的覆冰灾害，给受灾地区的通信运输、交通运输、能源供应以及人民的生活生产带来了极为严重的影响。同时，由于输电线路的覆冰状况极为严重，导致了大范围的倒塔、断线以及闪络事故的发生。据不完全的统计，南方电网公司以及国家电网公司所属的500K V的线路中，其中停运的就有105条，有656基的线路倒塔、148基德杆塔受到损坏；220K V的线路中，停运的线路有314条，有1144基德线路倒塔、408基德杆塔受到损坏；110K V的线路中，停运的线路有831条，有5276基德线路倒塔、2495基德杆塔受到损坏；10～35K V受损线路则达到13888条。本文对冰灾事故以及覆冰的形成及特点等加以分析，从而提出南方输电线路的抗冰融冰的有效措施。
一、覆冰
（一）覆冰的形成及特点
覆冰作为一种综合的物理现象，其主要是由大气的温度和湿度、冷暖空气的对流和环流，以及风速和风向等众多因素所决定的。当适合覆冰形成的温度以及水气条件具备了以后，覆冰首先会在导线的迎风面上进行成长，当迎风面上的覆冰达到一定的厚度时，导线就会由于重力的作用而发生扭转现象，这时候新的迎风面便会得到生成。这样一来，导线便会由于不断的扭转而致使覆冰不断增大，最终圆形或者是椭圆形的覆冰便会在导线上生成。
根据不同的气候条件，可以将导线的覆冰分为雾凇、雨凇、混合凇等三类，其中雨凇和混合凇这两类严重时很容易引起倒塔断线以及输电线路冰闪事故的发生。雨凇对线路的危害最大，主要是因为其为透明和半透明状，密度为0.7～0.9g/cm3，同时分布均匀并且质地坚硬。
（二）覆冰厚度与覆冰持续时间的典型关系
在温度、湿度以及风度等环境条件持续保持在适宜覆冰生存以及发展的条件下，导线的覆冰时间与厚度成正相关性的关系；雨凇的增速较慢，雪凇的增速较快。
（三）气候条件对覆冰的影响
由于气候条件的不同，雨凇和雾凇是导线覆冰的两大类。雨凇通常情况下是在0℃~-10℃，风速5~15m/s，湿度大于80%的情况下产生的。就南方区域而言，贵州省从2008年1月中旬以来的气候，与上述的最佳覆冰条件十分相符，并且持续时间有20余天之长，雨凇覆冰也就一直处于发展并且保持的状态，就没有机会消融脱冰。因此，罕见的大冰凌也就形成了。
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二、冰情监测
冰情监测主要是采用覆冰在线监测系统在办公室对远方线路导线、铁塔以及绝缘子等的覆冰情况进行实时性的观测。输电线路在湖南和湖北等地进行了投用，其对覆冰条件以及覆冰的形成过程进行记录，为线路除冰、融冰措施以及电网调度的有效实行提供了决策依据。湖南省电力公司一共在14个地区的线路上安装了68个现场冰情监测点，其中在15条500K V的电路上安装了22个，在34条220K V的线路上安装了46个，对湖南电网输电线路灾情监测系统进行了初步的构建。该系统主要是通过安装于杆塔上的嵌入式传感器进行信息的采集，并且通过G P RS网络与I nternet 进行连接，进而通过公用网络各杆塔数据平台上的数据进行汇总，然后传到安装在调度部门的专用中心服务器上。
三、冰灾事故分析
从事故现场的情况来看，由于此次的凝冻天气在历史上也是罕见的，其超过了我国现行规范规定的等级线路的设计标准，其中500K V的等级线路为30a，110K V到330K V的等级线路为15a，实际覆冰已经远远地超过了原来所设计的覆冰条件，并且此次覆冰多数为雨凇覆冰，这是造成2008年倒塔断线严重灾害的根本原因。
铁塔会因为覆冰，尤其是雨凇覆冰，可能会承受10倍到20倍的导线重量，再加上导线结冰后，遇到冷空气会发生收缩现象，以及由于风吹而引起的震荡以及受到覆冰重量的影响，会致使杆塔的垂直荷载不断成倍加大；同时，由于输电线路前后档距的不平衡以及连续上下山，致使杆塔的前后两侧纵向不平衡从而导致张力过大，导线不能承受如此巨大的重荷而最终被压断，以及电线杆变形或者倾倒。
四、有效措施
（一）覆冰的防止
考虑到覆冰的形成特点，在勘测设计中，要对合理路径加以选用，应该尽量地去避开高差变化大、陡峭以及温差交汇的地区；在对路径没有其他选择时，对于覆冰地段，特别是雨凇覆冰地段，要尽量防止大跨越档的出现。同时在对荷载的计算中，要用平均覆冰厚度当作导线覆冰比载来进行计算，对安全裕度进行加大；在对杆塔的设计加以套用，并且在作整体与局部的稳定和强度校验，对雨凇覆冰后的应力和弛度以及导线的综合比载的特殊计算时，一定要对雨凇的覆冰情况加以考虑。
在安全运行方面，应加强与气象部门之间的合作，对天气预报加以注意，同时在入冬后加强对线路的巡视工作，以作防范对策；利用短路电流法或者采用加大负荷电流的方法来使导线升温，从而达到除冰的效果；对导线加装木制物或者塑料来使其形成隔环，用来对雾凇、雨凇以及水分顺导线流动等状况加以阻止，对雨凇冰溜聚集加以减小，将其连续冰体断开；在覆冰情况较为严重的地方，可对其进行双层专用导线的更换，也就是铝线与钢芯用耐热绝缘材料所隔离的导线，这样便于对铝线的加温脱冰。
（二）对杆塔的运行工况加以改善
1.改善线路杆塔的运行工况
对于这次事故中发生断线以及倒塔的地段，要对其优先采取改道方案，尽量减少线路经过较易覆冰的微地形区段，比如相对高耸、突出或者山区风道等微地形区段。在进行改建时，应该对档距和相应的高差加以限制，对于杆塔两侧大小悬殊的档距现象的发生要加以避免。对于没有办法进行改变的路径，同时又处于恶劣微地形环境和恶劣微气候的线路，应该结合冰灾的受损状况，采用放松导、地线的张力以及适当增设杆塔缩小档距离等方式，提高导线的安全系数，减少纵向的不平衡张力。对于个别大垂直荷载、大档距线路段，为了提高对导、地线的覆冰过载能力，可以对导、地线的型号加以更换，比如结构相同的钢芯合金导线，以及增大地线型号等措施，断线冲击。对于包含双分裂的多分裂导线，在电器性能要求得到满足的前提下，对局部采用减少导线根数，从而减少导线的覆冰重量的方式，来提高线路的抗冰能力。
对于没有发生断线和倒塔但是覆冰情况严重的地段，可以增设耐张塔以及缩短耐张段长度，从而提高线路的抗冰能力；同时，对事故所发生的范围加以限制。
2.对新建线路杆塔的要求
对于新建的电力线路而言，在选择路径时，应该对容易发生严重覆冰现象的微地形区域加以优
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先避开。如果无法避开这些微地形区域，可以采取相应措施以便提高线路的抗冰能力，比如对方形塔身的铁塔加以采用；根据地形的特点对能承受纵向不平衡张力的直线铁塔加以采用；对耐张段长度进行缩短等措施。
（1）防止输电线路串倒
在对耐张段长度进行确定时，要结合地形条件，对于中、重冰区的耐张段长度而言，不应该过长；在同一耐张段内，要每隔4～5基直线塔，进行1基防串倒的加强型直线塔的设置；对于两侧档距相差悬殊并且水平档距与垂直档距的比值较小的直线杆塔，应该用耐张塔断开；对横跨风口、峡谷以及垭口处的线路，应该对孤立档加以采用等。
（2）加固杆塔
应该结合地形条件以及杆塔的使用情况，加强对杆塔纵向的不平衡张力的验算，对局部采取补强的措施，提高杆塔抵抗纵向不平衡张力的强度。针对本次冰灾上下曲臂等受到损坏状况较为突出的问题，需要对上下曲臂等受损比较多的塔型进行相应的验算，采取局部补强加固措施。相对于自立式铁塔而言，拉线杆塔的扛过载综合能力较弱，这就要求我们要在条件许可的情况下，将其更换为自立式铁塔。
（3）提高防冰闪能力
对多年运行的单位记录分析发现，在冰凌融化的时候，输电线路的冰闪现象多易发生。为了避免冰闪现象的发生，就必须对冰凌融化时水顺绝缘子串下流现象加以防止，可以采取在绝缘子串的适当位置对大盘径绝缘子进行加装的方式，或者采取将绝缘子串斜挂的方式，提高绝缘子串的
防冰闪能力。
（4）应用新技术和新手段
对基础、绝缘子、铁塔、导地线以及金具等设施、配件和元器件的强度匹配关系等进行研究，对杆塔和导地线之间的连接方式进行改进；在各种极端条件时，如导地线的纵向不平衡张力超过了规定的允许值时，对导地线与杆塔自动脱离的装置进行研究，避免倒塔等严重事故的发生，为抢修环节节约更多的时间。
五、结语
本文对覆冰的形成和特点等，以及冰情监测进行阐述，对冰灾事故进行分析，提出防止覆冰以及改善杆塔的运行工况等有效措施。在2008年的严重冰灾中，虽然监测以及抗冰融冰等有效措施和技术手段在防灾和减灾中起到了很大的作用，但是我们很容易看出，当面对可能发生的极其严重的自然灾害时，这些措施在效果以及效率上还存在很多有待解决的问题，还必须对其加以研究与改善。
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［4］湖南电网冰灾调研分析报告［R］.国网北京电力建设研究院,2008,(2).
（上接第116页）在实际工作中，为了进一步督促档案管理部门的工作，上级领导可以不定期地对档案管理工作进行检查，并要求该部门在每个电力工程建设项目结束后写一份工作总结，在工作中不断进步。
如上所述，档案管理工作复杂且繁多，如果只有整体上的纲领性文件不足以指导实际工作，而需要根据实际情况对它进行适当的细化，可以按阶段，也可以按工作种类，这样它对实际工作的指导性就会增强，并且相对较有针对性，有利于档案管理工作的顺利进行。
三、结论
综上所述，加强电力工程档案管理，需要找出问题，然后对症下药，从完善制度和提高工作人员业务素质等方面分析解决。
［参考文献］
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浅谈输电线路冰害事故及原因
浅谈输电线路冰害事故及原因 【摘要】近年来，由于输电线路上覆冰引起的线路断线频繁发生，对电力系统的安全运行以及经济损失造成了巨大的影响。本文主要从输电线路发生覆冰的原因以及影响覆冰的不同因素等角度出发，提出了些许防止冰害事故的技术措施。 【关键词】输电线路；事故；覆冰；防治 1.引言 据统计，2003年电网有500kV的输电线路是因覆冰导致的线路跳闸有12次，因覆冰产生的事故有7次，其主要发生在我国的西北、华东、东北地区。2005年全网220kV及以上的输电线路因覆冰舞动而引起的跳闸有98起。覆冰事故引起的输电线路故障已经严重影响到了电力系统的安全运行，电网供电的可靠性也被冰害事故严重威胁着 2.冰害事故的主要类型以及原因分析 2008年我省由于受到雨雪冰冻灾害使得110kV输电线路有83处倒杆，18处倒塔。60处杆塔偏斜受到损坏，49处杆塔横担的部件弯曲折断，421处地、导线发生断线；35kV电路中受损的线路长度约为273千米；10kV线路中16935处杆塔受损，受损的线路长度约3615千米，0.4kV受损的台区约2551个，损坏的配变台区约680台，8992处电杆基受损，线路受损的总长度约2300千米。 2.1冰害事故的成因分析 通过长期对覆冰的分析和观测，我国输电线路的覆冰事故发生原因可以归纳成以下几点： ①对输电线路的覆冰规律在认识方面不足，设计线路时，线路选择的路径不合理，缺乏抗冰害经验，使得冰害的事故时常发生； ②有些设计的输电线路抗冰厚度比实际的覆冰值要低，当遭遇严重的覆冰时，就会发生覆冰事故； ③某些输电线路在重冰区，虽然具有一定抗冰的能力，但因为气候十分恶劣，某些环节依然较薄弱，当遇到恶劣的气候条件，输电线路的电气和机械性能降低，导致覆冰事故。 2.2冰害事故的类型 输电线路形成覆冰通常是在初春或严冬的季节，当气温下降到-5摄氏度到0摄氏度，且风速在3到15米每秒时，若遇到了雨夹雪或大雾，首先在输电线的路上将会形成雨淞，这个时候若是天气突然变冷，出现了雨雪天气时，雪和冻雨就在粘结强度比较高的雨淞上面开始迅速地增长，最后形成了较为厚的冰层。2008年我省的轻冰区主要多为110kV的线路，据统计，该区110kV输电线按照5毫米冰区所设计的，但实际的覆冰厚度约达60毫米左右，局部地区覆冰80毫米以上。巡视110kV线路的跳闸故障时，测得地、导线覆冰的直径约200毫米左右，通过观察拉线覆冰的情况，覆冰的结构以雾凇夹雪为主，相对的密度是0.4到0.6覆冰的厚度折算为40到60毫米。之后通过对其的运行与观察，发现该区110kV每年都会发生覆冰，其厚度为50毫米左右。但是该区最大的设计覆冰厚度约20毫米，因此输电线路覆冰所导致的事故主要有以下几种： 2.2.1覆冰导线舞动事故 导致输电线路跳闸以及停电，甚至发生断线倒塔等严重的事故。舞动时有可能会导致相间闪络，对导线、地线以及金具等一些部件造成损坏。 2.2.2绝缘子冰闪事故 当冰中所参杂的污秽等一些导电的杂质更容易导致冰闪事故的发生，而且覆冰还会改变绝缘子电场的分布，就是能够将覆冰可看作为是一种比较特殊的参杂物。
输电线路融冰技术
输电线路融冰技术 输电线路上覆冰种类较多，有雨淞、雾淞、混合淞、湿雪、冻雨覆冰和冻雾覆冰等，影响导线覆冰的主要的气象因素有气温、空气湿度和风。一般来说最易覆冰的温度为-8～0℃。若气温太低，比如在-20～-15℃或更低时，水滴将变成雪花而不易于形成覆冰。当有了足够冻结的温度后，覆冰的形成还必须有较高的空气湿度，一般要求空气湿度达到90％以上。如果是凝结在电线上，就使电线覆冰。这就是电线覆冰。 根据冰害事故类型分析, 覆冰事故可归纳为以下四类： （1）线路覆冰的过载事故 即导线覆冰超过设计抗冰厚度(覆冰后质量、风压面积增加)而导致的事故。机械方面，包括金具损坏、导线断股、杆塔损折、绝缘子串翻转及撞裂等；电气事故则是指覆冰使线路弧垂增大，从而造成闪络，威胁人身安全。2008 年初，湖南处于海拔 180-350 m 之间的电网设施出现严重覆冰现象，先后有岗云、复沙和五民 3 条 500 kV 线路出现倒塔事故，共倒塔 24 基，变形 3基。 （2）不均匀覆冰或不同期脱冰事故 对于导线和地线来说, 相邻档不均匀覆冰或不同期脱冰都会产生张力差, 使导线在线夹内滑动, 严重时将使导线外层铝股在线夹出口处全断、钢芯抽动, 造成线夹另一侧的铝股发生颈缩, 拥挤在线夹附近,长达1～20m ( 悬垂线夹和耐张线夹均有此类情况发生) 。不均匀覆冰的张力差是静荷载, 而不同期脱冰属动荷载, 这是二者的不同之处。其次, 因邻档张力不同, 直线杆塔承受张力差, 使绝缘子串产生较大的偏移, 碰撞横担, 造成绝缘子损伤或破裂。再次, 当张力差达到一定程度后, 会使横担转动, 导线碰撞拉线, 电气间隙减小, 使拉线烧断造成倒杆。（3）绝缘子串冰凌闪络事故 覆冰是一种特殊形式的污秽, 其放电过程也是由表面泄漏电流引起的。绝缘子覆冰或被冰凌桥接后, 绝缘强度降低, 泄漏距离缩短。融冰时, 绝缘子表面将形成导电水膜, 绝缘子局部表面电阻降低, 形成闪络。闪络发展过程中持续电弧烧伤绝缘子, 引起绝缘子绝缘强度降低。 （4）覆冰导线舞动 导线覆冰不均匀形成所谓新月形、扇形、D形等不规则形状。当风速在4～20m/s, 且风向与线路走向的夹角≥45°时, 导线便有了比较好的空气动力性 能, 在风的激励下诱发舞动。轻者发生闪络、跳闸, 重者发生金具及绝缘子损坏, 导线断股、断线, 杆塔螺栓松动, 甚至倒塔、导致重大电网事故。 一方面使问题变得简单，研究有所侧重。根据戴维宁定理可知，任何一个复杂的电力系统，都以可通过等值计算，转化成一个简单的输电系统。另一方面，可以使计算变得简单，易于理解。如图1所示的简单电力系统，输电线L1和L2均采用LGJ-300型号的导线。经查该导线的电阻为R=0.105Ω/km,X=0.4Ω/km;根据河南的气候特点，一月份平均气温在-2°C左右，气温维持在-7～-1 °C左右。导线正常运行的温度是70°C左右。
输电线路的覆冰与主要危害
输电线路的覆冰与主要危害 [摘要]输电线路覆冰严重威胁了电力系统的运行安全，在总结输电线路典型覆冰事故的基础上，对输电线路覆冰事故原因及危害进行了总结分析。 【关键词】输电线路;覆冰;危害 输电线路覆冰的微气象条件是指某一个大区域内的局部地段，由于地形、位置、坡向、温度和湿度等出现特殊变化，造成局部区域形成有别于大区域的更为严重的覆冰条件。这种微气象条件覆冰具有范围小、隐蔽性强等特点，使得输电线路设计、运行维护人员难以采取防冰抗冰措施。 一、线路覆冰的分类和成因 1.气象条件影响导线覆冰的气象因素主要有4种：空气温度、风速风向、空气中或云中过冷却水滴的直径、空气中液态水的含量。随着空气温度的升高，雾粒直径变大，相应液态水的含量增加。当气温在—5—0℃之间，空气或云中过冷却水滴的直径在10—40?m之间，风速较大时形成雨淞；当气温在—16——10℃之间，过冷却水滴的直径在1—20?m之间，风速较小时形成雾淞；混合成的形成介于雨淞和雾淞之间，此时的温度在—9——3℃之间，过冷却水滴的直径在5—35?m之间：严格地说，雨淞—混合淞之间及混合淞-雾淞之间没有严格界限、如气温太低，则过冷却水滴都变成雪花，导线也行不成覆冰了。 2.季节的影响导线覆冰主要发生在前1年的11月到次年的3月之间，尤其是入冬和倒春寒时覆冰发生的概率较高。 3.地形及地理条件的影响东西走向山脉的迎风坡比背风坡严重，山体部位的分水岭、风口处线路覆冰比其他地形严重，线路紧靠江湖水体比线路附近无水源时覆冰严重。总之，受风条件较好的突出地形和空气水分较充足的地区，覆冰程度比较严重。 4.海拔高度的影响就同一地区来讲，一般海拔高度越高，越易覆冰，覆冰也越厚巳多为雾淞，海拔高度较低处多为雨淞和混合淞。 5.线路走向的影响导线的覆冰程度与线路的走向有关，东西走向的导线覆冰普遍比南北走向的导线覆冰严重。冬季覆冰天气大多为北风和西北风．线路南北走向时，风向与导线的轴向基本平行，单位时间内与单位面积内输送到导线上的水滴及雾粒较东西走向的导线少得多；线路东西走向时，风与导线约成90°的夹角，使得导线覆冰最为严重。在严重覆冰地段选择线路走廊时，如条件许可，应尽量避免线路成东西走向。 6.导线悬挂点的影响导线悬挂点越高覆冰越严重，因为空气中的液态水含量随高度的增加而增高，风速越大，液态水含量越高，单位时间内向导线吹送的水滴越多，覆冰越严重。 7.导线本身的影响导线覆冰往往总是在迎风面上先出现扇形或新月牙形积冰，产生偏心荷重，对导线施加扭矩，迫使导线扭转，对未覆冰或覆冰较少的表面对准风向，继续覆冰。导线的刚度越小，扭转越大，覆冰速度越快。 8.电场和负荷电流的影响导线的电场会使其周围的水滴粒子产生电离，并对其有吸引力，因此电场的吸引力会使更多的水滴移向导体表面，增加导线的覆冰量。 9.负荷电流影响导线表面温度当电流较小时，导线产生的焦耳热不能使导
输电线路除冰技术
英文翻译 2008 届电气工程及其自动化专业班级 姓名学号 指导教师职称 二ОО年月日
在冬季，暴风雪是一个导致高功率传输线路中断以及花费数以百万计美元用以线路维修的大麻烦。用约8 - 200千赫的高频率震动法融化冰已经被提出来了(文献1-2)。这种方法需要两个相结合的机械驱动。在这种高频率下，冰是一种有耗介质，直接吸收热量加热冰。另外，电线的集肤效应导致电流只有在薄冰层才导通，由此造成电阻损耗，产生热量。 在这篇文章中，我们在长达1，000公里长的线路上描述该系统设计的实施方法。我们还利用一个适用于33-KV，100-千赫动力的标准系统测试报告了单位长度冻线的损耗的除冰模拟实验。 整个系统见图1。它可以以两种不同的方式部署。由于电线有慢性结冰的问题，或者那些有可能结冰和高可靠性需求的地方，这个系统可以永久的安装连接到部分线路的两端，用以设限控制励磁区域。另外，它也可以安装在汽车上，用以紧急“营救”结冰线路。三辆卡车可以携带一组电源和两套设备。 高频高压下输电线路的除冰系统图 冰介质加热原理 由于冰被视为是有损介质材料，等效电路进行了短暂的一段输电线路涂冰如图2。该组件值赖斯和西塞可以通过文献3给的冰的导电特性模型计算出来。在频率低至12赫兹，介电损耗成为产生热量的主要途径。
随着频率的增加，电压会产生大的压降。虽然较低频率是可行的，但通常采用20-150kHz范围的频率，以避免管制频率（下一章节会详细介绍）。 冰冻输电线路的等效电路图 实现均匀加热 高频下的励磁传输线路会产生驻波，除非在线路远端有相匹配的阻抗来终止。由于驻波，冰介质损耗或者集肤效应单独生热，导致加热不均。一种可能的办法是终止线路的运行，而不是驻波的问题。然而，运动波产生的能量流通常比冰上损耗要大。这种能量需要电源的一端来处理，另一端来吸收并终止。因此，电源的功率容量需要增加到远远超过所需的。终止端必须有能力驱散或者是回收这些损耗功率。因此，如果不循环利用的话，无论是在设备的成本，还是终端损耗，这都是一个昂贵的解决方案。 一个更好的解决方案是使用适用于两个热效应原理的驻波以达到相 辅相成的效果。在驻波模式中，冰介质加热时发生最强烈是在电压波腹，而集肤效应生热最为强烈是在电流波腹。因此，两者是相辅相成的。而且，如果幅度在适当的比例内，总热量就可以在线路上均匀分布了。
高压输电线路除冰技术
高压输电线路除冰技术 摘要：近些年来我国高压输电线路受冰灾的次数高达数千次，由于高压输电线路物布置地理位置，很容易受天气气候的影响，尤其是在大风天气下，高压输电线路由于覆冰的影响会引发电线的舞动，从而造成断线，杆塔倒塌等恶劣事故的发生，所以高压输电线路除冰成为了每个电力工作人员工作的一大重点。 关键词：高压输电线路除冰技术要点 0 前言 高压输电线路的防除覆冰成为电力工作者工作的一个重点，应该加强对高压输电线路覆冰的研究工作。电力工作者应该提高对高压输电线路除冰工作的重视，深刻理解高压输电线路覆冰的危害，掌握高压输电线路除冰的基本技术，做好高压输电线路的除冰工作，在实践的基础上总结高压输电线路除冰经验，对高压输电线路除冰技术进行合理的展望，完成对高压输电线路的保护，用技术的手段确保高压输电线路的问题，进而提升供电的稳定。电力从产生到应用一般要经历高压输电线路的输送，随着经济和社会的发展，各界对电力需求越来越高，电力生产能力也相应提高，高压输电线路的长度正在逐步增加，以完成电力和各界的需求。高压输电线路布设于田野、山脉和水系，容易受到天气因素的影响，据不完全统计，进50 年我国高压输电线路遭受冰灾的次数高达1000 次，高压输电线路覆冰会引发电线的舞动，在风力较大的情况下会导致断线和杆塔倒塌，成为影响我国北方高压输电网络安全的重要因素。 1.高压输电线路机械除冰法 使用机械外力迫使高压输电线路导线上的覆冰脱落，分为的方法。“ad hoc”法、滑轮铲刮法、电磁力除冰法和机器人除冰法。 1.1“ad hoc”法 “ad hoc”法，被告称之为外力敲打法，就是由工作人员在现场利用工具敲击输电线路，以此来达到除冰的目地，这个方法简便易行，但只能用于以10KV为主的近距离线路除冰，效率低，工作量大，只能在紧急情况下使用，应用范围极小。 1.2滑轮铲刮法 它是由在地面上的工作人员通过控制输电线路上的滑轮移动，利用力的作用，使导线弯曲，然后使覆冰破裂，这个方法效率高、操作简便、能耗小，并且价格低廉，是目前输电线路穝有效的除冰方法之一，但是此种方法受地形限制，安全性能还不太完善。 1.3电磁力除冰法
架空输电线路微风振动的危害与防治
架空输电线路微风振动的危害与防治 [摘要]微风振动是一个异常错综复杂和随机性很强的问题，稳定的又比较缓慢的微风是造成导线振动的主要因素。本文首先介绍了微风振动的危害，然后简单分析了影响振动的因素，最后详细谈谈架空输电线路微风振动的防治措施。 【关键词】架空输电线路；微风振动；防治 高压架空输电线路地处旷野，终年受到风、冰和气温变化等气象条件的影响。风的作用除使架空导、地线和杆塔产生垂直于线路方向的水平载荷外，还将引起导、地线的振动。其振动按频率和振幅可分为微风振动和舞动。微风振动的频率较高，约为10～20Hz，而振幅较小，一般很少超过导线的直径，但有时也会达到直径的2～3倍。 一、微风振动的危害 架空输电线路上为了防止微风振动而安装防振锤，如果安装不得当会适得其反。过多地装设防振锤，就像一个集中荷载加在线路上，致使防振锤夹头处出现振动死点，造成断股。线路振动能加速绝缘子老化，这是因为由于线路的振动，必然引起绝缘子及其连接金具一起振动，这种振动往往会造成金具零件松动、杆塔零件损坏，加速绝缘子的老化。另外，由于杆塔基础不稳固，拉线受力不均匀，造成线路、杆塔本身和拉线系统组成一个弹性系统，当线路发生振动时，其频率可能与杆塔振动的自然频率接近，容易形成共振。横担和吊拉杆在受力情况下的振动，不但会引起固定螺栓的松动，同样会加速这些材料的疲劳损伤，特别是当这些材料有内部缺陷时，更有可能造成因材料疲劳损伤发生折断事故。 二、影响振动的因素 微风振动最容易在下列地区发生：导线拉力大而对地面距离高的地方，平原开阔地带，山谷河流等大跨越地段。在大跨越档距中，不但有横向风力，而且由于上，下层有温差，还会产生垂直向上的气流，此时，架空线的微风振动比较严重。影响导线振动断股的原因很多，如导线的静应力、由振动引起的弯曲应力、线夹结构、杆塔型式、线路经过地区地形地貌及气象条件等。其中净应力和动弯应力的大小是影响导线断股的主要因素。一般以导线平均运行应力的大小去评价导线可能出现的振动水平，平均运行应力越高，振动断股就越严重。 随着风速的增大，在接近地面的大气层中，风和地面的摩擦出现气旋，气旋随着风速的增加而渗人到更高的气层中，破坏上层气层中气流的均匀性，也破坏了导线悬挂点的气流的均匀性，消除了引起导线振动的最基本因素，导线便停止了振动。与线路方向垂直、稳定的又比较缓慢的微风作用最容易使导线产生振动。当风向与导线轴线的夹角成45°～90°时，可以观察到稳定的振动；在45°～30°时振动的稳定性比较小；小于20°时，一般不会出现振动现象。平坦的地形有助于气流的均匀流动，利于形成导线振动的条件。对于地形极为交错的地区，特别
浅析输电线路覆冰舞动及防治
浅析输电线路覆冰舞动及防治 发表时间：2016-03-10T15:41:49.440Z 来源：《电力设备》2015年8期供稿作者：袁洪凯 [导读] 国网山东省电力公司滨州供电公司在实际操作中更应该从覆冰导线的舞动预防开始，做好地域数据分析、做好前期防舞动装置，这样才能从根本上最便捷的避免舞动的产生。 （国网山东省电力公司滨州供电公司山东滨州 256600） 摘要：本文就覆冰导线产生舞动的原因以及防止输电导线产生舞动的措施两个方面进行探讨，但是探讨的结果发现，输电导线不仅仅是关系着电力系统的运行，更关系到整个民生，因此对于输电导线中存在的严重问题就必须解决。在实际操作中更应该从覆冰导线的舞动预防开始，做好地域数据分析、做好前期防舞动装置，这样才能从根本上最便捷的避免舞动的产生。 关键词：输电线路；覆冰舞动；防治 一、破坏输电导线运行的主要因素 我国经济社会飞速的发展，国家对于经济发展的主力部门——电力部门充分重视，根据国家的相关规定，我们必须不断完善电网的网架结构。由于电力的发展主要依靠于输电导线对电力的输送，输电导线对电力的输送直接影响了人们的生活与工作，而破坏输电导线运行的主要因素之一就是导线的覆冰，其中又有三种情况的覆冰导线来破坏导线的运输工作，①本文将要探讨的覆冰导线舞动而导致的破坏； ②覆冰过多而大量脱落产生的晃动和弹跳；③覆冰过重产生破坏。 二、覆冰导线舞动原因探析 由于我国疆域辽阔，南北、东西地形、气候等条件差异大，因此产生覆冰的原因不同，覆冰导线舞动产生的原因也有所不同。就目前而言，人们所认同的覆冰导线舞动的起因分析主要为形成覆冰、线路的结构参数与风激励的原因。 2.1覆冰的原因 覆冰厚度一般为2.5～48mm，覆冰导线的形成主要分为三类，其一是雨凇，其二是雾凇，其三是霜凇。 ①雨凇。根据相关的数据分析和研究发现，覆冰导线舞动中导线上覆冰的产生原因主要是雨凇。在风速很大且气温在零度上下时，尤其在低海拔地区的冻雨时节雨凇产生的情况较大。雨凇产生的这种自然条件是冰体在粘性最强的情况，不容易小部分脱落，会呈块状的黏附在导线上，容易在有风的情况下产生舞动，对导线的安全性造成威胁。 ②雾凇。雾凇主要形成于山区，其形成条件主要是气温相对较低且风速也相对较小的情况下。由于气温较低因此低空云的水汽温度也很低，在水汽遇到同样处于低温的输电导线时，凝结成冰附着于导线上。或者是由于山间昼夜温差大，清晨产生的雾气遇冷在输电导线上凝结成冰，因此雾凇所形成的冰体密度相对较小，主要是通过不断凝结的过程来形成覆冰，雾凇作为一种覆冰导线，其舞动时产生的破坏性最小。 ③霜凇。霜凇的产生条件与雨凇的产生条件相似，都为零度左右且风速较大的情况下，霜凇作为不断累积的冰体之一，其密度大大的高于雨凇与雾凇所产生的冰体。因此只要在有湿云的情况下，就容易产生雾凇，雾凇通过其晶体的不断累积不断的增加质量。 2.2线路的结构参数 除了覆冰的原因外还有线路的结构参数来影响覆冰导线的舞动，而线路的结构参数还包括了分裂导线、张力、弧度与垂直度等参数。线路的结构参数对覆冰导线舞动的影响主要是通过大量的数据以及相关工作人员日积月累的工作经验得出的。 ①分裂导线。在线路的结构参数中，分裂导线产生舞动的因素最大，由于分裂导线是由不同的子导线构成的，而各个子导线的扭转刚度比单独存在的单导线又大很多。因此在同等结冰的情况下，单导线因为扭转刚度比较低，因此容易发生扭转，这样冰体在上面不容易大面积的附着。而分裂导线中的各个子导线由于刚度较强且扭转度不强，就会使得冰体增大，发生舞动。 ②弧度。不同弧度的导线也会产生不同幅度的舞动，一般的输电导线都具有一定的弧度，这个弧度范围是国家规定的标准，因此在这样一定的弧度范围内可以保证输电导线能够有效的进行输电且不受到影响。如果导线的弧度小于标准弧度，那么就会造成导线过于紧绷，虽然这样的导线不易发生舞动，但是热胀冷缩容易让导线很容易的受到损坏。如果导线弧度大于标准弧度，那么导线在覆冰的情况下舞动更大。 三、防舞动措施 就目前的舞动现象分析而言，我国的电网管理者和工作根据已有的经验和得到的数据在防舞动方面有了一定的成就。防舞动措施主要根据各地的气候、地形等自然条件来采取避舞——避免产生舞动、抗舞——对抗会产生的舞动进行改进以及抑舞——抑制舞动的产生。 3.1避舞 避免舞动的产生就是企业的规避措施，对于电力企业来说，其防治出现经济和安全损失的措施之一就是避免覆冰输电导线出现舞动。既然要避免就要对于该地所处的自然条件和社会条件两个方面出发，对于自然条件来说，应当了解当地的气候、地貌和地形，从而选择适合当地的导线；对于社会条件来说，应当对当地的工作人员进行经验传授和防舞动措施的讲解，从而保证在舞动发生时有对应的措施来解决。 3.2抗舞 由于避舞是对自然条件和社会条件的一种预估，对其无法进行改变，因此就出现了抗舞这一措施。抗舞就是在无法更改的地形、气候条件下，通过更改输电导线的原料、材质以及其他方面来保证输电的安全运行。抗舞主要是通过检测该地地形之后，选择更适宜该地的材质，选择高强度的机械来防止出现覆冰导线舞动的情况。 3.3抑舞 抑舞即通过相应的装置和器械来抑制舞动的产生，同之前的避舞措施来对有可能产生舞动的区域进行具体勘测，然后安装防舞动装置。 ①改变导线系统的结构。通过改变导线的系统结构可以防治舞动的产生，其主要原因是通过在系统结构中加入防舞动装置，其中防舞
架空输电线路的故障与防护技术分析_1
架空输电线路的故障与防护技术分析 近年来，我国对电能的需求不断增加，输电线路建设有了很大进展。架空输电线一旦发生故障，如果不能及时处理，就会影响电力企业的正常运行。分析架空输电线路中常见的故障与原因，提出相应的解决措施，保证电网的运行安全 标签：架空输电;线路故障;防护技架空输电;线路故障;防护技术 引言 近年来，随着对磁阻材料不断的研究，各向异性磁电阻材料被发现并成功地应用到商用磁场传感器中。各向异性磁阻传感器具有灵敏度高、温度范围大，频带宽、易安装、体积小等特点，在弱磁场测量方面具有广泛的应用前景。将各向异性磁阻传感器安装在架空输电线路的正下方，采集架空输电线路发生短路故障时周围的磁场信息，从而对暂态故障行波信号进行检测。该方法适应于不用改动电力系统接线结构，不用拆卸设备，方便安装，对暂态行波信号的全频带具有良好的选择性，且抗干扰能力强。 1输电线路的检修 我国大多数地区的输电线路架设采用的都是以架空线为主的架设方式，一旦输电线路出现故障，那么将直接影响到电能的传输，就会给用户的正常用电带来巨大的影响。输电线路大多都是在野外搭设，长期暴露在自然环境中，必然会出现一些线损问题从而造成输电线路的故障，同时由于这些故障因素的不可控制，导致我们无法采取针对性的预防措施。为了避免输电线路故障给生产生活的正常用电带来影响，因此需要给予线路检修工作足够的重视，使输电线路能够稳定运行，同时还要能够采取更加先进的技术和办法来提高输电线路检修工作的质量。为了满足大负荷电压的需求，架设电网的电压等级越来越高，在一定程度上增加难度，使输电线路架设的地理位置变得越来越复杂。 2故障的原因 2.1风力引起的输电线路运行故障 在一些气流流动频繁、植被稀少地区架设输电线路，通常会遭受到强风的破坏，导致运行故障。如果地区风力强劲，强大的风力会将电线杆架刮倒，有时候电线也会被大风挂落或者刮断，造成局部断电，影响居民生产生活用电，甚至会发生安全事故，影响居民的安全用电。在风力的影响下，还可能造成架空输电线偏离其垂直位置，导致风偏放电的现象，造成输电线路的运行故障。 2.2输电线路防污、防雷工作中存在问题 社会经济的发展带动了我国工业建设的发展，但是也会对环境造成巨大的污
关于110kV~500kV输电线路融冰方案的探讨
110kV～500kV输电线路 融冰技术探讨 荣信科技项目办王春岩选编 2009.06.02
一、目的和意义 输电线路在冬季覆冰是电力系统的自然灾害之一。由于导线上增加了冰载荷，对导线、铁塔和金具都会带来一定的机械损坏，覆冰严重时会断线、倒杆塔，导致大面积停电事故。由于我国架空输电线路横亘距离比较长，沿途地形地貌及气象条件复杂，大多交通不便，而且事故大多发生在严冬季节，大雪封山，使得抢修条件十分艰难，造成长时间停电，对国民经济造成重大损失。 特别是2008 年的罕见冰雪灾害给全国电网造成了有史以来最 严重的破坏，很多地区出现杆塔倒塌、线路中断、变电站停运等情况。据统计，截至2月23日，全国因冰灾停运线路共35722 条，停运变电站共2006 座。 为了贯彻落实温家宝总理“恢复重建以后的电网，要是一个让人民放心的电网”指示精神，必须全面提高电网的抗灾能力，加紧进行输电线路除冰技术的研究，以防止类似灾害的发生。 贵州电网在与我公司SVC商务谈判时，也明确要求SVC系统带融冰装置。由此可见，公司立项研发融冰系统势在必行。 二、国内外研究水平综述 为解决输电线路在冬季覆冰这一严重威胁电力系统安全运行的 难题，国内外对输电线路覆冰问题进行了大量研究，并提出了许多输
电线路融冰方法。这些方法，可分为热力融冰法、机械除冰法、自然被动法和其他方法。在已经形成严重覆冰的情况下，常采用的方法是机械除冰法和热力融冰法。机械除冰操作繁琐、且容易损伤导线，我国尚没有在工程实际中采用，实际应用中一般采用热力融冰法。 热力融冰法有几种方式，包括负荷转移法、交流短路电流融冰法、直流电流融冰法。 负荷转移法利用变电站现有设备，通过改变系统运行方式，将两条或多条线路的负荷转移至通过重冰区的一条线路，从而增加输电线路的发热量，进行导线融冰。这种方法对于截面小的220kV和110kV 及以下线路可行，对于220kV以上电压等级的线路而言，由于导线截面大，加之系统容量和运行方式的限制，则基本不可行。 交流短路电流融冰法是将单相、二相或三相导线短路形成短路电流加热导线，以较大的短路电流来加热导线，使依附在导线上的冰融化。交流短路融冰法的主要缺点在于电压等级较高时，需要的无功功率较高，实现难度较大。湖北省电力试验研究院2005年研究结果表明500kV线路上不能使用交流短路电流融冰法。 直流电流融冰法线的原理是将覆冰线路作为负载，施加直流电源，用较低电压提供短路电流加热导线使覆冰融化。500kV 交流线路的直流电阻只有交流阻抗的10%左右，采用直流融冰方案需要的电源容量就小得多。直流电源可以由发电机电源提供，也用系统电源带整流装置提供直流融冰电源，一般电流整流装置可选择的方案有2 种：可控整流和不可控整流。
常见输电线路覆冰类型及防控措施分析
常见输电线路覆冰类型及防控措施分析 【摘要】本文就覆冰形成的原因及类型作简要介绍，并对其危害进行深入剖析，在此基础上将应对输电线路覆冰的技术措施进行了分析，供专业人员参考。 【关键词】输电线路覆冰抗冰措施 前言 在现代化社会高速发展的今天，随着电力需求的不断上升和增加，输电线路中的故障问题也越来越复杂，越来越明显。就一般情况而言，在工程项目中需要针对各种常见问题和隐患进行全面的分析和总结，使得这些现象能够得到及时有效的预防和处理，进而为社会发展做出应有的贡献。由于天气的影响而造成输电线路冰闪跳闸现象、导线舞动和线路中断的事故不断涌现，不但造成了严重的输电设备损坏，更是影响了区域经济的正常发展。因此在目前的输电线路管理工作中，做好冰害事故管理和预防已成为一项不容忽视的工作流程，是提高电网抗击自然灾害能力中不可忽视的一环。 一、覆冰的形成 覆冰是一种物理现象，是由多种气象因素综合决定的，其中包括气温、湿度、空气流速以及大气环流等。当气温在冰点以下时，雪或雨等水性物质与输电线表面接触产生冻结并层层裹覆，此时覆冰现象就产生了。 1、五种覆冰类型 白霜——当气温处于冰点以下且湿度较高时，空气中的水分与低温物体接触，粘着在其表面即形成白霜。一般来说白霜不会对输电线路的安全构成威胁，这主要是因为这种覆冰与输电线的粘连强度不高，低幅度的振动就可使其脱离线路表面。 湿雪——当空气湿度较低时雪花不容易与输电线表面粘着，但如果空气湿度较高，雪花飘落过程中聚结了未形成晶体的水分，就很容易附着在输电线表面，层层包裹形成积雪。即使出现积雪也不一定会出现覆雪危情，因为此种覆冰受风力强度影响较大，强风很容易就把积覆的雪吹散了。常发生覆雪危情的地方，往往是海拔不高风强较低的区域。 雨凇——当气温在零度以下风力较强时，在海拔相对较低的区域，覆冰常常呈现高密度、强附着力、高透光性等特点，一般在冻雨期较常见但持续时间较短。随着时间的推移此种覆冰会向另一种覆冰类型( 混合凇) 发展，所以输电线覆冰为单一雨凇的情况较为罕见。 软雾凇——在高海拔山区气温极低的条件下，环境湿度较大，如果风力不强则会形成此种覆冰。其特征恰好与雨凇相反，呈现低密度、弱附着力、低透光性
架空输电线路季节性巡视特点及防范措施
架空输电线路季节性巡视特点及防范措施 摘要：在电力系统当中，架空输电线路具有重要作用，其运行状况，直接影响 到人们的生活。最近几年来，架空输电线路发生故障的现象时有发生，不仅导致 了大面积的停电，而且还极大的影响着居民的正常工作以及生活。由于受到自然 气候的影响，使得架空输电线路极易受到自然灾害的影响。 关键词：架空输电线路；常见故障；季节性巡视；防范措施 一、架空输电线路常见故障及典型事例分析 （一）线路结冰严重，杆塔失稳 二零零八年年初，阳山地区输电线路存在严重的结冰现象，尤其是地势较高 的输电线路，更为严重，因而导致了电线杆以及输电线路出现了断横担以及断线 的现象，导致该片区域出现大面积的停电，严重影响到该区域居民的正常生活。 （二）雷击瓷瓶爆裂，线路跳闸 二零一零年五月份下旬，阳山地区出现暴雨天气，并且伴随雷击，导致35kV 城黄线黄屋分线#55杆C相瓷瓶爆裂1片，导致架空输电线路出现了跳闸的现象。暴雨过后，经紧急抢修，恢复通电。 （三）风吹杂物触线，单相接地 二零一零年八月初，某地区供电部门在对架空线路进行检查的过程当中，发 现大风天气将青竹杆吹到了导线上，对拉线距离不够，因而产生了火花放电，导 致了跳闸，在跳闸之后，发现青竹杆存在一定的灼烧现象。 （四）瓷瓶质量偏低，钢帽破裂 二零一三年八月底，某地区架空输电线路电线杆A相绝缘子钢帽爆裂导线跌落，导致相邻两个电线杆悬挂导线，严重影响到地面安全，在经过抢修之后，恢 复了正常。 （五）拉线塔材被盗，倒杆断线 二零零九年十二月中旬，阳山地区35kV七杜线#51、#52杆，由于线路拉线，导致UT线夹全部被盗，这也就使得电线杆失去了支撑，最终倒塌，导致该区域 居民用户停电。 （六）线行树木过高，触及导线 二零一五年七月下旬，某地区架空线路保护区内，居民砍伐树木，不料树木 倾斜到架空线路上，导致输电线路跳闸，区域用户断电。 二零一一年五月中旬，由于接连不断的暴雨天气，导致阳山地区35kV青江线，架空输电线路保护区当中出现了山体滑坡的现象，滑坡导致树木倾倒，压在架空 线路上，导致架空线路断裂，出现大面积的停电现象，在雨停之后经过连夜抢修，次日恢复正常通电。 二、春、夏、秋、冬季巡视及防范措施探讨 （一）春季巡视及防范措施（3月～5月份） （1）运行特点 第一，在初春季节，极易出现异物短接线路绝缘距离缺陷，存在着严重的危害。尤其是在农村地区的一些垃圾场、塑料大棚，一旦面临大风天气，极易导致 一些薄膜、垃圾等物品被刮到导地线上，导致架空输电线路出现跳闸，出现停电 的现象。 第二，阳春三月，正处于放风筝的最佳季节，风筝线过长或者风筝离线的话，一旦触碰到架空输电线路，也会产生严重的后果。
电力系统较为常用的线路融冰方法
电力系统较为常用的线路融冰方法 [摘要]输电线路上覆冰种类繁多，有湿雪、混合淞、雾淞、雨淞、冻雾覆冰和冻雨覆冰等，影响线路覆冰的主要气象因素有风、气温和空气湿度。输电线路覆冰轻则冰闪，重则造成倒塔（杆）、断线，甚至使电网瘫痪。我们可以通过覆冰观测和覆冰计算，线路融冰可以针对线路运行制定详尽的应急预案，长期观测后的覆冰数据是划分冰区的重要依据，对今后的架空输电线路设计及运行维护都具有重要的指导意义。 【关键字】输电线路；覆冰；融冰技术；除冰 导线是架空电力线路防冰除冰的重点。融冰和除冰方法有30多种，大约可以分为三个大类：自然除冰法、热力融冰法、机械除冰法。总的主要有人工除冰、电磁脉冲除冰、防覆冰导线、复合导线融冰、可控硅整流融冰、短路融冰和化学涂料防冰等。 一、机械除冰法 机械除冰法重点利用输电线路导线的力学效应损毁覆冰的力学平衡使其落下。 1、电磁脉冲的机械除冰是运用电容器冲击放电及电流通过线圈产生脉冲磁场，因为在导线中产生涡流，涡流磁场与线圈磁场之间互相发生斥力使导线产生扩张，脉冲消散后导线聚拢回之前的状态，频频的扩充、收缩让导线表层的覆冰胀裂落下。 2、滑动铲刮除冰法是把电容器的攻击放电电流经由线圈形成的脉冲磁场转变为执行机构的脉冲力，经过执行机构将导线表层的覆冰敲打直致裂开脱落。 3、人工除冰法，必要大批人力，但仅适用于作业环境不错、百公里以内输电线路覆冰的除冰。 4、电磁力除冰法：加拿大魁北克水电公司说出，那么它理论是在线路额定电压下短路，短路电流产生的电磁力让导线彼此碰击，致使覆冰脱落。这一办法只会造成整个系统一系列的问题，当然我们不建议用。 二、自然除冰法 自然除冰法不能阻碍冰的形成，却会有利于限制冰灾。 1、平衡锤技术可防止导线旋转；在给定过负载条件下许可导线升降技术可减小倒杆塔的概率或防止倒杆塔事故发生，且有助于保证冰灾事故后线路迅速恢复送电。
输电线路覆冰检测技术(修改版)
输电线路覆冰在线检测 覆冰引起的输电线路导线舞动、杆塔倾斜倒塌、断线及绝缘子闪络等生产事故，严重影响了电网的正常运行。目前，检测线路覆冰的方法主要有人工巡视检测、观冰站等，这些方法存在着人工巡视劳动强度大、时间长，检测结果准确度不高等问题。因此探讨更为完善的检测技术对输电线路的运行及提高整个电力系统的安全可靠性具有重要的实际意义和指导作用。 1 相关标准 （1）Q/GDW 554-2010 《输电线路等值覆冰厚度监测装置技术规范》 （2）Q/GDW182-2008《中重冰区架空输电线路设计技术》 （3）DL/T 5440-2009 《重冰区架空输电线路设计技术规程》 2 覆冰在线检测技术 导线上的覆冰一般可分为4类：雨淞、混合淞、雾淞和积雪，其中雨淞和混合淞对导线的危害最为严重。输电线路设计时，以雨凇为基准折算拟定覆冰允许厚度。线路覆冰检测最基本的是对覆冰厚度的检测，然后和设计值比较。除了检测实际运行输电线路的覆冰厚度外，也常通过模拟导线法进行检测。 输电线路覆冰在线监测技术是通过在易覆冰区域的铁塔上安装覆冰自动检测站，运用在线检测的传感器、装置电源、通讯网络等关键技术，随时掌握线路的覆冰情况，并可实现预、报警，达到降低电网覆冰事故损失的目的。在线检测系统既减轻了个人劳动强度、降低事故的发生概率，又能及时地了解线路的覆冰情况，故而得到广泛推广运用。 3 输电线路覆冰在线检测方法 在线检测技术的机理是利用传感器（安装位置如图1示）获得导线的重力变化、杆塔绝缘子的倾斜角、导线舞动频率以及线路现场的温度、湿度、风速、风向、雨量等数据信息通过无线通讯网络传往监控中心，然后再通过建立数学模型近似计算出当前的导线等效覆冰厚度，最后经专家分析软件得到结论。 应用于覆冰的在线检测法有很多，从覆冰检测原理及分析方法来说，可分为称重法、导线倾角-弧垂法、图像法。 3.1 称重法 称重法包括冰样称重检测法和荷重增量法，目前荷重增量法的应用较广泛。其工作原理是线路覆冰后，导线上的荷重产生一个增量，这个增量即为覆冰的质量。 先称取一段导线上的覆冰质量（将拉力传感器测量在一个垂直档距内导线的质量）, 折算出单位长度导线上的覆冰质量G （利用风速、风向和倾角传感器计算出风阻系数和绝缘子的倾斜分量,最终得出覆冰质量）,再用设计时所用计算公式(1)算出导线的平均等值覆冰厚度： 图1 拉力传感器现场安装示意图
输电线路除冰机器人除冰机构设计
第一章绪言 1.1引言 2008年1月，郴州市出现了连续近一个月的低温雨雪冰冻天气，遭受了历史罕见的冰雪灾害。国家减灾委员会专家已定性为：“郴州发生的这次冰雪灾害，是世界上一次大面积、极端性气候事件，是江南地区持续时间最长的一次雨雪冰冻过程，影响地区的人口之多是世界罕见的”。这次郴州冰灾造成中心城区正值春节期间停电、停水10多天，个别地方达到20多天，交通、通讯、电视均出现不同程度的中断，成为了一座与外界隔绝的“孤城”。郴州成为我国南方冰雪灾害最严重的地区之一。 特别是电力系统遭受毁灭性重创，冰灾引起了倒塔,现场调查了2008年湖南冰灾期间≥220kV输电线路的受损情况,发现倒塔线路覆冰厚度主要集中在20～60mm,同时微地形和微气象造成覆冰加重和覆冰的不均匀性,档距、塔形等对线路倒塔也存在影响。分析倒杆断线的形式认为覆冰太厚超过设计值、垂直荷载压垮和不平衡张力拉垮是造成线路倒塔。专家解说，高压线高高的钢塔在下雪天时，可以承受2-3倍的重量。但如果下雨凇，可能会承受10-20倍的电线重量。电线结冰，遇冷收缩，风吹引起震荡，就使电线不胜重荷而断裂。 随着我国经济的高速发展，超高压大容量输电线路越建越多，线路走廊穿越的地理环境更加复杂，如经过大面积的水库、湖泊和崇山峻岭，给线路维护带来很多困难．而且在严冬及初春季节，我国云贵高原、川陕一带及两湖地区常出现雾凇和雨凇现象，造成架空输电线路覆冰，使线路舞动、闪络、烧伤，甚至断线倒杆，使电网结构遭到破坏，安全运行受到严重威胁．在紧急情况下，寻道员用带电操作杆或其它类似的绝缘棒只能为很少的一部分覆冰线路除冰，人工除冰有很高的危险性。 在国外，一些国家的地理与气候情况与我国相似，甚至一些国家的情况更加恶劣，为了保证电力系统的可靠性，提高高压输电线除冰的效率，减少损失，维护工人的安全，开发一种可以替代或部分替代工人进行除冰作业的新型设备一直是国内外相关研究的热点．因此，研制安全有效的除冰机械以代替人进行导线除冰具有较好的应用前景和实用意义。
架空输电线路覆冰危害及防冰除冰的措施
架空输电线路覆冰危害及防冰除冰的措施 摘要：架空输电线路覆冰是一种广泛分布的自然现象。导线结冰问题已成为世 界各国的共同关注和有待解决的问题。冰灾会影响维护的安全，造成大面积的冰 闪跳闸和倒塔,造成严重的经济损失,影响交通运输和人民的生活安全。 关键词：架空输电线路;履冰;防冰除冰 前言 为了适应中国经济的发展，国内传输电压与负荷在不断提高，地区的架空输电线路越来 越密集，范围也越来越大，因此跨越的区域和环境比较复杂。而一旦遇到低温、冰雪等恶劣 天气，架空线路就会造成覆冰问题的出现，这对稳定国家电力输送带来了巨大的威胁，一旦 出现状况就会对社会经济造成不可弥补的损失。 1架空线路覆冰的成因与对电网的影响 1.1架空线路覆冰的成因 架空导线覆冰的形成原因是由多种条件决定的，主要有气象条件、地理条件、海拔高度、导线悬挂高度、导线直径、风向和风速、电场强度等。气象条件对架空线路覆冰的影响主要 是由线路经过地的环境温度、空气湿度以及风向风速等因素综合造成的。架空线路覆冰问题 并非偶然事件，在我国很多地方每年冬天都会发生架空线路覆冰问题。但是不同地区、地形 上架空线路覆冰的类型不太相同，具体来说可分为雨凇、雾凇、混合凇、湿雪4种。 1.2覆冰对电网的影响 架空线路覆冰对电网的影响主要有过负载、绝缘子冰闪、覆冰的导线舞动、脱冰闪络等。过载会导致架空线路出现机械和电气方面的故障，即会出现倒塔、金具的损坏和由弧垂增大 而导致的闪络烧线等。当绝缘子上覆冰时，可以看作绝缘子上出现了污秽而改变了绝缘子上 的电场分布，特别是冰中往往会含有污秽，这就更易造成冰闪。在风力的作用下，架空线路 上的覆冰是不对称的，这就造成线路极易发生舞动，且舞动幅度较大、持续时间长。对线路 轻则引起相间闪络、线路跳闸，重则引起断线或倒塔。 2防冰与除冰技术 2.1常见的防冰技术 路径选择:应充分考虑规划路径沿线微气象、微地形因素和运行经验，尽量避开微地形、 微气象区域。实在无法避开的，应根据规程规定的重现期确定设计冰厚与验算冰厚，对重冰 区及中重冰区过渡区段进行差异化设计，适当缩小档距，降低杆塔高度，提高线路抗冰能力。 覆冰观测:应合理规划、建设覆冰观测气象站点，气象站址选择应尽量靠近线路具有代表 性的覆冰段，并将积累的覆冰气象数据作为今后线路设计和技改的依据，有条件的地区可配 置微气象或覆冰在线监测装置。 导、地线设计:重覆冰区宜采用少分裂、大截面导线以抑制不均匀覆冰时导线的扭转和舞动，并采用预绞丝护线条保护导线。对于山区线路，设计时应校验导、地线悬挂点应力，悬 挂点的设计安全系数不应小于2.25。中、重冰区还应校验导线间和导、地线间在不均匀覆冰 和脱冰跳跃时的电气间隙。 挂点设计:对于重要交叉跨越直线杆塔，应采用双悬垂绝缘子串结构，且宜采用双独立挂点，无法设置双挂点的杆塔可采用单挂点双联绝缘子串结构。 连接金具选型:与横担连接的第1个金具应转动灵活且受力合理，选型应从强度、材料、 型式3方面综合考虑，其强度应比串内其他金具强度高一个等级，不应采用可锻铸铁制造的 产品； 绝缘子串设计:易覆冰地区或曾发生过冰害跳闸的线路故障点附近区域的新建或改建线路，应采用加强绝缘设计，增加绝缘子片数、采取V型串、大小伞间插布置方式或防冰闪复合绝 缘子等防冰闪措施。 重冰、重污叠加区域绝缘子选型:重冰区与重污区叠加区域线路外绝缘配置宜采用复合化 瓷质或玻璃绝缘子，并遵循微气象区域加强外绝缘抗冰设计原则。复合化的瓷质或玻璃绝缘 子兼有盘型绝缘子和复合绝缘子的优点，运用在重冰和重污叠加区域的线路上，不仅能有效
电力线路融冰核心技术
电力线路融冰核心技术 江南地区天气出现几十年一遇的低温天气现象，造成大面积气象灾害，城市出现断水断电断煤气的现象，断电造成铁路交通部分中断，而这罪魁祸首是由于停电造成的，停电原因是由于供电线路裹冰造成，线路裹冰使导线重量成倍增加，造成线路被拉断或线杆铁塔折断，因此，使用技术方法除去线路裹冰的方法是改变灾情的关键。 经整理，目前有以下可行的研究方向，进行有效的技术除冰。 机械除冰：对现有的热力，机械的被动防冰技术等从能量效率和实用性等方面进行经济技术比较和综发纳出除冰研究的不同发展阶段在不同领域里可除冰或确认有防冰作用的３０余种冰防冰技术。结果表明：虽然热力除冰技术得到了发展，但消耗大量能量，从能量角度考虑，建议采用机械除冰技术。并提出了输电线路除冰技术研究方向。设计出除冰高效工具。避免击打线路，但是除冰不均匀，会出现不平衡，倒塌事件。 低压交流：以合适的低电压和大电流让人为预先短路了的线路发热融去覆冰，就可以杜绝铁塔倒塌事故的发生。曾经在新疆伊力特实业股份有限公司热电厂成功进行过一次试验，用大电流发生器在二三分钟的时间里快速融通一段内部结了冰的自来水管，方法非常简单而且融冰快捷、效果良好。 直流电加热：对线路进行直流融冰的有3种方案:发电机电源提供直流融冰电流;系统电源带可控整流装置提供直流融冰电流;系统电源带不可控整流装置提供直流融冰电流,试验同时要分析了其优缺点,正确选择进行直流融冰所需要的主要设备. 目前世界上最先进的除冰方法是俄罗斯利用可控硅整流技术研制的融冰装置（原载《电力设备》2002年02期），而现在我们不可能立即从俄罗斯购买或安装此设备，而可采用现有设备利用其原理马上投入运行达到抗灾的目的。 输电线路自动融冰装置。本实用新型涉及一种能够避免或减少输电线路由于自然灾害而造成停电事故的装置。其特征在于将电流切换开关与输电线路上的导线、钢绞线相配合，使电流切换开关串联接在每一根导线中。在采用分裂导线的输电线路上：依靠开关的断开，将开关所在导线中的电流切换到其它导线中去，使其它导线中的电流增大并发热。在采用单导线的输电线路上依靠开关的断开，将导线上的工作电流切换到一根专门架设的直径较细的钢绞线上并使其发热，依靠钢绞线散发的热量将导线上的冰融化掉。 电加热除冰：输电线路有线路长、架空高的特点，如果靠人工上线路破冰不但时间长、工作量大，且又不安全，建议采用线路发热的方法除去裹冰有除冰快、效率高、成本低的特点，技术人员根据具体供电线路的长度、材质、线径计算出其额定电流，估算出其低于金属皮劳温度的发热电流值，利用三湘电焊机或大功率单相电焊机（最好是可控电流电焊机）的二次电流输入线路，利用电焊机的二次电流发热达到熔冰目的：先将输电线路切断电源和切断负荷，将负荷侧（或电源侧）三相连通，将电流侧（或负荷侧）接入已准备的电焊机二次电流，根据发热情况，调节电流大小即可达到及时熔冰效果。 6 涂新型材料：输电线路覆冰灾害及其预防现已成为一个迫切需要解决的问题.已有论文概述了这一领域的研究现状,比较了目前国内外输电线路各种防、除冰方法的优缺点,通过对比已有的防覆冰涂料,提出了具体的研究要求和方向. 7. 电力线路自动除冰器：利用高压电线的电磁辐射，设计出一种，能够在电力线路上自动行走的装置进行除冰。可以不断电进行维护。 8. 电力线新材料：利用线路本身载波的频率，进行LC谐振，就好像电磁炉一样，采用电磁感应原理进行自加热。 9.利用电感电容特性原理：可以带负荷除冰，不用停电，定时控制，自动检测。电感可以阻止交流，可以过直流进行电加热融冰，电容过交流传输电能，但可以阻止交流。利用选通