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摘要：近年來(lái)，隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制的不斷發(fā)展和人民生活水平的不斷進(jìn)步，對(duì)電力安全運(yùn)行提出了更高的要求，即在電力系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境日益復(fù)雜的背景下，必須不斷提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和安全性。值得注意的是，在實(shí)際的電力運(yùn)行中，常會(huì)受到諸多不良因素的影響，其中以輸電線路覆冰現(xiàn)象最為突顯，輕則會(huì)影響送電工作的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，重則可給電力企業(yè)乃至國(guó)家?guī)?lái)具有的經(jīng)濟(jì)損失，可見(jiàn)，積極探尋高效的抗冰除冰技術(shù)勢(shì)在必行，這不僅在于提高電力企業(yè)經(jīng)營(yíng)成效和社會(huì)收益，更在于促進(jìn)國(guó)家電力事業(yè)的全面進(jìn)展。本文就輸電線路抗冰除冰技術(shù)展開(kāi)探討，以期為同行提供一些有益的幫助。

關(guān)鍵詞：輸電線路；抗冰除冰技術(shù)；送電工作

前言

作為我國(guó)發(fā)展的一個(gè)重要主題和主要的經(jīng)濟(jì)血脈，電力企業(yè)的發(fā)展不僅密切關(guān)系到國(guó)家安全、經(jīng)濟(jì)安全，還關(guān)系到民生安全。而輸電線路抗冰除冰技術(shù)作為電力企業(yè)送電工作中的一項(xiàng)重要的保障技術(shù)，其始終貫穿于整個(gè)送電工作中，對(duì)避免高寒天氣下冰閃跳閘和斷線倒塌等事件的發(fā)生至關(guān)重要。近年來(lái)，隨著我國(guó)電網(wǎng)規(guī)模的逐步擴(kuò)大，其結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜，加上各種新技術(shù)的應(yīng)用以及社會(huì)對(duì)供電可靠性要求的不斷提高，使電力企業(yè)在確保電力系統(tǒng)安全運(yùn)行這一方面，尤其是在送電工作這一塊下足功夫，因?yàn)樗谴偈蛊髽I(yè)自身實(shí)現(xiàn)穩(wěn)健經(jīng)營(yíng)和防范經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)的必要條件。因此，電力企業(yè)應(yīng)積極探索行之有效的抗冰除冰技術(shù)，改善送電線路的抗覆冰能力，以確保供電的穩(wěn)定性和可靠性，在促使電力工作順利開(kāi)展和進(jìn)行的同時(shí)也全面推動(dòng)企業(yè)自身的健康和長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

1.輸電線覆冰現(xiàn)象的原因

輸電線覆冰現(xiàn)象通常會(huì)發(fā)生在初冬和冬末初春季節(jié)，原因包括：一是寒冬天氣產(chǎn)生的云中過(guò)冷卻液態(tài)降水碰到地面物體后會(huì)直接凍結(jié)成冰，形成雨凇，附于輸電線上；二是雨滴冷卻產(chǎn)生的冰凌及明冰導(dǎo)致不易脫落的導(dǎo)線附著現(xiàn)象。三是氣隙較大的交替凍結(jié)現(xiàn)象；四是寒冬的濕雪在風(fēng)速作用下堆積在輸電線上；五是白霜作用，但此類(lèi)情況較為少見(jiàn)。

2.輸電線覆冰現(xiàn)象的危害

一方面，輸電線覆冰的不斷堆積會(huì)加重高壓線鋼塔的負(fù)重，即一般情況下，高壓線鋼塔可承受2～3倍的重量，而凍雨天氣可導(dǎo)致輸電線積滿雨凇，此時(shí)高壓線鋼塔須承受10～20倍的重量。輸電線結(jié)冰后遇冷收縮，加上風(fēng)吹引起的震蕩和雨凇重量的影響，可使電線不堪重負(fù)而被壓斷，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致幾公里以致幾十公里的電線桿成排倒塌，造成輸電、通訊中斷，嚴(yán)重影響當(dāng)?shù)氐墓?、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。另一方面，在風(fēng)力的作用下，輸電線覆冰會(huì)明顯縮短導(dǎo)線和地線的張力承受范圍，加上不同周期的脫冰現(xiàn)象會(huì)增加相鄰輸電線的張力差值，導(dǎo)致導(dǎo)線在線夾內(nèi)滑動(dòng)，進(jìn)而會(huì)造成線路外層鋁線在線夾出后斷裂，鋼芯抽動(dòng)。同時(shí)，在輸電線覆冰的長(zhǎng)期作用下，可降低絕緣子的絕緣程度值，縮短泄露距離，進(jìn)而導(dǎo)致除冰過(guò)程中污穢物內(nèi)的電解質(zhì)溶解，如此一來(lái)，可降低絕緣子串閃絡(luò)的具體承受電壓，最終造成絕緣子受到持續(xù)電弧的灼傷而引起安全事故，這不僅會(huì)加大電路維修人員的工作量和難度，還會(huì)影響電力輸送各項(xiàng)工作的有序進(jìn)行。

3.輸電線路抗冰除冰技術(shù)

3.1熱力融冰

熱力融冰即通過(guò)一定的熱能處理，在熱力作用下降輸電線路覆冰融化，使其脫落，包括以下幾種方法：

（1）直流電流法。即通過(guò)斷開(kāi)兩端的線路，以前端作為直流電流端，將直流電源接入，以末端作為短路電流端，作短路安排，最后以較低的電壓行短路電流除冰。此方法在500千瓦輸電線路中尤為適用，且在融冰過(guò)程可合理調(diào)節(jié)電力，在輸電線路除冰技術(shù)中具有一定的地位。但值得注意是，直流電流法仍有部分尚未完善之處，如一臺(tái)設(shè)備在多條線路的除冰工作效果仍有效加強(qiáng)；

（2）短路法。即提供一段的除冰電源，同時(shí)實(shí)現(xiàn)另一端的三相短路行輸電線外層除冰，該方法的除冰效果顯著，但存在部分不知之處，包括所需時(shí)間常長(zhǎng)、須在停電的情況下作業(yè)、需在電源側(cè)加裝隔離開(kāi)關(guān)和架空線，必要時(shí)還要加裝避雷器等；

（3）熱風(fēng)除冰法?？煞譃榈蛪焊邷?zé)犸L(fēng)法和高壓低溫?zé)犸L(fēng)法。其中，低壓高溫?zé)犸L(fēng)法可完全蒸發(fā)線路捕獲的過(guò)冷卻水滴，達(dá)到防止水滴結(jié)冰的目的。而高壓低溫?zé)犸L(fēng)法可將一定溫度和壓力的氣流噴射到輸電線路外絕緣表面，通過(guò)沖擊力和熱空氣流達(dá)到除去覆冰的目的。而兩者的結(jié)合使用，可有效提高除冰效率，且應(yīng)用于帶電除冰的可能性較大，同時(shí)也具有能量消耗大、需要進(jìn)行有效絕緣設(shè)計(jì)等缺點(diǎn)；

（4）激光除冰法。即通過(guò)激光和覆冰的相互作用產(chǎn)生的熱將覆冰融化或斷裂脫落，該方法具有非接觸、距離遠(yuǎn)、無(wú)外曾設(shè)備、可帶電除冰等優(yōu)勢(shì)。但須選擇適當(dāng)波長(zhǎng)的激光器才能達(dá)到理想的效果，一般情況下，以1.5KW激光用于輸電線路覆冰的除冰效果最佳，且可結(jié)合機(jī)械除冰，能在確保除冰效果的同時(shí)達(dá)到節(jié)能的目的。

3.2機(jī)械除冰

機(jī)械除冰即借助機(jī)械運(yùn)行過(guò)程中的強(qiáng)勁動(dòng)力來(lái)除去覆冰，包括以下幾種方法：

⑴“ad hoc”除冰法。也稱為外力敲打法，即由工作人員在冰可卸時(shí)用工具敲擊輸電線路除冰，在覆冰難以脫卸時(shí)通過(guò)獵槍或直升飛機(jī)來(lái)除冰，該方法在10KV近距離線路覆冰中的應(yīng)用效果最佳，具有快速、除冰效果良好的優(yōu)勢(shì)，但同時(shí)也存在一定的安全隱患，應(yīng)在緊急情況使用；

⑵滑輪鏟刮法。即由工作人員拉動(dòng)可在輸電線路上行走的滑輪來(lái)鏟刮覆冰，該方法適用于各類(lèi)冰，已達(dá)到實(shí)用水平，是現(xiàn)階段應(yīng)用效果最佳的機(jī)械除冰法，具有費(fèi)用低、耗能少，但也具有操作難度較大、安全性能仍需完善等不足；

⑶強(qiáng)力振動(dòng)法。即將外部振動(dòng)器安裝于輸電線路上，振動(dòng)覆冰的輸電線路導(dǎo)線和拉線，以達(dá)到除冰的目的。該方法在被霧凇覆蓋的輸電線路中具有顯著效果，但需要外加振動(dòng)源，且振動(dòng)會(huì)加速線纜的疲勞，因而強(qiáng)力振動(dòng)法的實(shí)用性還有待加強(qiáng)；

⑷機(jī)器人除冰法。顧名思義，機(jī)器人除冰法即行走機(jī)器人用除冰機(jī)構(gòu)將輸電線路上的覆冰清除，該方法具有安全系數(shù)高（可完全避免人員傷亡）、除冰效果顯著、耗能少、無(wú)須停電及移動(dòng)負(fù)載等優(yōu)勢(shì)，且經(jīng)過(guò)我國(guó)多年來(lái)的深入研究，在機(jī)器人除冰這一方面取得較大突破，已成為我國(guó)輸電線路除冰領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)。

3.3 自然破冰處理

自然破冰即不需外界提供的能量而靠自然力（風(fēng)和地球引力的作用等）將覆冰除去，可適當(dāng)進(jìn)行一定的輔助措施，如：I刷涂吸熱涂料。在輸電線路上涂上憎水性材料來(lái)降低與導(dǎo)線表面之間的粘附力，以達(dá)到防冰的目的。該方法雖有一定憎水效果，但對(duì)已存在覆冰無(wú)明顯影響；II安裝阻雪環(huán)、平衡錘等裝置。在輸電線路上安裝阻雪環(huán)、平衡錘可在覆冰積累到一定程度時(shí)，依靠風(fēng)、地球引力、輻射及溫度驟升等作用使覆冰自然脫落，該方法具有諸多優(yōu)勢(shì)，包括簡(jiǎn)單易行、耗能低、費(fèi)用低等，但也具有一定的偶然性，即可能會(huì)因不均勻或不通氣脫冰產(chǎn)生的導(dǎo)線跳躍而發(fā)生線路安全事故，且不能保證可安全將覆冰除去。綜上所述，在進(jìn)行自然破冰處理時(shí)，應(yīng)充分考慮當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況和輸電線路的不同情況來(lái)選擇恰當(dāng)?shù)目贡椒?，以確保能最大程度清除覆冰，減少經(jīng)濟(jì)損失。

4.小結(jié)

總之，輸電線路抗冰除冰技術(shù)的應(yīng)用至關(guān)重要，對(duì)社會(huì)而言，可確保電力需求，緩解環(huán)境壓力；對(duì)政府而言，可合理配置電力資源，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展；對(duì)用戶而言，可提高生活質(zhì)量；對(duì)電力企業(yè)而言，可提高供電可靠性和服務(wù)水平，降低經(jīng)營(yíng)成本。因此，應(yīng)從實(shí)際出發(fā)，著眼于長(zhǎng)遠(yuǎn)利益，積極探尋科學(xué)的輸電線路抗冰除冰技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)社會(huì)、政府、用戶及電力企業(yè)的多贏局面。

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