输电线路除冰防冰技术综述

　　摘要：输电线路的防冰、除冰技术是一个复杂的研究课题，其对国内的电力输送的稳定起着至关重要的作用。面对覆冰问题时，要综合考虑线路的实际工作和环境情况，从而选择行之有效的防冰、除冰技术，保障输电线路的正常运行。与此同时，要加强防冰、除冰技术的研究，并应用于实际工作。

　　关键词：输电线路;除冰;防冰;技术

　　1输电线路冰灾的危害

　　1.1过负载的危害

　　过负载危害，即导线覆冰超过设计抗冰厚度而导致的事故。机械事故包括：金具损坏、导线断股、杆塔损折、绝缘子串翻转、撞裂等;电气事故，是指覆冰使线路弧垂增大从而造成闪络和烧伤、烧断导线等。

　　1.2不均匀覆冰或不同期脱冰危害

　　相邻档的不均匀覆冰或线路不同期脱冰会产生张力差，导致导线缩颈或断裂、绝缘子损伤或破裂、杆塔横担扭转或变形、导线和绝缘子闪络及导线电气间隙减少而发生闪络等。

　　1.3导线冰灾使导线出现舞动危害

　　如果导线有覆冰并且是非对称的覆冰时，输电线路就很容易发生舞动。同时，大截面的导线要比小截面的导线更容易舞动，且分裂的导线比狄安娜导线更容易发生舞动。导线舞动的运动轨迹，顺着线路的方向看类似于椭圆形，而由于舞动的幅度较大且持续时间较长，轻则会引起相间闪路，使地线导线以及金具等部位受到损坏，严重的会使导线线路跳闸停电，或者是断线倒塔等会现象。

　　2防冰技术的原则

　　在实际生活中，许多供电企业都遇到了输电线路的冰雪损伤，需要采取措施防止冰的产生。但从实际效果来看，它们不是很理想。这主要是因为其在防冰和除冰方面盲目性高，相关的防冰技术没有有效的应用。一般来说，抗冰技术应遵循因地制宜的原则，在充分集成传输线的特定区域的基础上，通过对电力设施进行全面跟踪所造成破坏的冰雪灾害，然后分析了冰线的设计标准，还需要相关的数据收集历年统计。最后，从多方面综合考虑，制定了一套行之有效的防冰除冰措施。

　　在我国，由于中国的地大物博，不同的地区会有降雪天气，造成输电线路上的不利影响，所以中国的防冰除冰工作一直没有停止过。根据总结和多年的经验，首先是避免在一些地方设计输电线，是路线的选择，应该避免一些地形如山，湖，多风，冰雪的地方，对输电线路从源头上减少结冰行为;一定程度的提高该线的设计标准，在一定程度上可以有效抵御冰荷载，有效保证线路安全和稳定;那些设计的时候没有考虑综合整流电路，为了尽可能的避免输电线路冰冻灾害，避免重冰的分流;采取一定的我措施使在一定时期内冰融化，从而减少对输电线路的破坏;使用新技术、新材料进行有效的创新，防止输电线路附着大量的冰。

　　总之，对防冰冰的主要思路是：通过各种技术措施的有效使用，使冰很难在输电线路覆盖，或即使出现输电线路覆冰一小部分，但也要对总冰荷载进行有效控制，所以，在可承受的范围之内，传输线避免严重伤害。

　　3抗冰除冰技术的发展研究及应用

　　3.1热力抗冰除冰法

　　所谓热力抗冰除冰法就是通过采用附加热源或者是自身发热，使得冰霜雪水无法在导线上附着，或者能将已经附着在导线上的冰雪融化。当前使用较多的热力除冰技术有，高压直流电除冰技术，高压交流电流除冰技术，以及利用高频高压激烈产生的介电损失除冰技术等等。热力除冰法除冰的效果非常明显，但是能量的消耗也比较高，使用成本也比较高，因此，不适合远距离的导线防护和除冰。

　　3.2机械抗冰除冰法

　　机械抗冰除冰法主要有，“ADHOC”法以及滑轮铲刮法和强力振动法。

　　(1)“ADHOC”法就是利用起重机或者是绝缘作业工作，又或者是采取带电直接作业方式机械除冰，有时也会采用手工除冰或者是直升机飞机除冰法，这种方法的能量消耗低，且价格低廉，操作也比较困难，而且安全性能也相对较低。

　　(2)滑轮铲刮法是一种由地面的相关操作员，通过拉动一个可以在线路上行走的滑轮，从而达到铲除导线覆冰的方法，这种方法是当前位移得到实际应用的机械方法，但是这种方法的波动性比较强，防冰效果不强，且工作强度较大，还很容易受到地形的限制。

　　(3)强力振动法主要是采用电脉冲或者是电磁力等使导线产生强烈且又在控制范围内的振动来除冰，但对雨凇的效果比较有限，且除冰的效果也不佳。而由于机械除冰法在输电电路上使用时，操作较空难，且安全性能不完善，所以在我国的输电线路中应用较少。

　　3.3自然被动抗冰除冰法

　　自然被动除冰法是利用风或其它自然力的作用，再辅以恰当的人工设备，例如在导线上安装阻雪环、平衡锤等装置，使冰雪不易在导线上聚结而自行脱落，从而起到防、除冰作用。此类方法简便易行，成本低，但通常只在特定时间和地域有效，不能全面彻底地防止输电线路覆冰灾害。而正在研究中的输电线路防覆冰涂料，也是一种被动除冰方法。被动除冰法虽不能保证可靠除冰，但无需附加能量;虽不能阻止冰的形成，但有助于限制冰灾。

　　4提高抗冰防冰效果的有效措施

　　目前，虽然已经有很多除冰的技术已经被应用到现在生活中，但是我国的除冰技术还是很落后，很有限，在实际的过程中不能从根本上解决输电线路的覆冰现象。所以必须要研究改进这些技术，从而提高抗冰防冰的改进工作。

　　4.1做好输电线路的冰灾预警系统

　　输电线路的冰灾预警系统是在采用导线张力测量、线路图像实时监视和小型气象站相结合的综合监测的基础上，率先引入气象因子“锋区位置”，构建了冰灾成灾模型和危害程度模型，实现了输电线路冰灾形成全过程的监测和预警，有效提高了线路冰灾情况预报的准确性。在预警系统中根据不同程度的覆冰情况发出不同等级的预警信号，一般情况下根据信号灯的不同颜色代表不同程度的损害。这种方法改变了传统的人工巡视形式中时间长、效率低的缺点，运用科学的手段进行预测，提高了准确性，能够大大的减轻技术人员的工作量，并能将灾害控制在最小程度。输电线路冰灾预警系统可以利用摄相头传输气象数据，运用冰灾成灾模型等对数据进行精确分析，提高了预报的客观性和准确性。

　　4.2加强对现有输电线路的改造

　　重建线路是一项耗费时间长、成本高的工程，而且一般抗冰灾的时间较为紧迫。因此我们应当树立优化互补的理念，分析导致电网塔倒塌的真正原因，通过局部增加加强型耐张塔、改造直线塔、更换导地线、更换金具等手段，消除短板，达到整体线路优化补强的目的，使运行线路的抗冰能力达到更高水平。

　　4.3积极制定应急方案，并及时处理灾害

　　应当在经常出现覆冰灾害的区域，制定出相应有效的处置冰雪灾害的方案。可根据受灾情况将方案分为三个等级，(1)由于冰雪而引起两条以上的输电线路的断裂或者倒塔现象分为一级事件;(2)省级电网出现输变配设施设备较大范围的覆冰，并且重要的输电线路断面覆冰达到设计标准的百分之六十以上，视为二级事件;(3)因为雨雪灾害导致个别地区电网大面积的停电，减供负荷达到事故前的总负荷的百分之二十以上，四十以下的任一情况，就进入预案最轻的三级事件。因此，电力部门就可以启动应急预案，从而保障社会群众用电的安全性。

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　　结语

　　输电线路的防冰和除冰技术是一个复杂的研究课题，其对国内的电力输送的稳定起着至关重要的作用。面对覆冰问题时，要综合考虑线路的实际工作和环境情况，从而针对性地选择合适的防冰、除冰技术，保障输电线路的正常运行。与此同时，要加强对防冰和除冰技术的研究，以提高国内这方面的科技和能力水平。

　　参考文献：

　　[1]蒋聪.对架空电力线路防冰除冰技术国内外研究的论述[J].电子制作，2015(22)：68.

　　[2]刘刚，赵学增，姜世金，等.架空电力线路防冰除冰技术国内外研究综述[J].电力学报，2014(4)：335—342.

　　作者：高雨婷