超高压、特高压线路防凝冻灾害的分析

韩磊 杨鲲鹏 赵渊

国网四川省电力公司检修公司 四川成都 610041

覆冰积雪是当前自然界最为普遍的自然现象之一，然而覆冰积雪的情况会导致超高压、特高压输电线路凝冻灾害的发生，对于电力系统的运行带来严重的危害。因此，对于输电线路的防凝冻灾害处理尤为重要。在进行超高压、特高压线路防凝冻灾害分析时，首先要明确凝冻灾害产生的主要原因，并根据防凝冻灾害的根本原则制定行之有效的解决对策，从根本上防止凝冻灾害的发生，进而提升输电系统运行的安全性与平稳性，降低凝冻灾害对于电力系统运行造成的经济损失，提升电力系统的运行质量和运行效率，促进我国电力运输事业的深入发展。

1 线路覆冰凝冻灾害形成的主要原因

对于超高压特高压的线路而言，覆冰凝冻灾害产生的主要原因在于风速风向、空气温度以及空气之中的液态水含量过高。也就是说，每年的冬季与初春时节是线路覆冰凝冻灾害发生的高峰期，尤其是在气温温度下降到5℃和0℃左右，风速在3到15米每秒时，一旦发生大雾或者下雨等天气情况，过多的液态水就会附着在输电线路上形成雨凇，而随着天气温度的持续下降，冻雨或者是湿润的雪也会逐渐的形成雨凇。在这种气候环境之下，冰面的扩大速度较快，最终形成较大较厚的冰层，而如果气温下降到零下15℃时，冰层的外侧会形成积覆的雾凇，从而导致超高压和特高压的线路外侧附着的雨凇向着混合淞转变，从而形成复合冰层，进而增大超高压特高压输电线路的负荷，而如果线路之中发生凝冻覆冰灾害，风的作用力也会加剧覆冰的作用。一般情况下，超高压和特高压输电线路的位置都比较高，而在处于凝冻状态时，风的作用力会导致输电线路断裂或者损害的情况，对于超高压和特高压输电线路带来严重的破坏，严重的威胁到人民的生命财产安全[1]。

2 超高压、特高压线路防凝冻灾害的主要原则

由于我国地大物博，各个地区的天气情况、气候情况以及地质情况差异性较大，因此在进行超高压、特高压线路的防凝冻灾害处理时，必须坚持因地制宜的根本原则。线路所在的地区有些是需要进行河流穿越，而有些则是建设在山峡之间，因此在特殊环境之下，防凝冻灾害的处理应该采取不同的处理方案，进而探究出适宜的防凝冻处理技术，达到成功解决超高压输电线路覆冰问题的根本目的。另外，在进行防凝冻灾害的处理过程之中，需要采用针对当前超高压、特高压线路设计本身存在的缺点来进行实际改造，同时选址过程之中也要避开山口、胡泊、风口等风力等级较大，液态水含量较多的地址。在进行超高压、特高压输电线路的设计过程之中，也应该通过材料选择、地址选择以及工艺流程选择等方式来切实的提升输电线路的抗覆冰能力。一旦超高压、特高压输电线路已经发生了覆冰问题，相应的工作人员应该采取一定的措施和手段来进行覆冰的溶解，减轻凝冻灾害对输电线路造成的不良影响。同时，随着时代的发展，科技的进步，越来越多的高新技术与材料被应用到输电线路的制造之中，能够对于凝冻灾害进行有效的预防[2]。

3 超高压、特高压线路防凝冻灾害的主要对策

3.1 除冰对策分析

对于超高压、特高压输电线路的除冰技术而言，国内外的除冰技术已经发展到了一定阶段，能够对于凝冻的冰层进行有效的处理。虽然目前除冰技术已经高达三十余种，然而从原理上来说主要有三个种类。第一个种类为机械除冰形式，这种除冰对策能够通过机械的外力作用来使线路之中覆盖的冰层进行强制的脱离，一般情况下会采用电磁脉冲的形式进行，这种方式对于雾凇的处理有着更加明显的效果；第二个种类为热力除冰形式，这种方法主要的原理是通过在输电线路上附加热源，或者通过输电线路自身产生的热量来将附着在线路上的冰层进行融化，这种方式的融冰效果较好，能够起到较为理想的除冰功效，目前已经应用在超高压、特高压线路防凝冻灾害的应用之中，比如说湖南的电网运行之中就已经开始通过三相短路电流的热力融冰形式来进行除冰，取得了较为良好的防凝冻灾害处理效果。最后一个种类为被动除冰形式，这种形式的要点在于在输电线路的导线之上安装相应的外力设施，比如阻雪环或者平衡锤，如果输电线路上累积了大量的冻雪或者冰块，这些设施会通过风等自然的外力来对冰块施加作用力，从而时输电线路上的冰块自行脱粒。能否将输电线路上凝冻的冰层进行有效去除是当前防凝冻灾害处理的核心所在，因此，相关技术人员应该根据实际情况具体分析，选择合理的除冰对策，进而起到有效处理凝冻灾害的根本作用[3]。

3.2 防覆冰闪络对策分析

对于我国的超高压、特高压线路防凝冻灾害处理来说，主要的重点在于做好防冰工作，而输电线路之中，覆冰现象经常会出现在线路的绝缘子处。而防覆冰闪络技术能够有效的针对绝缘子除的覆冰问题进行处理，从而减少凝冻灾害对于输电线路造成的损害。防覆冰闪络对策有着以下几种形式：第一种形式在于采用当前较为新型的绝缘子串，通过倒V型的绝缘子串设计来防止绝缘子发生覆冰现象；第二种形式即是对于单联的绝缘子进行帽缘增大处理，并分别对于绝缘子的上中下三个部位进行隔离，使绝缘子上难以发生覆冰情况，这种防凝冻对策较长采用的材料为硅橡胶材料，能够将绝缘子的三个部分进行保护，阻断输电线路之中覆冰冰层增大变厚的可能性，从而为超高压、特高压的输电线路提供有效的保护；第三种形式在于对于单穿的绝缘子进行防冰处理，在绝缘子串之中采用两侧平衡的方式进行处理，这种技术的关键点在于在线路设计的过程之中即进行线路绝缘子串偏斜角加大的处理，从而有效的对闪冰电压进行保护；第四种形式在于通过优化输电线路之中的绝缘材料来进行凝冻灾害的保护，一般情况下会采用附加硅胶伞裙的方式来进行线路保护，然而在技术应用的过程之中也应该注意硅本身的柔性限制，硅胶伞裙的直径尽量控制在400毫米到600毫米之间[4]。

3.3 防舞对策分析

所谓的防舞对策，也就是防止输电线路发生较大幅度舞动的情况。依照于过去的经验分析，如果在进行防凝冻处理时，没有进行防舞处理，就会对输电线路留下较大的安全隐患，严重时甚至会发生倒塔情况。在进行防舞对策的应用时，应该根据超高压和特高压输电线路所处的实际环境进行防舞对策的选择，同时在建设输电线路的过程之中，也应该考虑到输电线路发生大幅度舞动的几率，在施工过程之中采用架设失谐摆和防震锤等措施来进行输电线路的防舞处理，从而进一步提升超高压、特高压线路在运营过程之中的安全性和可靠性。

4 结语

对于超高压、特高压线路而言，如何防止凝冻灾害的发生是非常重要的问题。如果防凝冻灾害的处理措施不够到位，就会影响到超高压输电线路的正常运转，对于电力系统造成严重的恶劣影响。本文以超高压、特高压线路凝冻灾害产生的原因作为切入点，深入而有详尽的分析了超高压、特高压线路防凝冻灾害处理的主要原则，并根据实际情况提出了除冰处理对策、防舞处理对策以及防覆冰闪络处理技术等多种行之有效的防凝冻灾害处理对策，进而达到有效解决覆冰问题的根本目的，确保超高压、特高压输电线路能够安全的运行，促进我国电力事业的深入发展。