输电线路大范围冰害事故分析及对策

迟海丰

摘要：社会经济的高速发展使得电力需求日益增加，供电压力越来越大，而这也使得输电线路中的故障问题呈现日益严重化和明显化的趋势。在电力生产工作和电力输送过程中，安全生产这一话题都必须引起高度的重视。在众多安全故障中，冰灾是最为常见的，因此有必要做好防御和应对措施，从而保证输电线路的安全运行，保证良好的电力供应，使人民能够放心用电。

关键词：输电线路;冰害;对策

一般而言，导致输电线路出现冰害的主要原因是恶劣的天气现象所影响的，如当输电线路遇到低温，湿度较高，冷暖空气对流环流大风等，会影响到输电线路的正常运行。对于北方地区而言，输电线路主要受到寒冷的影响，而对于南方地区来说，则受到的下雨天气的影响则较多。尤其是北方地区，有很多的山区和丘陵，受制于冬季气温的影响，雨雪天气在输电线路的表层容易形成积雪和覆冰的现象，电能在输送过程中就会受到一定的阻碍，造成电路通行不足的现象，这就是日常所见的冰害事故。

一、冰害的原因分析

（一）冰雪超重在成了杆塔荷载能力不足

（1）近些年来，不断发生的雪灾、冰害等自然灾害，是造成输电线路产生故障问题的客观原因[1]。积雪天气和覆冰层加重了增加输电线路的覆冰重压和荷载，而杆塔一旦无法承受，就会出现损坏。正是雪灾、冰灾等自然灾害的频发，使得目前存在着明显和严重的各种电力设倒塌以及输电线路的中断现象，这对电力工程质量问题造成了严重影响。特别是在海拔高的地区，这些问题更为严重，这是因为这些地区的线路受到的气候影响更为严重，线路覆冰现象更为常见，线路长期荷载严重，这就是使得电线塔受到的拉力更大更长久，最终出现倾斜弯曲现象。

（2）微气候环境因素的影响。通常而言，在海拔较高的高山上常见电线塔和电线杆的倒塌现象。这些地区如果冬季出现过雨雪天气，冰雪覆盖层就很容易形成;而且随着海拔高度的增高，冰雪的覆盖厚度和重量也随之增大。此时，如果两侧的电线塔都在海拔较低的地方，那么就会因为冰雪覆盖应力的影响而出现两端不平衡的张拉力，这样电线杆或电线塔倾斜和倒塌的现象就很容易出现。

（二）绝缘子串覆冰严重造成频繁冰闪

分析两次大范围冰闪跳闸的主要原因及影响因素为：（1）干旱无雨的季节，空气污染较重，容易发生冰闪跳闸现象[2]。干旱季节空气中有大量的悬浮性尘埃和导电离子，而绝缘子表面也会有污秽。雨凇时绝缘子表面会沉积一些空气中的污秽，逐渐形成覆冰并加重，随之冰桥就会在绝缘子伞裙间形成，而天气转暖后，高电导率的融冰水膜就会冰桥表面形成，另外从杆塔横担上流下来的融冰水，也将使绝缘子串的绝缘性能直接降低。（2）冰闪的发生率明显受到绝缘子串型的影响。有统计显示，冰闪基本上都在悬垂串发生，而没有出现耐张和V型串绝缘子冰闪，这表明绝缘子串型与冰闪的发生有着密切关系。原因有三：第一冰不容易在耐张串和V型串上桥接伞问间隙;第二这两个串行能够有效自身清晰，积累污染物少;第三融冰时，贯通性水膜难以在该串行上形成。（3）温度的变化对冰闪起着重要影响。通常在温度较低的夜晚结冰时，贯通性导电水膜难以在段沿绝缘子串的冰柱表面出现，沿串电压也相对均匀的分布，因此不易发生冰闪;而温度较高的正午时分冰体表面开始融化，常常发生冰闪。如果冰雪天气较长，那结冰和融冰就会交替出现，也就会反复出现冰闪;如果冰雪天气较短，那化冰期将集中出现冰闪。

二、冰害事故应对策略

（一）加强塔站建设

塔站建设的根本意义就是在于稳定输电线路，保护输电线路的正常运行。通过加强塔站的强化建设，在环境恶劣、海拔较高等地区，能够有效提升输电线路的安全性[3]。例如，通过对线路覆冰厚度的检测，可以加强增加塔杆，加强输电线路塔站的建立。通过加强塔站建设能够有效缓解塔杆受到覆冰重压的问题，以及避免坍塌事故。以及通过及时应用更为科学的塔杆基站的保护技术，对地线支架进行及时检修和补救，降低安全事故发生，确保供电顺利。

（二）跳闸严重段落加强设备建设

跳闸问题是输电线路工作运行过程中较为严重的问题，在问题不严重的地段可以采用相同盘的v形串，增加双串联的串结距离。加大对积污、覆冰和绝缘子串的研究力度，在试验中研究不同积污、不同绝缘子串和不同覆冰的状况等，同时要考虑到绝缘子串的冰闪现象和冰闪现象的特征，避免出现冰闪事故。着重研究500kV倒串绝缘子的机械受力情况和电气闪络的特征，提高输电线路中线路安装技巧，有效的避免大范围病害对输电线路的影响。

（三）避冰设计

在进行输电线路设计时，需要对覆冰区域进行调查，并通过技术分析，避开严重的病害区域，并设计起伏较低的地形进行线路安排。需要进行避冰的主要地区包含：需要翻越山岭，较大低于差异;风道、湖泊等较为容易覆冰的地区。设计时要充分考虑地形、气象以及充足的抗冰强度，避免输电安全事故发生。

（四）加强冰害预警系统建设

对于病害预警系统增强建设，对于现场图像、风速、风向、温度、湿度、输电线张力、输电线重力、绝缘子倾斜角度等具体参数。通过对采集到的数据进行分析，并设置系统响应判断数据，提出报警预告，提前进行病害风险预告。

结語：

通过上述讨论，输电线路的覆冰问题对电力系统有着严重的安全隐患影响，因此，首先在进行输电线路设计时，如果能够通过避开危险地区，应当首先避开严重的病区;其次，如果不能进行充分的避冰设计，要确保抗冰能力，增强管理系统;同时要增强冰害预警系统的建设，及时的对覆冰进行消除，提前防止冰害造成的影响，确保输电线路的安全运行。保障输电线路的正常运行，是保障人们生活水平的正常的基本条件，因此加强输电线路的安全运行尤为重要。

参考文献：

[1]刘阳.江西地区输电线路覆冰事故分析及应对措施探讨[J].工程建设与设计，2020，000（011）：260-262.

[2]邓德慧，李平，张涛，等.架空输电线路防冰害措施研究[J].通讯世界，2020，027（003）：133-134.

[3]肖可.探析如何提高山区输电线路防冰防雷抗灾的能力[J].智能城市，2020，006（003）：78-79.

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