（国网湖北省电力公司孝感供电公司 432000）
摘要：这些年来，中国各个地区的输电线路经常出现冰害事故与覆冰的情况，严重影响了电力体系的正常输电工作与稳定安全。而冰害事故是在冬季的时候输电线路安全运行的关键，因此要减小线路覆冰对输电线路的危害，电网的规划设计质量是最先要提升的。适当安装易覆冰区域线路绝缘子串能消除覆冰线路冰闪情况。
关键词：输电线路；线路覆冰；冰灾事故；保护对策
引言：
输电线路覆冰的微气象条件是指某一个大范围内的部分地段，因为地形、位置、坡向、温度与湿度等发生特殊改变，导致部分地区产生有别于大范围的更为严重的覆冰条件。因此把冰害事故的管理和预防做好已经变成输电线路管理工作中特别关键的、亟待实施的工作程序，这将有利于提升中国电网抗击自然灾害的能力。
1、输电线路覆冰的因素和特点
线路覆冰出现在低温雨雪天气里，降水性质从开始的雨到雨夹雪最后到冻雨或大雪。开始的液态降水对增加空气中的水汽含量有帮助，空气中发生过很多冷水滴，随着下降的气温，降水情况从液态到液固态并存到全固态，在导线表面愈聚愈厚的冰水混合物导致线路覆冰。覆冰时空气超过85%的相对湿度，达到20～30毫米的降水量，在1.0～-5.0℃左右的日最低气温，在1～2.5米/秒的风速。依据覆冰后的现场观测，辽北区域输电线路导地线在10～15毫米左右的覆冰厚度，达30毫米的最大厚度，近似圆形的覆冰层截面，呈坚硬的“冰棒”形状。
2、输电线路发生冰害事故的原因
2.1雨凇覆冰产生相对大密度的覆在输电导线上。由于雨凇覆冰是一个以“湿”为增长特征的经过，因为其粘附能力非常的强，所以通常状况下非常难掉落，再加上有风的助力，导线就会发生相对大振幅与低效率的振动，从而造成绝缘子、铁塔、金具与导线从不一样程度上受到不平衡的异常冲击而产生导线中间相对或是相间的发生闪络情况，影响着电力系统的正常运行与安全供电。
2.2绝缘子串冰凌闪络。覆冰是一种特别方式的污秽，所以覆冰绝缘子放电和污秽绝缘子放电差不多，其放电经过也是从表面泄漏电流引发的。或被冰凌桥接的绝缘子覆冰后，降低绝缘强度，缩短泄漏间距。融冰时，绝缘子表面将产生导电水膜，降低绝缘子部分表面电阻，产生闪络。闪络发展经过中不断电弧烧伤绝缘子，引发降低绝缘子绝缘强度。
2.3断线倒塔事故关键都是出现在某些起伏相对大的地形范围上，因为这些地形的起伏不一造成电塔上的线路也跟着杆塔的高低发生高低差距，在覆冰情况没有出现的时候两侧的张力就会发生相对大的不平衡。而当在导地线上有相对大密度的大量雨凇覆冰覆的时候，就会逐渐产生加剧杆塔两侧的张力不平衡，当超过杆塔可以承受的最大承载力的时候，杆塔上相对薄弱的部件就会开始变形损坏，最终就会让导地线断落或者是杆塔倒塌。
3、输电线路覆冰的保护对策
3.1 优先使用设计措施
3.1.1 让输电线路不覆冰的方法
对于新建的输电线路，在设计经过中，多收集当地的气象资料，特别是记录这几年份极端恶劣气候条件下的冰冻雨雪气象，之后实施风险评估，依据评估结果，在选择输电线路路径时，达到20mm以上的覆冰厚度、大于8m/s风速的重冰范围要尽可能的避开，这样尽管也许会由于路径增加会让建设一次的投资加大，但是会减少后续的运行维护成本，尤其是对于骨干、关键输电线路，其可靠性会大幅提升，减少由于覆冰带来的经济损失。
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3.1.2 让输电线路覆冰危害减少的措施
（1）在重覆冰的区域，要架设耐覆冰式的线路，这种线路的杆塔跟普通杆塔的机械对比强度要大，相对档距和导地线张力较小。
（2）为了防止碰线，导线可以采用水平排列的布置办法并合理地加大导线与避雷线中间的间距。
（3）重覆冰区线路杆塔尽量使用孤立耐张段而且让线路档距合理缩小布置形式，让线路就算覆冰导线在最小的耐张段位移，从而减少线路相间短路、与避雷线接地短路的几率。
（4）合理增加绝缘子的片数或防污绝缘子的使用，使绝缘子的爬电间距增加，让线路出现冰闪事故的概率减少。
（5）防止接近湖泊而且在结冰季节的下风向侧通过，防止线路在山峰四周迎风面侧经过，避免发生严重结冰情况。
3.2要适当安装绝缘子消除冰闪
3.2.1悬式绝缘子增加大盘径伞裙。
大盘径伞裙能有效阻隔融冰水产生的水帘闪络通道，相对好的起到避免绝缘子串冰闪的作用。详细而言，增加大盘径伞裙有下面多种办法：隔断大盘径绝缘子，就是在悬式瓷绝缘子上中下位置各更换一片大盘径绝缘子以把冰凌桥接通道隔断；特制合成绝缘子，就是定做上中下位置各有一片大伞裙的合成绝缘子；合成绝缘子加大盘径绝缘子，即在之前运行的合成绝缘予上方加一片大伞裙瓷绝缘子；粘贴大伞裙或绝缘板，即把合成绝缘子和特制大伞裙或绝缘板经过粘合等方法固定为一体。
3.2.2悬垂绝缘子串斜挂。
绝缘子串水平悬挂、V型悬挂或倒V型悬挂都能提升覆冰绝缘子串冰闪电压，而对直线杆塔而言，悬垂绝缘子串改水平或V型悬挂相对困难，而改为倒V型悬挂也相对大的工作量，而“架空送电运行规程”规定直线杆塔的绝缘子串顺线路方向不能大于7.5°的偏角，这是从直线杆塔两侧的导线档距内的受力平衡来思考的。假如把两侧的平衡考虑进去了，顺线路方向的绝缘子串就会有意识的加大偏斜角，也能够改善覆冰绝缘子的冰闪电压。
3.3除冰防冰方法
3.3.1 机械法
机械法的关键原理是应用各类机械动力破坏冰的全体构造，进而让冰从导线上脱落。其具备低成本而且少耗能的优势，但同时也特别受地形的约束，非常大的工作强度，现在的机械法关键有强力振动法和滑轮铲刮法两种。
3.3.2 热力法
（1）运用潮流实施除冰。这种办法关键是电网的潮流合理的分配，保证输电线路的电流达到临界融冰的电流以上，以避免线路出现覆冰，运用潮流实施除冰是现实工程中最简便的除冰办法。
（2）运用短路实施除冰。这种办法关键是指人为地把输电线路接成两相或三相短路状态，想要达到融冰的目的就要在产生短路电流后再对导线加热。
（3）直流法除冰。这种办法作为一种新型的输电线路除冰办法，虽然可以有效的除冰，但其也有本身的缺陷，就是输电线路中继电保护装置的正常运行会被直流法影响，使用直流法时一定要及时切换线路中全部的继电保护装置，这个操作经过是相对复杂的。
3.3.3 被动法
被动法除冰关键是指经过外力的功能来实施除冰，如果运用风能与太阳能等让冰块脱落或融化。通常状况下，被动法实施除冰的结果都不是特别理想，对覆冰不可能完全除去。但因为其所要的人力与物力相对小，相对低的成本，所以在必然区域也被大量应用。被动法除冰尽管不可以遏制覆冰的产生，但可以在必然层面上约束冰雪灾害对输电线路的影响，同时国内外学者也正对怎样更加有效地运用外力除冰展开普遍而深入的研究。
4、结语：
随着中国高电压、大电网建设持续加快的速度，全国电网间的互联互通的交换能力空前强大，但是一旦大电网中的一条主干线路出现覆冰事故，都可能导致电网的崩溃或瓦解。所以，覆冰技术的研究与探讨无疑对提升我们平常输电线路的安全运行和解决高湿、高海拔区域输电线路覆冰问题都将是有积极意义的。
参考文献：
[1]谢金柱.输电线路绝缘子覆冰的防治措施[J].中国高新技术企业，2010（19）.
[2]朱昌成，阮羚，汪涛等.湖北电网输电线路冰害事故分析及应对措施[J].湖北电力，2008（S1）.
论文作者:赵渐进,曾峥,安思维
论文发表刊物:《电力设备》2015年第10期供稿
论文发表时间:2016/4/20
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