輸電線路覆冰情況及事故分析

譚翀　吉美英

[摘 要]電力系統(tǒng)是維持人們正常生活，工作正常進行，企業(yè)正常運轉的基礎設施，如果電力系統(tǒng)出現(xiàn)問題則會嚴重影響人們的工作和生活，而電力系統(tǒng)中最主要的部分就是輸電線路，電路負責對電進行傳輸，要保證電力的正常供應就必須保證電路的正常使用，然而大部分在自然環(huán)境下的電路往往會受到各種因素的影響，覆冰狀況就是較為嚴重的一種情況。本文就將對輸電線路覆冰狀況進行闡述并簡要分析事故的原因與解決措施。

[關鍵詞]輸電線路 覆冰情況 事故分析 解決措施

中圖分類號：U216.4 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）04-0253-01

一、 前言

輸電線路大部分都是直接裸露在自然環(huán)境下，自然條件對其工作狀況就會有較大的影響。風霜雨雪對輸電線路的侵害常常會導致輸電線路的癱瘓，其中輸電線路覆冰是較為嚴重一種狀況。而輸電線路覆冰狀況在我國又是經(jīng)常發(fā)生的，接下來，我們就對輸電線路覆冰事故進行分析。

二、 輸電線路覆冰現(xiàn)象的危害

嚴重的冰雪天氣往往會帶來輸電線路覆冰現(xiàn)象的發(fā)生，這種覆冰現(xiàn)象對電路傳輸有很大影響。線路覆冰就是在線路的表面形成一層較厚的冰，首先這些冰較厚時可能會造成輸電線路承受較大的承載力而出現(xiàn)斷裂等現(xiàn)象發(fā)生，同時線路的超負荷也可能會造成桿塔出現(xiàn)傾斜甚至倒坍。最后在地形特殊的地區(qū)還可能會造成輸電線路的舞動現(xiàn)象。舞動現(xiàn)象就是在山谷的風口處，由于風比平坦地區(qū)較大，而且較為持續(xù)，線路上的覆冰在風的作用下就會出現(xiàn)振蕩現(xiàn)象甚至是有節(jié)奏、低頻率的舞動現(xiàn)象，這種舞動以及振蕩現(xiàn)象的慣性作用會使線路與桿塔產(chǎn)生共振，從而對桿塔產(chǎn)生更大的波動，更容易造成桿塔的倒塌傾斜，金屬器具同樣也會造成不同程度的損壞。輸電線路的覆冰現(xiàn)象對電力系統(tǒng)的影響非常大，卻又是難以避免發(fā)生，在我國就有多次嚴重的輸電線覆冰現(xiàn)象。

三、 輸電線路覆冰事故的原因分析

輸電線路出現(xiàn)覆冰事故并不是偶然的，其中存在著諸多的原因，接下來我們就輸電線路覆冰事故的原因進行分析。

1、 天氣與地形共同造成

造成輸電線路覆冰現(xiàn)象的罪魁禍首就是惡劣的氣候條件，其次在加上特殊的地形狀況，使覆冰現(xiàn)象更容易發(fā)生。以2008年郴州的嚴重冰雪災難為例進行分析。郴州位于南嶺山脈北麓，呈現(xiàn)南高北低的地形特點，并且是三面環(huán)山。北下的冷空氣與南上的暖濕空氣就在這里相遇。還有就是郴州地處長江與珠江的分水嶺上，在這一特殊的地理部位特別容易形成霧凇。種種原因形成這場特大冰雪災害，造成覆冰現(xiàn)象迅速形成并且持續(xù)了很長的時間，最終導致了嚴重的覆冰事故。

2、 設計抗冰厚度不夠

在進行輸電線路設計時，會根據(jù)地理位置、天氣狀況以及歷史經(jīng)驗對抗冰厚度進行估計，然后根據(jù)抗冰厚度進行設計，制定一定的抗冰措施，保證對一定的覆冰狀況能夠輕松解決。但是在進行抗冰厚度的設計時可能出現(xiàn)偏差，或者當年的冰雪災害比較嚴重，遠遠超出了抗冰厚度的設計值，造成對很到狀況的發(fā)生都沒有預警，沒有與之相對應的解決對策，最終造成了覆冰事故的發(fā)生。

3、線路舞動現(xiàn)象

前文已經(jīng)說過了線路舞動現(xiàn)象，這種現(xiàn)象的發(fā)生使之前的覆冰狀況產(chǎn)生更嚴重的后果，因此要避免線路舞動現(xiàn)象的發(fā)生。

4、覆冰產(chǎn)生的不平衡張力

輸電線路的覆冰現(xiàn)象分為均勻覆冰與不均勻覆冰，均勻覆冰雖然會給線路產(chǎn)生過大的荷載，但是不均勻荷載較之均勻荷載，會使輸電線路產(chǎn)生不平衡張力，更容易造成輸電線路的斷裂，鐵塔的傾斜或坍塌，會使線路覆冰事故產(chǎn)生更嚴重的后果。

5、缺乏經(jīng)驗

輸電線路覆冰現(xiàn)象的發(fā)生，在很大程度上可以由發(fā)生的應對措施很好的解決，但是我國在遇到覆冰事故時表現(xiàn)出了明顯的經(jīng)驗不足，處理不當現(xiàn)象的發(fā)生。電力系統(tǒng)的發(fā)展越來越快，使電網(wǎng)線路越來越壯大，天氣狀況卻又處于無法控制的階段，各種特殊天氣狀況的發(fā)生，種種原因給政府帶來了越來越多的困難，盡管在發(fā)出冰雪災難預警之前以及在覆冰事故發(fā)生之后政府采取了多項措施進行預防以及解決問題，但是，多次覆冰事故解決之后再進行總結分析時就會發(fā)現(xiàn)在最緊要關頭采取的措施并不能有效解決問題，采取的措施也不夠完善，應對時不夠冷靜，缺乏經(jīng)驗的表現(xiàn)比較明顯。

四、輸電線路覆冰事故的防御與解決措施

在應對輸電線路覆冰事故時，我國主張采取五個步驟，即為“避、抗、融、改、防”。在應對線路覆冰事故要圍繞這五點找到相應的解決對策。

1、 線路設計階段

在線路的設計階段，要對抗冰厚度做準確的分析與評價，對地理位置與天氣狀況結合歷史經(jīng)驗，對抗冰厚度做最壞的打算，盡量提高抗冰厚度的上限，保證以后的覆冰事故的冰雪厚度都在控制范圍之內(nèi)。當然抗冰厚度也不能無限度的大，那樣會影響線路的施工與正常使用，一定要根據(jù)實際情況設定。在出現(xiàn)特大冰雪災難時，如果僅僅采取“避、抗、融”措施并不能有效解決覆冰事故，就要求在設計階段，將電網(wǎng)的設計標準做相應的提高，特殊地區(qū)設計抗病厚度也要有所增加。

2、新建線路階段

在新建線路時，要嚴格按照施工設計方案進行施工，在施工過程中，要根據(jù)施工地點的冰雪情況，對施工的線路與方式進行合理的設計，盡量避免特殊地形，為以后的冰雪災難做初步的防御。

3、防冰措施

最有效的防冰措施就是在設計階段，避免將輸電線路設計在容易出現(xiàn)冰雪現(xiàn)象的地理位置，例如山谷口、分水嶺、水源較多的位置。其次當線路必須要通過這些特殊地理位置時就要加大設計標準了，保證抗冰厚度能都應對覆冰事故，從而保證線路在冰雪天氣能正常運行。

4、除冰措施

在防冰措施失去作用時，就要及時的采取有效的除冰措施。除冰方式主要分為以下幾種。首先是熱力融冰，就是用溫度較高的導體對冰雪進行加熱，要注意溫度不能過高，對輸電線路產(chǎn)生影響。其次就是機械除冰，主要是通過機械的震動，將覆冰擊碎，使之脫落。最后就是自然方法，當冰雪較厚時在其他自然力的作用下就會自動脫落，但是這種方式很緩慢，效果也不明顯。

5、防舞措施

線路舞動現(xiàn)象對線路覆冰事故的影響非常大，要解決舞動現(xiàn)象首先要避免在風力較大又較多的地點設置線路，其次就是通過提升線路的機械強度來抵抗舞動現(xiàn)象。最后還可以通過改變輸電線路的特性來抑制線路的舞動現(xiàn)象發(fā)生，也可以提高線路的防風阻力或者改變氣流來改善舞動現(xiàn)象的發(fā)生。

五、 結束語

由于我國幅員遼闊，冰雪災難發(fā)生的地點較多，因此發(fā)生線路覆冰事故的可能性就較多。為了避免線路覆冰事故對人們生活工作的影響，要對天氣狀況進行實時的監(jiān)控，在冰雪災難到來之前做好防范措施，同時在覆冰事故發(fā)生時，相關工作人員也要冷靜對待，分析實際情況，采取有效的措施解決事故帶來的問題，將維護電網(wǎng)的正常運行視為己任！

參考文獻：

[1] 孫才新，司馬文霞，舒立春.大氣環(huán)境與電氣外絕緣[M].北京：中國電力出版社，2012.

[2] 王守禮，李家垣.微地形微氣象對送電線路的影響[M].北京：中國電力出版社，2013.

[3] 宿志一.直流絕緣子串覆冰閃絡特性[R].北京：中國電力科學研究院，2014.

[4] 廖祥林.導線覆冰性質(zhì)分類和密度淺析[J].電力建設，2013（3）

[5] 吳向東，徐天勇，艾智平.500kV線路高寒山區(qū)絕緣子覆冰故障[J].高電壓技術，2012.

[6] 姚茂生.葛雙Ⅱ回覆冰斷線倒塔事故的原因分析[J].華中電力，2014.