關(guān)于輸電線路的冰害事故研究

趙勇

摘 要：近年來(lái)，經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展引發(fā)了電力的廣泛需求，我國(guó)的電氣設(shè)備也不不斷增加，電力安全事故常有發(fā)生，電力安全成為全民關(guān)注的熱點(diǎn)。如何保障線路安全，保證供電到位首先要做好的是對(duì)抗不可抗拒的因素，常見(jiàn)的不可抗拒因素有冰學(xué)等自然災(zāi)害。文章主要針對(duì)輸電線路的冰雪事故災(zāi)害進(jìn)行研究，更好地促進(jìn)我國(guó)供電事業(yè)的平穩(wěn)、安全發(fā)展。

關(guān)鍵詞：輸電線路；冰雪事故；災(zāi)害分類(lèi)；對(duì)抗措施

我國(guó)是世界上輸電線路冰雪事故常發(fā)國(guó)家，嚴(yán)重的冰雪事故會(huì)導(dǎo)致輸電線路機(jī)械性能急劇下降，導(dǎo)致供電中斷甚至引發(fā)危險(xiǎn)情況。我國(guó)北方相比南方在對(duì)抗冰雪天氣時(shí)更受考驗(yàn)，這些常發(fā)的冰雪事故嚴(yán)重威脅到我國(guó)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。因此對(duì)冰雪事故進(jìn)行原因分析并提出相應(yīng)的對(duì)策就顯得尤為迫切與重要。

1 輸電線路冰雪事故產(chǎn)生的原因分析

輸電線路引發(fā)冰雪事故主要是由氣象決定。因?yàn)闅庀蟮淖兓鹂諝獾臏囟?、濕度?jì)冷暖空氣的對(duì)流形成綜合性的物理現(xiàn)象。目前我國(guó)的輸電線路在冰雪天氣的刺激下，產(chǎn)生覆冰現(xiàn)象。我國(guó)北方常發(fā)，尤其是北方的山區(qū)和丘陵地區(qū)，在冬季氣溫降低的情況下，雨雪天氣導(dǎo)致線路積雪。輸電線路冰雪事故一方面引發(fā)我國(guó)電力線路的不穩(wěn)定，另一方面對(duì)線路荷載造成壓力，兩方面作用下，供電系統(tǒng)備受考驗(yàn)。

2 常見(jiàn)的輸電線路冰雪災(zāi)害類(lèi)型分析

2.1 冰雪超載嚴(yán)重導(dǎo)致桿塔負(fù)載不足

在我國(guó)北方冬季，雨雪天氣時(shí)有發(fā)生，影響范圍大、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。一般情況下，輸電線路結(jié)冰造成覆冰現(xiàn)象其厚度達(dá)到了40-80mm左右，超出了輸電線路原有的承載力，對(duì)于承載有限的桿塔產(chǎn)生牽連，導(dǎo)致其因負(fù)載不足而倒塌，最終引發(fā)供電事業(yè)故障，造成供電中斷，影響生產(chǎn)及生活。具體體現(xiàn)為以下三個(gè)方面：

2.1.1 冰雪災(zāi)害不斷發(fā)生，積雪嚴(yán)重，桿塔不堪負(fù)載壓力出現(xiàn)損壞。高海拔地區(qū)更為明顯，高海拔地區(qū)氣候多變，形式復(fù)雜，環(huán)境作用下形成線路覆冰，線路重量增加，兩端線路桿塔負(fù)載壓力提升，塔材彎曲程度嚴(yán)重，最終導(dǎo)致其不堪重壓坍塌。

2.1.2 冰雪災(zāi)害下過(guò)重的冰雪負(fù)載壓力使得桿塔上原有的細(xì)小薄弱器件出現(xiàn)損壞或移位，隨著損壞與移位程度的加深，線路之前出現(xiàn)碰撞與牽連，在冰體結(jié)構(gòu)的作用下造成電流互通隱患，嚴(yán)重時(shí)部分電線支架會(huì)從地基上發(fā)生坍塌，從而造成破壞與毀滅，引發(fā)重大的電力事故。

2.1.3 微氣候環(huán)境對(duì)其印象分析。一般情形下，高山地段的電線塔與電線桿遇到冰雪災(zāi)害時(shí)坍塌現(xiàn)象最為明顯，損害程度更高。高山地區(qū)在冬季經(jīng)歷雨雪天氣，由于山頂部位海拔較高，冰雪融化速度緩慢，冰雪層堆積度高，對(duì)電線塔與電線桿的負(fù)載壓力就大，如果同時(shí)出現(xiàn)兩側(cè)電線塔海拔低情況，冰雪覆蓋壓力對(duì)兩端產(chǎn)生不平衡張拉力，造成電線桿與電線塔的坍塌或損壞。

2.2 絕緣子串覆冰嚴(yán)重，冰閃頻繁

對(duì)兩次大范圍的冰閃跳閘原因進(jìn)行了分析，對(duì)其影響因素進(jìn)行了概括總結(jié)，發(fā)現(xiàn)以下情況。

2.2.1 大范圍冰閃跳閘最為明顯的時(shí)間范圍時(shí)無(wú)旱無(wú)雨的季節(jié)，因?yàn)樵摷竟?jié)空氣中含有大量的懸浮性塵埃與粒子，這些粒子多帶有導(dǎo)電性能，在積聚較多的情況下，絕緣子的表面產(chǎn)生一定的污穢，在遇到雨凇天氣時(shí)，空氣中積聚的大量污穢會(huì)伴隨凍雨沉積物在其表面形成覆冰，嚴(yán)重者形成負(fù)載更大的冰橋，當(dāng)天氣變暖，冰橋的表面形成高導(dǎo)電率的融冰水膜，與此同時(shí)，桿塔的橫面上的融冰水直接降低絕緣子串的絕緣性能。

2.2.2 絕緣子串型明顯會(huì)嚴(yán)重影響冰閃的發(fā)生率。耐張串與V型串不容易橋接傘問(wèn)間隙，造成絕緣子串絕緣性能大大減低。此外，串型本身清潔效果明顯，串上的積污量比較少，在融冰時(shí)難以形成對(duì)冰閃至關(guān)重要的貫通性水膜。

3 輸電線路冰雪災(zāi)害的對(duì)抗措施分析

3.1 建立并完善相應(yīng)的抗病管理及預(yù)防體系

首先要建立一個(gè)完善的抗病管理體系，并使之具有現(xiàn)實(shí)可行性。完善相應(yīng)的組織模式，公司、地區(qū)及縣級(jí)供電企業(yè)三級(jí)管理，責(zé)任明確，對(duì)牽頭部門(mén)每年的抗病工作進(jìn)行確定，不斷細(xì)化分工，將責(zé)任落實(shí)到個(gè)人。此外，積極建立完善的管理體系，對(duì)各單位的年度抗病工作進(jìn)行細(xì)化及規(guī)范，進(jìn)行定期的抗冰專(zhuān)項(xiàng)治理，按時(shí)求實(shí)地上報(bào)單位管轄范圍內(nèi)的線路覆冰情況，對(duì)現(xiàn)有的覆冰情況進(jìn)行分析與研究，及時(shí)監(jiān)測(cè)，及時(shí)反饋。

3.2 采取措施進(jìn)行必要的線路加固

一旦發(fā)生線路覆冰現(xiàn)象，要重點(diǎn)分析事故的線路薄弱點(diǎn)及高危地段，在進(jìn)行有效性分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行加固與改造。隨著全球氣溫的變暖，出現(xiàn)極端氣象條件的可能加大，在進(jìn)行電網(wǎng)規(guī)劃初期就應(yīng)該做好加固工作，在進(jìn)行電路加固時(shí)一方面要考慮實(shí)際的運(yùn)行能力，一方面要注重經(jīng)濟(jì)承受能力，對(duì)常見(jiàn)的覆冰區(qū)域與主供電線路區(qū)域進(jìn)行線路與設(shè)備的加固，跨越鐵路、公路的輸電線路也是加固的對(duì)象。

3.3 隨時(shí)隨地進(jìn)行覆冰監(jiān)測(cè)

積極建立線路覆冰監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)合理布局監(jiān)視點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與分析，對(duì)于出現(xiàn)的異常情況進(jìn)行深入研究，以此作為后期制定解決對(duì)策的參考資料。目前，國(guó)內(nèi)在輸電線路的檢測(cè)方面做得比較成功，地理信息平臺(tái)、通信技術(shù)及數(shù)據(jù)采集手段都使得輸電線路即時(shí)監(jiān)測(cè)成為可能。不可忽視的是，在充分發(fā)揮電子設(shè)備即時(shí)監(jiān)測(cè)功能的同時(shí)，也要將人工觀冰站的作用發(fā)揮出來(lái)，雙方協(xié)作，增強(qiáng)數(shù)據(jù)的完整，保證監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確。

4 結(jié)束語(yǔ)

輸電線路的冰雪事故具有復(fù)雜性與綜合性，是對(duì)電力系統(tǒng)破壞最為嚴(yán)重的事故災(zāi)害，目前技術(shù)人員

已經(jīng)初步實(shí)現(xiàn)借助技術(shù)對(duì)輸電線路冰雪災(zāi)害的掌控，但是輸電線路冰雪災(zāi)害的預(yù)防與治理還需要各方努力，深入探討。在思想上引起重視，在責(zé)任上細(xì)化落實(shí)，結(jié)合相應(yīng)的方針政策，充分發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì)，綜合治理輸電線路覆冰，將冰雪天氣對(duì)輸電線路造成的損害降低到最小，最終保障國(guó)家電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，從而更好地推動(dòng)我國(guó)電力事業(yè)的穩(wěn)定、安全發(fā)展。

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