瓦房店地區(qū)輸電線(xiàn)路防覆冰故障防治措施

劉春志

摘要：瓦房店地區(qū)在地理上屬于沿海大陸性氣候。春季2、3月，天氣多為東北風(fēng)或微西北風(fēng)，風(fēng)向與全線(xiàn)基本成90度。此外，該地區(qū)位于北部中部的丘陵平原，春季的空氣相對(duì)濕度較高。一旦氣溫逐漸降低或降至0℃以下，極易結(jié)冰，形成覆蓋全線(xiàn)的冰，給線(xiàn)路的安全運(yùn)行帶來(lái)極大的危害。2007年3月4日，瓦房店的確遭遇了50年一遇的罕見(jiàn)降雪。大風(fēng)天氣，出現(xiàn)倒塔、多線(xiàn)斷線(xiàn)等嚴(yán)重故障，造成大面積停電?？梢钥闯?，我國(guó)電網(wǎng)輸電系統(tǒng)的連接線(xiàn)在冰雪覆蓋下結(jié)冰、舞動(dòng)，可能發(fā)生松動(dòng)、落桿（塔）、斷線(xiàn)、漏電門(mén)或跳閘等安全事故，對(duì)其影響構(gòu)成嚴(yán)重威脅，這關(guān)系到我國(guó)水網(wǎng)的安全穩(wěn)定和正常運(yùn)行，提高供電傳輸系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性。

關(guān)鍵詞：輸電線(xiàn)路;結(jié)冰;過(guò)錯(cuò)保護(hù)措施

本文主要研究瓦房店部分地區(qū)輸電線(xiàn)路冰雪破壞引起的輸電導(dǎo)線(xiàn)冰體舞動(dòng)、桿塔導(dǎo)線(xiàn)傾斜、坍塌、斷線(xiàn)和輸電絕緣子導(dǎo)線(xiàn)閃絡(luò)等相關(guān)問(wèn)題。結(jié)合瓦房店地區(qū)不同自然氣候條件下的積雪特點(diǎn)，介紹了兩種類(lèi)型的積雪，即冰雪形成和線(xiàn)路冰雪破壞，重點(diǎn)研究分析了積雪和冰雪形成的特點(diǎn)，并采取合理的覆冰措施，可在一定程度上減少輸電線(xiàn)路冰雪形成造成的線(xiàn)路損壞。

一、結(jié)冰原因及過(guò)程

架空輸電線(xiàn)路覆冰主要發(fā)生在初冬或早春的寒冷季節(jié)（冬季溫度一般在-5°左右），或在連續(xù)降雪或雨、雪、霧的寒冷天氣，液態(tài)過(guò)程和冷卻水滴將釋放潛在熱能并凝固。在架空線(xiàn)路、導(dǎo)線(xiàn)、避雷線(xiàn)的兩端，絕緣子與導(dǎo)線(xiàn)串的連接處會(huì)出現(xiàn)一層強(qiáng)而密的透明或半透明冰層，并出現(xiàn)覆冰現(xiàn)象。線(xiàn)路結(jié)冰的原因是它接觸到大氣中足夠多的過(guò)冷水滴。當(dāng)溫度下降時(shí)，水滴凝結(jié)成冰并粘附在管線(xiàn)上。

瓦房店地區(qū)線(xiàn)路覆冰主要有霧凇覆冰、霧凇混歌和雪（含凍雪）。

1.雨凇覆冰。

它是一層非常冰覆蓋的或水晶透明的或蓬松的雪覆蓋的冰層，像玻璃一樣。冰雪覆蓋的霧凇覆蓋著冰凍的雪，降雨期主要是指中國(guó)上海海拔低于青藏高原地區(qū)的冰雪覆蓋的霧凇，雪是冰。持續(xù)時(shí)間一般較短。環(huán)境條件下的大氣溫度很容易接近某一點(diǎn)的冰點(diǎn)，且風(fēng)比較大，冰是透明的，積雪冰層的冰晶導(dǎo)體上的積雪冰層對(duì)粘合劑有很強(qiáng)的應(yīng)力，冰的總量和密度都很高。霧凇被冰或雪覆蓋，而雪是冰凍的。

2.霧凇。

霧凇覆冰主要是由于外層冰雪潔白不透明而形成的一種霜凍結(jié)冰，外層冰雪內(nèi)層呈小羽狀。通常，在沒(méi)有大面積霧凇的寒冷天氣很容易結(jié)冰。在小凍結(jié)過(guò)程中，當(dāng)霧凇冷卻劑和凍結(jié)水滴、顆?；蛐∶c霧凇導(dǎo)體發(fā)生碰撞時(shí)，由于毛毛細(xì)雨中導(dǎo)體內(nèi)部冰雪表面溫度較低，毛毛細(xì)雨中小冷卻凍結(jié)水滴潛熱后的能量迅速釋放。

3.混合凇。

它是一種堅(jiān)硬的塊狀混合晶冰，呈淺黃白色，不透明或半透明外觀(guān)。密度一般在0.3～0.9之間，形成時(shí)平均溫度約-2～8℃，風(fēng)速在2～15m/s范圍內(nèi)。冰雪形成時(shí)的溫度越高，風(fēng)速越大，冰雪冰川、冰和霧凇的生長(zhǎng)密度越大。這類(lèi)冰川的混合暴風(fēng)雪冰具有很強(qiáng)的融冰能力，能與冷雪冰川冰絲上的霜霜結(jié)合。如果冰川導(dǎo)體長(zhǎng)期暴露在寒冷、高溫和潮濕的混合冰暴雪中，很容易融化并形成冷雪冰川-冰融-冷雪混合冰晶。

4.雪（包括冰凍雪）。

當(dāng)溫度低于0℃時(shí)，水蒸氣和雪不會(huì)凝結(jié)成干冰和雪。此時(shí)，粘結(jié)雪的降雪線(xiàn)是沒(méi)有任何少量水分的雪導(dǎo)體，即干雪。雪導(dǎo)體上的部分雪對(duì)它的附著力很弱，即使冰雪只通過(guò)導(dǎo)體輕輕振動(dòng)，也能使雪直接振動(dòng)，使外層冰雪和白霜與所有冰雪導(dǎo)體的任何外層或表面完全直接分離，并由雪粘合。然而，當(dāng)雪的溫度在0℃左右時(shí)，降雪面上的降雪完全是白雪。部分雪不會(huì)融化，所有的雪都會(huì)變成濕冰和雪。

二、決定覆冰的因素

一般來(lái)說(shuō)，影響覆冰的主要因素是位置因素，即線(xiàn)路走廊的結(jié)構(gòu)形式、線(xiàn)路與冷電流的夾角、導(dǎo)線(xiàn)懸掛高度和導(dǎo)線(xiàn)直徑。

大量實(shí)踐證明，架空輸電線(xiàn)路走廊環(huán)境對(duì)覆冰強(qiáng)度影響很大。例如，線(xiàn)路通道中的河流和沿岸的氣象環(huán)境會(huì)增加導(dǎo)線(xiàn)的覆冰強(qiáng)度，在初冬或早春容易造成線(xiàn)路覆冰。結(jié)冰量與線(xiàn)路和冷電流方向之間的夾角呈正弦關(guān)系。夾角越大，結(jié)冰越嚴(yán)重。導(dǎo)線(xiàn)懸掛越高，覆冰強(qiáng)度越大。

三、冰害的防治措施

預(yù)交叉電線(xiàn)保護(hù)線(xiàn)用于減少或防止除冰、跳躍和舞動(dòng)造成的損壞。運(yùn)營(yíng)階段，加強(qiáng)沿線(xiàn)氣象資料的調(diào)查和收集，結(jié)合以往運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)，全面控制結(jié)冰危害。導(dǎo)線(xiàn)、地線(xiàn)結(jié)冰、舞動(dòng)時(shí)，做好觀(guān)察記錄。對(duì)于易結(jié)冰的路段，如瓦房店管轄的長(zhǎng)興島地區(qū)，東臨丘陵，西臨大海，受初冬或早春西北風(fēng)的影響，加上當(dāng)?shù)靥厥猸h(huán)境，結(jié)冰舞動(dòng)每年都會(huì)造成線(xiàn)路跳閘。因此，應(yīng)在冰舞動(dòng)易發(fā)地段安裝在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。對(duì)于重冰凍、高冰凍地區(qū)的導(dǎo)線(xiàn)，其設(shè)計(jì)冰厚熱值不能偏差，且未及時(shí)采取必要的防覆冰融凍措施，也應(yīng)逐步改造，以提高導(dǎo)線(xiàn)的融雪和防冰凍能力。同時(shí)，在線(xiàn)路嚴(yán)重冰凍的區(qū)域，對(duì)線(xiàn)路采取必要的防冰措施。為有效加強(qiáng)本線(xiàn)既有導(dǎo)電線(xiàn)路的融雪、抗凍、防冰損能力，應(yīng)根據(jù)本線(xiàn)具體情況，區(qū)別對(duì)待，謹(jǐn)慎處理。線(xiàn)路絕緣子V形傘裙的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)可通過(guò)增加爬線(xiàn)電梯的距離來(lái)改善，線(xiàn)路絕緣子傘裙表面應(yīng)逐層涂上各種水溶性涂料，導(dǎo)電桿塔上的橫擔(dān)和線(xiàn)路絕緣子底部應(yīng)防塵清潔。

導(dǎo)線(xiàn)、地線(xiàn)如結(jié)冰舞動(dòng)時(shí)，應(yīng)做好觀(guān)察記錄。線(xiàn)路冰雪覆蓋后，結(jié)合實(shí)際使用情況研究制定大修計(jì)劃，安排大修。重點(diǎn)檢查和加強(qiáng)線(xiàn)路覆冰接地導(dǎo)線(xiàn)舞動(dòng)監(jiān)測(cè)、關(guān)鍵覆冰段接地導(dǎo)線(xiàn)回路線(xiàn)路進(jìn)出口及管卡、絕緣子管鎖緊連接銷(xiāo)及接地導(dǎo)線(xiàn)內(nèi)相關(guān)輔助配件的磨損處理，并進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)試驗(yàn)檢查和缺陷消除;及時(shí)檢查并適當(dāng)調(diào)整雪、冰、舞動(dòng)引起的線(xiàn)路導(dǎo)線(xiàn)接地塔線(xiàn)打滑引起的地面弧垂角變化和零缺陷。

結(jié)語(yǔ)：

瓦房店結(jié)冰災(zāi)害對(duì)線(xiàn)路造成了巨大破壞。往年的運(yùn)行記錄中記錄了導(dǎo)線(xiàn)結(jié)冰和舞動(dòng)引起的跳閘記錄。結(jié)合事故特點(diǎn)，綜合采取上述技術(shù)措施，在一定程度上預(yù)防或緩解線(xiàn)路結(jié)冰事故，提高線(xiàn)路抗冰性。當(dāng)發(fā)生冰損時(shí)，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況采取必要措施，提高安全穩(wěn)定運(yùn)行水平。

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