高压架空输电线路覆冰问题研究.pdf

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1、第9期总第２31期农业科技与装备Ｎｏ．9ＴｏｔａｌＮｏ．２31２０１3年9月ＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＥｑｕｉｐｍｅｎｔSep．２０１3高压架空输电线路覆冰问题研究刘艳华（沈阳供电公司，沈阳110179）摘要：介绍高压输电线路覆冰的种类、形成机理及影响覆冰的因素，分析输电线路冰害事故的成因和线路覆冰的主要危害。阐述融冰技术的研究现状和防冰除冰的主要方法，指出存在的问题并提出改进措施，以期为预防输电线路冰灾提供参考。关键词：输电线路；冰害；覆冰机理；融冰技术中图分类号：TM75文献标识码：Ａ文章编号：1674-1

2、161(2013)０9-0040-032008年南方的冰雪灾害，对我国输电线路安全凇和雨凇的条件（即风速、气温）发生变化而形成。混3运行是一个历史性的重创，造成了前所未有的经济损合淞坚硬、粘附力强，比重一般为0.6～0.8g/cm。5）失。目前，国内大部分气象台站关于输电线路覆冰厚白霜，由空气中湿气与0℃以下的物体接触而在冷物度取值的基础资料较少，覆冰厚度的设计取值大多以体表面凝合形成。白霜在导线上的粘附力十分微弱，现场调查作为依据，因而存在着很大的不确定性。输即使是轻轻振动，也能使白霜脱离所粘附导线的表电线路冰害具有持续时间长、发生频率高、覆盖面积

3、面。与其他几种类型的覆冰相比，白霜不会对线路构大、影响范围广等特点，严重威胁着电网的安全稳定成严重危害。运行与供电可靠性。因此，在对输电线路覆冰事故的1.2覆冰形成的物理过程特点、原因进行长期观测与研究的基础上，尽可能准覆冰由气温、湿度及风速等组合气象条件随机形确地把握与分析覆冰对输电线路危害的机理和规律，成：一是气温要在0℃以下；二是空气的相对湿度要不断总结覆冰监测方法和防止覆冰事故的有效措施，达到85%以上；三是风速要大于1m/s。严冬或初春对于预防冰灾事故的发生具有重要指导意义。季节，当气温下降至-5～0℃、风速为3～15m/s时，如1线路覆冰

4、的机理与影响因素遇大雾或细雨，水滴直径大、过冷却程度小、周围气温1.1覆冰种类较高，使得水滴潜热散发较慢，导线上易形成雨凇；当输电线路覆冰按照风速、气温、水滴大小等条件气温下降、出现雨雪天气时，冻雨和雪在粘结强度很3的不同，主要分为5类：1）雨凇，是一种非结晶状的高的雨凇冰面上迅速增长，形成密度大于0.6g/cm坚硬透明体，由雨滴过冷却而形成。其形成条件为严的较厚冰层；当温度继续下降至-15～-8℃，水滴直径冬时节的雨天，气温约-2℃，风速约15m/s。雨凇坚小、过冷却程度高、周围气温低，导致水滴潜热能迅速硬、粘附力强，比重为0.9g/cm3左右。2

5、）雾凇，是一散失，导线外原有冰层就会形成雾凇。如果在此过程种白色不透明呈羽状的覆冰，由较小的雨滴过冷却而中出现多次晴冷天气，将会形成混合凇。形成。其形成条件为严冬时节的小雨滴、雾粒或细雨1.3影响覆冰的因素与导线相碰，气温约-8℃，风速低、约5m/s。雾凇粘影响线路覆冰的因素很多，主要包括气象条件、附力较弱，比重为0.2～0.5g/cm3。3）雪凇，由雪花接触地形、地理条件、海拔、导线悬挂高度、导线直径、水滴导线时雪花表面的水膜因低温冻结于导线形成。其形直径及电场强度等。成条件为严冬时节，气温约-2℃，风速低、约2m/s。雪1.3.1气象因素当气温低

6、于0℃时，大气中的小水滴凇粘附力较弱，比重一般为0.1g/cm3。当导线上有雨会发生过冷却，过冷却水滴与处于过冷却水滴包围的淞和雾凇时，冻积雪增长迅速，这是造成结冰危害的输电线路导线发生碰撞后，会冻结在导线表面而形成重要原因。4）混合凇，主要是雾、雨混合凇，由形成雾覆冰。1.3.2海拔对于其他条件相同的地区来说，一般海收稿日期：2013-07-20拔越高，越易结冰，覆冰也越厚，且多为雾淞；海拔较作者简介：刘艳华（1975—），女，中级经济师，从事机械电子自低处，其冰厚虽较薄，但多为雨凇或混合冻结。动化方面的研究工作。1.3.3季节输电线路在入冬和倒春

7、寒时发生覆冰的２０１3年第9期刘艳华：高压架空输电线路覆冰问题研究41频率最高，受季节环境影响较大。取得了一定的效果。目前常见的方法主要有热力除冰1.3.4导线直径在小于或等于8m/s的风速下，直径法、机械除冰法、被动除冰法以及利用电磁脉冲、气动小于或等于4cm的导线相比直径大于4cm的较粗脉冲、电晕放电、电子冻结、碰撞前颗粒加热和冻结等导线，其单位长度覆冰量重；在大于8m/s的较大风进行防冰除冰的方法。速下，导线直径越大、其覆冰越重，但其覆冰厚度是随3.1融冰技术与方法导线直径的增大而减小的。3.1.1交流融冰技术交流融冰技术主要包括交流冲击1.3

8、.5电场强度现场观测及试验研究结果表明，电场短路融冰、零起升流融冰和负荷融冰。这些方法均以强度较小时，导线覆