浅析输配电线路冰灾事故原因及预防消除措施

1、浅析输配电线路冰灾事故原因及预防消除措施 2008年一场大范围的持续低温、雨雪冰冻天气袭击我国南方地区，经受了百年不遇的冰冻灾害，对输配电线路造成不可估量的损失，当时倒杆、断线无数。今年据分析，很可能又出现持续低温、雨雪冰冻天气，为提高输配电线路抵御自然灾害能力，分析输配电线路发生冰灾的特点及原因，预防和消除输配电线路发生倒塔断线、设备损坏、电网解列、大面积停电等冰灾事故，本文对输配电线路的冰灾事故原因及预防消除措施作浅析介绍。 一、输配电线路覆冰事故成因分析。输配电线路覆冰事故的原因可归纳为：一是由于输配电线路覆冰的规律认识不足，线路设计时，线路路径选择不合理，同时缺乏抗冰害的经验

2、，导致冰害事故的发生；二是输配电线路的设计抗冰厚度低于实际覆冰值，目前本供区输配电线路覆冰厚度设计值为10mm，当遇到严重覆冰时，覆冰事故就会发生。覆冰导致输配电线路机械性能和电气性能下降时造成覆冰事故的直接原因，主要体现在以下方面：一是严重覆冰引起过荷载。覆冰会增加所有支持结构和金具的垂直荷载，输配电线路的水平荷载也会随着导线迎风面覆冰厚度增加而增加。严重覆冰会造成导线、地线断裂，杆塔倒塌，金具损坏。二是因输配电线路相邻各档间距离、高度不同，使导线在覆冰时引起纵向张力不平衡，产生纵向荷载。不均匀覆冰或不同期脱冰引起张力差，使导线断裂，绝缘子损坏和破裂，杆塔横担扭转和变形，同时还会发生线间距离

3、减小，导致导线放电烧伤。三是绝缘子串覆冰闪络。绝缘子覆冰，绝缘子强度就会下降，泄漏距离就会缩短，从而降低闪络电压，形成闪络事故。四是覆冰引起导线舞动。不均匀覆冰及防震锤覆冰使防震锤失去作用，会使导线产生自激震荡和舞动，从而造成金具损坏，导线断股及杆塔倾斜或倒塌现象。 二、影响输配电线路覆冰的因素。一般来说，覆冰的影响因素主要包括空气温度、风速风向、空气中或云中过冷却水滴直径、空气中液态水含量，这些因素的不同组合确定了导线覆冰的形状、密度及厚度，而输配电线路产生覆冰的气象条件为：气温及设备表面温度达到0以下；空气相对湿度在85%以上；风速1m/s。当具备了形成覆冰的温度和水汽条件时，风对覆冰起着

4、重要的作用，它可将大量的过冷却水滴源源不断地输向输配电线路，与导线碰撞而被截获并增大形成覆冰现象。覆冰首先在迎风面成长，当迎风面达到一定覆冰厚度时，导线因重力作用而产生扭转，从而出现新的迎风面，这样，导线通过不断扭转而使覆冰逐步增大，最终导线上形成圆形或椭圆形的覆冰。除了风速的大小对覆冰有影响外，风向对覆冰轻重也起着决定的作用，一般风向与导线之间的角度小于45°时，覆冰较轻，风向与导线之间的角度大于45°时，覆冰较严重。 我国北方冬季气候干燥，输配电线路上主要为积雪，而南方冬季低温天气时多产生冻雨，雨凇在输配电线路上易形成密度较大且不宜脱落的覆冰。另外，输配电线路的海拔高度

5、、导线悬挂高度以及覆冰发生的凝结高度，也会对线路覆冰产生影响，一些受风较突出的地形或空气水分较充足的微地形、微气象的区域，其覆冰频率和程度也更为突出。 三、冰雪对输配电线路的危害。冰是冷雨或雪水遇强冷空气凝结而成，对输配电线路的危害程度主要与沉积在输配电线路及周围树木表面冰层的厚度有关。主要危害表现在：一是冰雪直接凝结在导线上产生的危害。当导线表面冰雪越积越厚，导线将承受几百公斤到几十吨的荷载，这时导线自重及所覆冰重产生的拉力将通过导线、金具、绝缘子传递给杆塔，杆塔又将拉力传给拉线，只要导线、金具、绝缘子、杆塔、拉线、拉线固定件等其中一个环节承受不住拉力，就会出现倒塔(杆)和断线的事故，并将事

6、故扩展至下一个耐张段。二是冰雪凝结在导线周围的树木上产生的危害。输配电线路周围有高树木，当树木上的积冰雪过厚时，将倒向没有任何支撑的线路，输配电线路不堪承受大树及冰雪的重压，将在导线、绝缘子、杆塔、拉线、拉线固定件等其中一个较薄弱的环节上打开缺口，最终形成大面积的倒塔(杆)断线。 四、输配电线路的冰灾事故预防措施。一是提高工程设计标准，抓好工程施工质量。从设计和施工上把好质量关，尽量采用保守设计，至少要按3050年一遇的强冰雪天气进行设计；减少档距，多设耐张段，多采用耐张塔，尽量减少事故面积，防止事故扩大。二是搞好线路廊道清理工作。廊道树障是影响安全供用电的主要因素，加强线路廊道清理以及廊道两

7、侧高大树木的清除工作，可有效防止线路冰冻，防止大树倒覆到导线及杆塔上。三是加强维护管理。认真细致地搞好维护管理：如拉线的调整，螺栓的坚固，拉线的检查更换，导线弧垂的调整等可避免部分倒塔(杆)断线事故的发生。四是加强输配电线路覆冰观测，在输配电线路可能产生覆冰的气象条件时，对输配电线路覆冰情况进行观测，对可能导致输配电线路破坏前及时进行处理。五、输配电线路防冰、除冰方法。一是对联络线路改变潮流分配融冰，输配电线路防冰、除冰最方便、最有效使用的除冰方法为增大线路负荷电流。通过调度提前改变电网潮流分配，让其输配电线路带重负荷运行，对重要的轻载线路，在末端装设足够容量的电容器或电抗器以增大无功电流，到达不覆冰的目的。二是短路融冰，将输配电线路一端短接，另一端加低电压大电流的电源加热导线，使导线上的覆冰融化。三是在输配电线路表面涂上防冰涂料。四是采用一种表面很光滑的防覆冰导线，达到防止覆冰