摘要：架空输电线路覆冰对电网有着极大的危害，进而对电网运营和经济发展造成一定的负面影响，覆冰对架空输电线路的危害主要表现在造成杆塔变形、导线断股、金具和绝缘子损坏、绝缘子闪络等事故。为使新疆超特高压电网安全稳定运行，对输电线路覆冰形成机理、覆冰荷载下的力学研究及防冰除冰技术措施研究是一个重要课题。
关键词：预防；架空；输电线路；覆冰危害
一、覆冰引发的事故
1.1导线舞动事故
在风力的作用下，架空线路就会出现高频振动、低频振动以及次档距振动三种形式，而架空线路的舞动就是在特定自然环境下产生，主要由于水平方向的风力对非对称回转截面的导线形成升力的变化，因此造成大振幅、低频率的振动；覆冰、导线结构参数以及风激励等，都是形成误动的原因；而覆冰舞动具有随机性、非线性特征，可能引发电气故障或者机械故障。
1.2倒塔、断线事故
覆冰经过不断积累到达一定程度时，由于体积和重量很大，使得线路承载的重量过大，弧垂增大，与地面之间的间距逐渐缩小，很容易出现闪络事故。如果此时风力一并作用，则很可能出现两条导线之间或者导线与地面之间碰触现象，出现短路跳闸，甚至导线被烧的事故。若覆冰的重量超过线路的负荷能力，很可能出现导线因受力过重，从压接管内崩裂出来的情况，甚至出现杆塔倾斜和爆裂，以及折断的现象，导致线路瘫痪。
1.3冰闪事故
架空高压输电线路出现冰闪现象，是病害其中一种；当绝缘子产生了覆冰现象，在特定温度作用下，绝缘子的表面形成覆冰，绝缘强度有所影响，进一步缩短泄漏的距离；在进行融冰过程中，冰体表面或者冰晶体表面的水膜将污秽物中的电解质溶解，此时融冰水或者冰面水膜的导电率发生变化，造成绝缘子穿电压的异常分布，对覆冰绝缘子串的闪络电压造成影响。据大量实践表明，覆冰的重量越大，电压的分布变化就越大，在高压引线端的绝缘子就会承受较大的电压百分数，进而引发冰闪事故。
1.4覆冰不均匀与脱冰不同期引发的事故
导线相邻档覆冰不均匀会加大导线的张力，使弧垂下降，与地面之间的距离变小，如果脱冰不同期也会出现类同现象，由于导线受力不均而出现跳跃现象，很容易引发电路跳闸，或者使导线被烧。另外，导线覆冰不均匀还会引起导线在线夹内的滑动，使线夹另一端的铝股出现颈缩，影响线路的正常使用。另外，出现脱冰现象，也将造成导线跳跃，造成导线和地线的放电烧伤事故，或者导地线之间与短路靠近，造成横担的变形、损坏。
二、防冰除冰的措施
2.1防覆冰的措施
2.1.1提高架空高压输电线路的工程质量。
①输电线路在设计时，应认真考察当地的环境气候情况，尽量将线路建在不易出现重覆冰现象的地区。还应根据当地30年一遇的最大覆冰厚度和风速强度进行极限设计，以尽可能保证线路的质量。另外，架线时，应尽量避开林区和高山风口，由于林区架线一般位置较高，相比而言更易受到气候的影响，且树木生长速度快，一旦掩蔽线路，在出现覆冰现象后，很难彻底进行清理；高山风口则因风大气温偏低，更易出现覆冰问题，且问题出现后，还不易抢修，给线路的使用带来不必要的麻烦。②导线、绝缘子以及金具等要严保质量，使用加强型的，铁塔在选用上要保证其具有承受力。③在较易出现覆冰地区进行布线时，要尽量避免线路的交叉跨越，无法避免时，应在档端进行；且导线应进行水平排列布置，档距不能过大。④要减少档距，多用耐张塔，多设耐张段，防止一旦出现事故波及面积过大。⑤导线弧垂要严格按照设计要求进行布置，同时，塔基的浇筑要要保质量，确保稳固。
2.1.2减少导线舞动和覆冰。
鉴于导线舞动是一种容易因覆冰问题引发，并造成线路受损的现象，应在架设线路时，尽量做好预防工作。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆应提高杆塔强度，增强其承受力，同时提高导地线的张力，增加相邻导线以及导线与地线之间的间距，提高绝缘子和金具的负担安全性，有条件的地区，可以在容易出现重覆冰问题的线路上，使用防舞装置，增强导线抗覆冰的能力。另外，虽然目前还未研制出防止覆冰形成的涂料，但可以使用一些降低覆冰与线路粘合力的涂料，比如，可以使用聚四氟乙烯，由于其与导线之间具有较好的粘合力，且热传导性较强，憎水憎冰能力高，使用后可以使附着的冰、水更快脱落，避免线路因长时间受到覆冰不断积聚的压力而引发较大线路问题，且可以为线路的抢修延缓一定时间。
2.1.3加强日常保护和管理。
由于架空高压线的检修比较麻烦，因此在平时的防护中经常出现不到位的现象，应加强对线路的及时检查，尤其在特殊天气前后，要对线路通道内的树木进行适当清理，防止恶劣的覆冰天气树木倒斜在线路上，影响线路的正常运行和检修。另外，在日常还应做好维护工作。巡线员应按规定认真查看线路，对于可能出现的隐患予以及时排查，对拉线以及绝缘子等各个部分均仔细检查，为线路的正常运行做好最大保障工作。
2.2除冰措施
2.2.1热力除冰法
热力除冰一般是通过外在利用附加电源进行除冰，或者通过导线自身热传输电流的加强进行除冰，借助低居里温度磁环以及短路电流，使得导线自身生热，温度提高，不断融冰。主要有带负荷融冰、三相短路融冰等方式。
2.2.2机械除冰法
是借助机械动力实现导线脱冰的方法。此种方法能节省除冰费用，但同时却会增加大量的人力、物力，且在较恶劣的天气中，对操作人员具有一定危险性，使用时应慎重。
2.2.3被动除冰法
是指覆冰出现后，在导线能承受的范围内，且能保证覆冰不会加重的前提下，任由自然力量，如风力、温度变化以及地球引力等的作用，实现覆冰的自行消除。这种被动的除冰方式仅限于像湿雪等对电线的压力较低，且粘附力较弱的一些覆冰现象。
2.2.4其他除冰方法
除冰的方法较多样，但更便捷安全的除冰方法现在还未达成一致。现在较先进且可行的除冰方法还有：电磁脉冲除冰法、气动脉冲除冰法以及高压高频励磁除冰法等，这些除冰方法能使覆冰问题得到很好解决，但由于费用较高，还不适宜日常大面积除冰中使用，若经深入研发，还是具有较大使用潜力的。
2.2.5微波热效应除冰
微波的频率介于激光与高频电之间，其加热方式的不同在于激光与高频电主要通过热传导的形式，将冰块加热，以外部加热为主；微波则是利用冰块自身作为热源，以内部加热为主，也可称作介质加热。在微波场的作用下，冰块中原有的极性分子从杂乱的热运动转变成规则性的运行，而热运动与分子之间的相互作用，形成干扰与阻碍，进而出现摩擦作用，吸收到的电场能量将转变为热能，此时冰块的温度上升，实现自动除冰。
结语
架空高压输电线路的覆冰问题是一种严重影响电力系统供电安全的问题，应充分了解和认识覆冰发生的各种类型以及造成的不同线路事故，及早做好预防措施，可通过制定防覆冰的相关规章制度，提高架空高压输电线路的工程质量，使用相关装置和涂料减少导线舞动和覆冰，以及加强日常保护和管理等方式做好防冰工作；同时，一旦出现覆冰问题，应选用合适的除冰方法，及早予以解决，保证线路的正常运行，避免电力系统出现问题给人们工作和生活带来不便。
参考文献
[1]龙立宏,胡毅,李景禄,胡涛.输电线路冰害事故统计分析及防治措施研究[J].电力设备,2006.
[2]薛聪明.低压输电线路故障解决办法探析[J].内蒙古科技与经济，2008.
作者简介
佘超（1986.05.10），性别：男，学历：河海大学水文学及水资源硕士，民族：汉，籍贯：湖北潜江，职称：工程师，单位：湖北省电力勘测设计院，研究方向：电力工程水文气象学
论文作者:佘超
论文发表刊物:《电力设备》2017年第20期
论文发表时间:2017/11/14
标签：导线论文; 线路论文; 除冰论文; 绝缘子论文; 事故论文; 现象论文; 方法论文; 《电力设备》2017年第20期论文;