輸電線路大范圍冰害事故分析及對(duì)策

遲海豐

摘要：社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展使得電力需求日益增加，供電壓力越來(lái)越大，而這也使得輸電線路中的故障問(wèn)題呈現(xiàn)日益嚴(yán)重化和明顯化的趨勢(shì)。在電力生產(chǎn)工作和電力輸送過(guò)程中，安全生產(chǎn)這一話題都必須引起高度的重視。在眾多安全故障中，冰災(zāi)是最為常見的，因此有必要做好防御和應(yīng)對(duì)措施，從而保證輸電線路的安全運(yùn)行，保證良好的電力供應(yīng)，使人民能夠放心用電。

關(guān)鍵詞：輸電線路;冰害;對(duì)策

一般而言，導(dǎo)致輸電線路出現(xiàn)冰害的主要原因是惡劣的天氣現(xiàn)象所影響的，如當(dāng)輸電線路遇到低溫，濕度較高，冷暖空氣對(duì)流環(huán)流大風(fēng)等，會(huì)影響到輸電線路的正常運(yùn)行。對(duì)于北方地區(qū)而言，輸電線路主要受到寒冷的影響，而對(duì)于南方地區(qū)來(lái)說(shuō)，則受到的下雨天氣的影響則較多。尤其是北方地區(qū)，有很多的山區(qū)和丘陵，受制于冬季氣溫的影響，雨雪天氣在輸電線路的表層容易形成積雪和覆冰的現(xiàn)象，電能在輸送過(guò)程中就會(huì)受到一定的阻礙，造成電路通行不足的現(xiàn)象，這就是日常所見的冰害事故。

一、冰害的原因分析

（一）冰雪超重在成了桿塔荷載能力不足

（1）近些年來(lái)，不斷發(fā)生的雪災(zāi)、冰害等自然災(zāi)害，是造成輸電線路產(chǎn)生故障問(wèn)題的客觀原因[1]。積雪天氣和覆冰層加重了增加輸電線路的覆冰重壓和荷載，而桿塔一旦無(wú)法承受，就會(huì)出現(xiàn)損壞。正是雪災(zāi)、冰災(zāi)等自然災(zāi)害的頻發(fā)，使得目前存在著明顯和嚴(yán)重的各種電力設(shè)倒塌以及輸電線路的中斷現(xiàn)象，這對(duì)電力工程質(zhì)量問(wèn)題造成了嚴(yán)重影響。特別是在海拔高的地區(qū)，這些問(wèn)題更為嚴(yán)重，這是因?yàn)檫@些地區(qū)的線路受到的氣候影響更為嚴(yán)重，線路覆冰現(xiàn)象更為常見，線路長(zhǎng)期荷載嚴(yán)重，這就是使得電線塔受到的拉力更大更長(zhǎng)久，最終出現(xiàn)傾斜彎曲現(xiàn)象。

（2）微氣候環(huán)境因素的影響。通常而言，在海拔較高的高山上常見電線塔和電線桿的倒塌現(xiàn)象。這些地區(qū)如果冬季出現(xiàn)過(guò)雨雪天氣，冰雪覆蓋層就很容易形成;而且隨著海拔高度的增高，冰雪的覆蓋厚度和重量也隨之增大。此時(shí)，如果兩側(cè)的電線塔都在海拔較低的地方，那么就會(huì)因?yàn)楸└采w應(yīng)力的影響而出現(xiàn)兩端不平衡的張拉力，這樣電線桿或電線塔傾斜和倒塌的現(xiàn)象就很容易出現(xiàn)。

（二）絕緣子串覆冰嚴(yán)重造成頻繁冰閃

分析兩次大范圍冰閃跳閘的主要原因及影響因素為：（1）干旱無(wú)雨的季節(jié)，空氣污染較重，容易發(fā)生冰閃跳閘現(xiàn)象[2]。干旱季節(jié)空氣中有大量的懸浮性塵埃和導(dǎo)電離子，而絕緣子表面也會(huì)有污穢。雨凇時(shí)絕緣子表面會(huì)沉積一些空氣中的污穢，逐漸形成覆冰并加重，隨之冰橋就會(huì)在絕緣子傘裙間形成，而天氣轉(zhuǎn)暖后，高電導(dǎo)率的融冰水膜就會(huì)冰橋表面形成，另外從桿塔橫擔(dān)上流下來(lái)的融冰水，也將使絕緣子串的絕緣性能直接降低。（2）冰閃的發(fā)生率明顯受到絕緣子串型的影響。有統(tǒng)計(jì)顯示，冰閃基本上都在懸垂串發(fā)生，而沒有出現(xiàn)耐張和V型串絕緣子冰閃，這表明絕緣子串型與冰閃的發(fā)生有著密切關(guān)系。原因有三：第一冰不容易在耐張串和V型串上橋接傘問(wèn)間隙;第二這兩個(gè)串行能夠有效自身清晰，積累污染物少;第三融冰時(shí)，貫通性水膜難以在該串行上形成。（3）溫度的變化對(duì)冰閃起著重要影響。通常在溫度較低的夜晚結(jié)冰時(shí)，貫通性導(dǎo)電水膜難以在段沿絕緣子串的冰柱表面出現(xiàn)，沿串電壓也相對(duì)均勻的分布，因此不易發(fā)生冰閃;而溫度較高的正午時(shí)分冰體表面開始融化，常常發(fā)生冰閃。如果冰雪天氣較長(zhǎng)，那結(jié)冰和融冰就會(huì)交替出現(xiàn)，也就會(huì)反復(fù)出現(xiàn)冰閃;如果冰雪天氣較短，那化冰期將集中出現(xiàn)冰閃。

二、冰害事故應(yīng)對(duì)策略

（一）加強(qiáng)塔站建設(shè)

塔站建設(shè)的根本意義就是在于穩(wěn)定輸電線路，保護(hù)輸電線路的正常運(yùn)行。通過(guò)加強(qiáng)塔站的強(qiáng)化建設(shè)，在環(huán)境惡劣、海拔較高等地區(qū)，能夠有效提升輸電線路的安全性[3]。例如，通過(guò)對(duì)線路覆冰厚度的檢測(cè)，可以加強(qiáng)增加塔桿，加強(qiáng)輸電線路塔站的建立。通過(guò)加強(qiáng)塔站建設(shè)能夠有效緩解塔桿受到覆冰重壓的問(wèn)題，以及避免坍塌事故。以及通過(guò)及時(shí)應(yīng)用更為科學(xué)的塔桿基站的保護(hù)技術(shù)，對(duì)地線支架進(jìn)行及時(shí)檢修和補(bǔ)救，降低安全事故發(fā)生，確保供電順利。

（二）跳閘嚴(yán)重段落加強(qiáng)設(shè)備建設(shè)

跳閘問(wèn)題是輸電線路工作運(yùn)行過(guò)程中較為嚴(yán)重的問(wèn)題，在問(wèn)題不嚴(yán)重的地段可以采用相同盤的v形串，增加雙串聯(lián)的串結(jié)距離。加大對(duì)積污、覆冰和絕緣子串的研究力度，在試驗(yàn)中研究不同積污、不同絕緣子串和不同覆冰的狀況等，同時(shí)要考慮到絕緣子串的冰閃現(xiàn)象和冰閃現(xiàn)象的特征，避免出現(xiàn)冰閃事故。著重研究500kV倒串絕緣子的機(jī)械受力情況和電氣閃絡(luò)的特征，提高輸電線路中線路安裝技巧，有效的避免大范圍病害對(duì)輸電線路的影響。

（三）避冰設(shè)計(jì)

在進(jìn)行輸電線路設(shè)計(jì)時(shí)，需要對(duì)覆冰區(qū)域進(jìn)行調(diào)查，并通過(guò)技術(shù)分析，避開嚴(yán)重的病害區(qū)域，并設(shè)計(jì)起伏較低的地形進(jìn)行線路安排。需要進(jìn)行避冰的主要地區(qū)包含：需要翻越山嶺，較大低于差異;風(fēng)道、湖泊等較為容易覆冰的地區(qū)。設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮地形、氣象以及充足的抗冰強(qiáng)度，避免輸電安全事故發(fā)生。

（四）加強(qiáng)冰害預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)

對(duì)于病害預(yù)警系統(tǒng)增強(qiáng)建設(shè)，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)圖像、風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度、輸電線張力、輸電線重力、絕緣子傾斜角度等具體參數(shù)。通過(guò)對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并設(shè)置系統(tǒng)響應(yīng)判斷數(shù)據(jù)，提出報(bào)警預(yù)告，提前進(jìn)行病害風(fēng)險(xiǎn)預(yù)告。

結(jié)語(yǔ)：

通過(guò)上述討論，輸電線路的覆冰問(wèn)題對(duì)電力系統(tǒng)有著嚴(yán)重的安全隱患影響，因此，首先在進(jìn)行輸電線路設(shè)計(jì)時(shí)，如果能夠通過(guò)避開危險(xiǎn)地區(qū)，應(yīng)當(dāng)首先避開嚴(yán)重的病區(qū);其次，如果不能進(jìn)行充分的避冰設(shè)計(jì)，要確?？贡芰Γ鰪?qiáng)管理系統(tǒng);同時(shí)要增強(qiáng)冰害預(yù)警系統(tǒng)的建設(shè)，及時(shí)的對(duì)覆冰進(jìn)行消除，提前防止冰害造成的影響，確保輸電線路的安全運(yùn)行。保障輸電線路的正常運(yùn)行，是保障人們生活水平的正常的基本條件，因此加強(qiáng)輸電線路的安全運(yùn)行尤為重要。

參考文獻(xiàn)：

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[2]鄧德慧，李平，張濤，等.架空輸電線路防冰害措施研究[J].通訊世界，2020，027（003）：133-134.

[3]肖可.探析如何提高山區(qū)輸電線路防冰防雷抗災(zāi)的能力[J].智能城市，2020，006（003）：78-79.

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