線路覆冰分析及保護(hù)對(duì)策

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摘要：輸電線路覆冰可引起導(dǎo)線舞動(dòng)、桿塔傾斜倒塌、斷線及絕緣子閃絡(luò)等問(wèn)題，應(yīng)在新建線路時(shí)首先要充分掌握該地區(qū)的冰雪情況，并仔細(xì)研究輸電走廊的微氣候、微地形，盡量避開(kāi)重冰區(qū)，無(wú)法避免時(shí)，應(yīng)在重冰區(qū)采取抗冰設(shè)計(jì)。

　　關(guān)鍵詞：線路；覆冰；分析；保護(hù)對(duì)策

　　我國(guó)北方覆冰現(xiàn)象給河北南網(wǎng)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行帶來(lái)不小的危害。因此，分析輸電線路覆冰特點(diǎn)、規(guī)律對(duì)防止冰災(zāi)事故的發(fā)生便顯得尤為重要了。通過(guò)實(shí)例分析，可將覆冰問(wèn)題分為以下幾點(diǎn)進(jìn)行討論：

　　1、輸電線路冰害事故產(chǎn)生的直接原因可分為四類

　　當(dāng)線路實(shí)際覆冰超過(guò)設(shè)計(jì)抗冰厚度（即線路覆冰質(zhì)量增加，覆冰后風(fēng)壓面積增加）而導(dǎo)致的過(guò)負(fù)載事故；不均勻覆冰或不同期脫冰引起的機(jī)械和電氣方面的事故；絕緣子串覆冰過(guò)多或被冰凌橋接，引起絕緣子串電氣性能降低；不均勻覆冰引起的導(dǎo)線舞動(dòng)事故。綜上，覆冰的隨機(jī)性導(dǎo)致覆冰尺寸、密度和形式隨機(jī)變化，這使輸電線路結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的各種荷載會(huì)連續(xù)發(fā)生不規(guī)律的變化。對(duì)于線路結(jié)構(gòu)負(fù)載的變化進(jìn)行如下分析：

　　1.1垂直荷載增加

　　冰的重量將增加所有支持結(jié)構(gòu)和金具的垂直荷載。在覆冰條件下，架空地線弧垂通常會(huì)超過(guò)導(dǎo)線弧垂，并將引起短路故障；此外，因覆冰而增加的導(dǎo)線和地線拉力，也會(huì)成比例地增加受其影響的轉(zhuǎn)角塔及基礎(chǔ)的角變荷載。

　　1.2水平荷載增加

　　導(dǎo)線迎風(fēng)面覆冰厚度增加時(shí)，輸電線路水平荷載也將隨之增加。一定條件下，大風(fēng)在覆冰后來(lái)臨，遇到這種情況，線路可能遭受到災(zāi)難性的沿線路方向串級(jí)倒桿塔事故。

　　1.3不均勻荷載的產(chǎn)生

　　覆冰區(qū)線路檔距、塔高不相等時(shí)或連續(xù)相鄰檔距裝配不一致時(shí)，導(dǎo)線覆冰則會(huì)造成線路荷載靜態(tài)縱向不平衡。覆冰的脫落或除掉是極不均衡的，這將使導(dǎo)線固定點(diǎn)承受很大的沖擊荷載。

　　1.4微風(fēng)振動(dòng)

　　導(dǎo)線上凝聚白雪后，使其直徑加大，同時(shí)仍保持截面的均衡。白雪覆層幾乎沒(méi)有改變導(dǎo)線的阻尼。因風(fēng)力消耗隨導(dǎo)線直徑的增大而增加，故振動(dòng)幅度比裸線時(shí)大。此外，較低的頻率可能會(huì)降至防震器有效運(yùn)行范圍以下。

　　2、根據(jù)冰害事故類型分析，覆冰事故可歸納為以下四類

　　2.1線路覆冰的過(guò)載事故

　　a.包括導(dǎo)線和架空地線從壓接管內(nèi)抽出；或外層鋁股全斷，鋼芯抽出的事故；也有整根拉斷或耐張線夾出口附近導(dǎo)線外層斷若干股的事故。

　　b.有懸垂線夾船體在U型螺絲附近斷裂的事故，也有拉線楔形線夾斷裂造成倒桿事故。

　　c.有因弧垂增大，導(dǎo)線對(duì)地間距減小而造成的閃絡(luò)的事故；也有因地線弧垂增大，因風(fēng)舞動(dòng)造成與導(dǎo)線互碰、燒傷及燒斷導(dǎo)地線的事故。

　　d.對(duì)于桿塔這線路的主干來(lái)說(shuō)，因斷導(dǎo)地線使得桿頭順線路方向折斷，或因?qū)У鼐€不對(duì)稱布置，在垂直線路方向?qū)⑺^折斷的事故更為嚴(yán)重。

　　e.覆冰會(huì)破壞基礎(chǔ)，有下沉、傾斜或爆裂而引起塔身傾斜或倒桿的事故。

　　f.此外還有由覆冰過(guò)載引起的扭轉(zhuǎn)、跳躍，使絕緣子串翻轉(zhuǎn)、碰撞、炸裂等事故發(fā)生。

　　2.2不均勻覆冰或不同期脫冰事故

　　對(duì)于導(dǎo)線和地線來(lái)說(shuō)，相鄰檔不均勻覆冰或不同期脫冰都會(huì)產(chǎn)生張力差，使導(dǎo)線在線夾內(nèi)滑動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)將使導(dǎo)線外層鋁股在線夾出口處全斷、鋼芯抽動(dòng)，造成線夾另一側(cè)的鋁股發(fā)生頸縮，擁擠在線夾附近，長(zhǎng)達(dá)1～20m（懸垂線夾和耐張線夾均有此類情況發(fā)生）。不均勻覆冰的張力差是靜荷載，而不同期脫冰屬動(dòng)荷載，這是二者的不同之處。其次，因鄰檔張力不同，直線桿塔承受張力差，使絕緣子串產(chǎn)生較大的偏移，碰撞橫擔(dān)，造成絕緣子損傷或破裂。再次，當(dāng)張力差達(dá)到一定程度后，會(huì)使橫擔(dān)轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)線碰撞拉線，電氣間隙減小，使拉線燒斷造成倒桿。

　　2.3絕緣子串冰凌閃絡(luò)事故

　　覆冰是一種特殊形式的污穢，，其放電過(guò)程也是由表面泄漏電流引起的。絕緣子覆冰或被冰凌橋接后，絕緣強(qiáng)度降低，泄漏距離縮短。融冰時(shí)，絕緣子表面將形成導(dǎo)電水膜，絕緣子局部表面電阻降低，形成閃絡(luò)。閃絡(luò)發(fā)展過(guò)程中持續(xù)電弧燒傷絕緣子，引起絕緣子絕緣強(qiáng)度降低。