第第頁(yè)電力線路冰凍災(zāi)害分析及防治對(duì)策研究摘要本文主要分析了電力線路冰凍災(zāi)害形成的原因以及冰凍災(zāi)害對(duì)電力線路所造成的具體損害，并且對(duì)預(yù)防冰凍災(zāi)害的具體措施進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，從而使得電力企業(yè)對(duì)電力線路的冰凍災(zāi)害問(wèn)題引起一定的重視的同時(shí)，促使其通過(guò)正確的方法來(lái)有效避免冰凍災(zāi)害的發(fā)生，從而保證電力系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定的運(yùn)行。

關(guān)鍵詞輸電線路覆冰形成原因預(yù)防措施

2008年我國(guó)南方、華中、華東地區(qū)出現(xiàn)了歷史上罕見(jiàn)的低溫雨雪凝凍災(zāi)害，2008年1月10日至2月4日，受北方強(qiáng)冷空氣和西南暖濕氣流共同作用的影響，我國(guó)長(zhǎng)江中下游和南方地區(qū)出現(xiàn)了罕見(jiàn)的持續(xù)雨雪冰凍天氣，廣西北部出現(xiàn)大面積持續(xù)低溫、降雪和凍雨等災(zāi)害性天氣，輸電線路嚴(yán)重覆冰，造成倒塔斷線等事故，廣西電網(wǎng)尤其是桂林電網(wǎng)受損十分嚴(yán)重，與湖南交界的資源、興安、全州、灌陽(yáng)四縣先后與桂林電網(wǎng)解列，桂林網(wǎng)區(qū)曾一度孤網(wǎng)運(yùn)行，當(dāng)?shù)厝嗣袢罕娚a(chǎn)生活受到很大影響。柳州、賀州、河池、百色網(wǎng)區(qū)的電力設(shè)施也遭到嚴(yán)重的破壞。截止到2月12日，這場(chǎng)冰災(zāi)導(dǎo)致廣西電網(wǎng)累計(jì)停運(yùn)110kV及以上線路65條（其中500kV線路1條、220kV線路19條，110kV線路45條），因冰災(zāi)造成廣西電網(wǎng)公司管轄的17個(gè)縣和廣西電網(wǎng)公司供電、非廣西電網(wǎng)公司管轄的12個(gè)縣大范圍停電，對(duì)電網(wǎng)造成了極大破壞，大面積停電使國(guó)民經(jīng)濟(jì)及人民生活都受到嚴(yán)重影響。

一、電力線路冰凍災(zāi)害形成的原因

電力線路冰凍災(zāi)害形成的原因主要是因?yàn)闅鉁剌^低所造成的，因而冰凍災(zāi)害在嚴(yán)冬或初春季節(jié)發(fā)生的頻率較大。其冰凍災(zāi)害具體形成的過(guò)程為：當(dāng)出現(xiàn)大霧或雨夾雪天氣時(shí)，如果此時(shí)大氣的氣溫降低到-5℃～0℃、風(fēng)速達(dá)到3～15m/s時(shí)，就會(huì)使電力線路的表面形成雨淞，待形成雨淞之后，如果氣溫升高，那么雨淞就會(huì)慢慢融化掉，也就不會(huì)出現(xiàn)冰凍的現(xiàn)象，而如果在形成雨淞之后，氣溫持續(xù)下降，那么雨淞就會(huì)逐漸集聚為比較厚的冰層，此時(shí)如果氣溫再繼續(xù)下降的話，在冰層的表面就會(huì)集聚霧淞。此時(shí)，如果天氣冷暖交替進(jìn)行變化的話，由于所積累的冰層較厚，只能夠融化掉一部分的冰層，而當(dāng)氣溫下降后，這些融化的水滴就會(huì)再度結(jié)成冰，并且大大地增加了冰層的密度，將會(huì)使其更加難以融化，如此的反復(fù)循環(huán)下去，在電力線路表面就會(huì)形成混合淞，從而就會(huì)發(fā)生冰凍災(zāi)害。

在電力線路冰凍災(zāi)害發(fā)生的過(guò)程中不難發(fā)現(xiàn)，冰凍災(zāi)害形成的前提是要具備較低的溫度與足夠的水汽條件，除此之外，不能忽視的一個(gè)重要因素就是風(fēng)力的作用，風(fēng)可以使十分冷卻的水滴不斷地吹向輸電線，從而加快與促進(jìn)電力線路表面上冰層的形成，逐漸增加電力線路上覆冰的厚度，最后形成冰凍災(zāi)害。

二、冰凍災(zāi)害對(duì)電力線路的具體危害

（一）會(huì)造成線路超重過(guò)載事故

當(dāng)電力線路表面上的冰層達(dá)到一定厚度時(shí)，整個(gè)電力線路的重量就會(huì)大大增加，就會(huì)造成弧垂增大現(xiàn)象的發(fā)生，進(jìn)而減小了電力線路與地面之間的距離，那么在此過(guò)程中就會(huì)很容易出現(xiàn)閃絡(luò)事故。除此之外，如果此時(shí)的風(fēng)力很大，那么由于出現(xiàn)弧垂，通過(guò)風(fēng)力對(duì)電力線路的作用，就會(huì)很容易使得兩個(gè)線路之間，甚至是電力線路與地面之間生發(fā)接觸與碰撞，從而會(huì)引起線路短路、線路燒傷甚至是電線路燒斷等災(zāi)害。

（二）由于相鄰檔不均勻覆冰或不同期脫冰導(dǎo)致事故的發(fā)生

當(dāng)發(fā)生電力線路相鄰檔不均勻覆冰或不同期脫冰的現(xiàn)象時(shí)，會(huì)使得電力線路產(chǎn)生張力差，從而造成電力線路在線夾內(nèi)由于手里的不平衡而來(lái)回滑動(dòng)，在電力線路來(lái)回滑動(dòng)的過(guò)程中就會(huì)使得電力線路外層的鋁股出現(xiàn)斷裂、鋼芯抽動(dòng)，從而使得鋁股都擁擠在線夾的附近。

（三）由于絕緣子串覆冰造成頻繁冰閃事故

所謂的冰閃事主要是指：當(dāng)電力電路中的絕緣子的表面出現(xiàn)較為嚴(yán)重的覆冰現(xiàn)象時(shí)，就會(huì)使得其本身的絕緣度降低，泄露距離大大縮短。此時(shí)，如果電力線路表面的冰層融化，其表面中的水膜就會(huì)很快地將污穢中的電解質(zhì)溶解，從而使得冰融水或者水膜的導(dǎo)電率大大增加，從而會(huì)引起緣子串電壓分布及單片絕緣子表面電壓分布畸變的現(xiàn)象，進(jìn)而大大降低了絕緣子串的閃絡(luò)電壓。

三、預(yù)防電力線路冰凍災(zāi)害的具體措施

（一）針對(duì)冰凍災(zāi)害高發(fā)地區(qū)的害情進(jìn)行資料搜集

由于電力線路冰凍災(zāi)害發(fā)生的主要原因是天氣，那么對(duì)于架空電力線路的設(shè)計(jì)施工部門來(lái)講，就應(yīng)該要對(duì)正在施工的地區(qū)的天氣進(jìn)行詳細(xì)的了解與分析，此時(shí)可以從氣象部門中獲取這個(gè)地區(qū)之前的氣象記錄以及對(duì)電力線路發(fā)生冰凍災(zāi)害的具體記載，進(jìn)而對(duì)這些歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)的分析與總結(jié)，找出當(dāng)?shù)匕l(fā)生冰凍災(zāi)害的性質(zhì)以及發(fā)生頻率較高的時(shí)間、持續(xù)時(shí)間等等，從而根據(jù)這些數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)電力線路的冰凍災(zāi)害進(jìn)行有目的的預(yù)防與維護(hù)，進(jìn)而減少電力線路冰凍現(xiàn)象的發(fā)生。

（二）設(shè)立冰凍災(zāi)害觀測(cè)點(diǎn)，掌握冰凍災(zāi)害發(fā)生的基本規(guī)律

由于我國(guó)的電力線路分布在全國(guó)的各個(gè)區(qū)域中，而各個(gè)地區(qū)的氣候條件是各不相同的。因此，對(duì)于氣象局內(nèi)的一些數(shù)據(jù)也會(huì)因?yàn)闅夂驐l件的影響使其本身具有一定的局限性，這就給找出冰凍災(zāi)害形成的具體原因增加了一定的難度。此時(shí)，可以通過(guò)在一些冰凍災(zāi)害頻頻發(fā)生的地區(qū)設(shè)立冰凍災(zāi)害觀測(cè)點(diǎn)的方法，通過(guò)設(shè)置電力線路的不同條件與情況，來(lái)研究氣溫、風(fēng)力與具體天氣等給冰凍災(zāi)害所造成的具體影響，從而探索出冰凍災(zāi)害發(fā)生的真正規(guī)律。

（三）冰凍災(zāi)害區(qū)域的劃分及取值

在掌握了地區(qū)的具體氣象以及冰凍形成的具體規(guī)律之后，就應(yīng)該對(duì)各個(gè)地區(qū)根據(jù)冰凍災(zāi)害可能發(fā)生概率的不同來(lái)進(jìn)行詳細(xì)的劃分，通過(guò)對(duì)于一些冰凍災(zāi)害發(fā)生頻率較高的地區(qū)的電力線路進(jìn)行特別的設(shè)計(jì)，從而能夠大大降低冰凍災(zāi)害的發(fā)生。

（四）架空電力線路鋪設(shè)路徑的選擇

根據(jù)冰凍災(zāi)害所形成具體原因，在對(duì)架空電力線路鋪設(shè)的路徑進(jìn)行具體設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)該盡可能地避免容易造成冰凍災(zāi)害的所有因素。例如，要盡量避開電力線路冰凍災(zāi)害發(fā)生十分嚴(yán)重的地區(qū)，要盡量避開有風(fēng)道、湖泊等具有形成冰凍災(zāi)害的所有條件的地區(qū)、要盡量避免地形起伏較大的地區(qū)等。從而保證架空電力線路所經(jīng)過(guò)的地區(qū)是冰凍災(zāi)害發(fā)生概率十分小的地區(qū)，從而使得電力線路不能構(gòu)成冰凍災(zāi)害發(fā)生的條件，進(jìn)而從根本上有效避免了電力線路冰凍災(zāi)害的發(fā)生。

（五）裝設(shè)融冰裝置

輸電線路融冰不管采用何種方法，其主要原理都是增大線路導(dǎo)體的傳輸電流，通過(guò)導(dǎo)體電阻作用將電能轉(zhuǎn)化為熱能，達(dá)到融冰熱平衡而實(shí)現(xiàn)融冰，經(jīng)過(guò)2008年嚴(yán)重冰災(zāi)后，南方電網(wǎng)有關(guān)省公司亦安裝了部分直流融冰裝置，地線融冰考慮利用變電站直流融冰裝置，兼容導(dǎo)線和地線融冰。所謂直流融冰裝置，是將交流線路二相或三相接入該裝置上，另一端短接，通過(guò)大功率整流器將直流電流注入導(dǎo)線加熱達(dá)到融冰目的。廣西目前已在桂林局、賀州局等多條線路實(shí)施。

四、結(jié)語(yǔ)

對(duì)于電力企業(yè)來(lái)講，應(yīng)該對(duì)電力線路冰凍災(zāi)害的問(wèn)題進(jìn)行足夠的重視，并且通過(guò)分析冰凍災(zāi)害形成的原因，采取一定有效措施來(lái)盡可能避免電力線路冰凍災(zāi)害的發(fā)生，進(jìn)而在保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定、安全運(yùn)行的同時(shí)，在一定程度上也大大降低了電力企業(yè)的損失。

（作者單位為廣西賽富電力勘察設(shè)計(jì)有限公司）

參考文獻(xiàn)

[1]羅宇亮.預(yù)防與處理架空電力線路冰凍災(zāi)害的對(duì)