霜状冰对电力机车高压外绝缘的影响_郭晨曦

对电气化铁路接触网在线防冰技术的研究摘要：近年来，随着我国高速铁路的快速发展，对电力可靠性的要求越来越高。

一旦架空线路被冰复盖，电力机车的电力线接收人通常无法与上行线路联系，电力机车无法通过电力线接收来自上行线路的电力，从而导致列车供电中断。

覆冰不仅影响供电，而且还会对上游造成轻微的破坏，从而增加上游的硬点，进而增加上游的曲线，从而容易导致上游滑板加速磨损和弓削等一系列问题。

近年来，许多地区出现了极端恶劣的天气，大大增加了结冰的可能性。

解决上游防冰问题已成为当务之急。

关键词：电气化铁路；接触网；防冰技术；策略引言中国国土辽阔，西部地势高，东部地势低，气候复杂多样，大陆气候强，电力线路容易形成冬季结冰。

覆冰是气象环境造成的常见自然灾害，其生长过程可分为干生长和湿生长。

冰害的主要表现形式是混合冻结。

作为特殊高压供电设备，架空线路的外部绝缘特性和力学性能是重要的技术指标。

由于是户外作业装置，其技术指标受到冰、强风、环境污染等恶劣天气的严重影响。

结冰引起了上行线路的疾驰现象，一旦上行负荷被冰块过度复盖，甚至可能导致分离、电弧、电力采集器故障等严重事故，从而导致正常的电力输送。

本文主要研究了采用焦耳热法向上游注入电流的混合防融冰技术方案，以防止抗融冰，避免经济损失和工作事故，确保易结冰地区电气化铁路的安全运行。

1冻雨、覆冰的特点冻雨和覆冰是我国最频繁发生的灾害之一，对电气化学铁路的运行安全构成严重威胁，其巨大破坏力及其影响范围。

伴随着雪的持续降雨而来的雨夹冰，受到土壤、温度、湿度、风等局部因素的影响，受到重力的影响，往往取决于身体的表面。

它们通常分为以下四类:白霜、雾凇、混合淞以及雨淞。

白霜由于制造时间短，表面粘附度低，且轻微下降，很难归因于接触网。

雾比霜长，产生了两种软雾和硬雾，因为它也相对较弱，也很难严重破坏与网格的接触；杂交体主要表现为硬冰，形成较长时间和较好的交联，导致接触网随时间的推移受到较大的影响。

高海拔对电力机车车顶高压电气外绝缘的影响及试验电压修正姜赞;苏安社;王俊峰;吴荣平【摘要】通过试验数据与按照IEC以及国标提出的海拔校正方法计算得出的数据进行比较,对电力机车车顶高压电气外绝缘的试验电压进行了海拔修正.【期刊名称】《铁道机车车辆》【年(卷),期】2011(031)004【总页数】3页(P120-122)【关键词】海拔修正;电力机车;高压电器;外绝缘【作者】姜赞;苏安社;王俊峰;吴荣平【作者单位】北京赛德高科铁道电气科技有限责任公司,北京100176;北京赛德高科铁道电气科技有限责任公司,北京100176;北京赛德高科铁道电气科技有限责任公司,北京100176;北京赛德高科铁道电气科技有限责任公司,北京100176【正文语种】中文【中图分类】U225.4+5我国高海拔地区约占全国总面积的2/3,青藏高原、内蒙古高原、黄土高原、云贵高原的平均海拔均大于1 000 m。

气压、湿度等大气状态参量随海拔高度增加而变化很大,不同地理位置的同海拔地区,各参量也有较大差异。

目前我国高海拔地区运行的机车主要是内燃机车,电力机车的应用极少。

电力机车通用技术条件规定的使用范围不高于海拔1 400 m[1],所以在制造电力机车及其配件时对海拔高度所造成的影响考虑较少。

随着西部铁路建设的发展,电力机车也将在高海拔地区运行,因此分析高海拔对车顶高压电器性能的影响,探讨电力机车在该地区运行时车顶高压电器的选用和试验的修正就很有必要。

电力机车车顶高压电器暴露在空气中,其外绝缘放电电压受大气环境和海拔高度影响较大,大气条件不同,外绝缘破坏性放电电压也会随之变化。

因此,当电力机车需要在高海拔运行,其车顶高压电器在低海拔试验室进行外绝缘试验时,就应当对试验电压进行适当修正。

1 海拔对电力机车车顶高压电气外绝缘的影响大气参数对电气外绝缘放电产生的影响主要包括空气密度、湿度、温度3个方面。

空气密度随着海拔的升高而降低;绝对湿度与海拔大致呈指数规律下降;在一定范围内温度随着海拔的升高而降低。

覆冰状态下高压输电线路运行可靠性自动检测方法发布时间：2021-04-20T03:42:15.182Z 来源：《新型城镇化》2020年23期作者：郭生宝康宝才刘效源[导读] 覆冰是一种由气象条件产生的物理现象。

冷暖气流相遇时容易产生逆温现象，并且暖空气势力较强，云层中的冰晶在下落时，遇到暖空气转换成液态水，下降到近地面时，由于时间较短，水滴来不及冻结成雪或冰，造成覆冰。

国网本溪供电公司辽宁本溪 117000摘要：输电线路覆冰后，由于导线重量的增加，导线弧垂加大，与大地距离缩短，安全距离减小，除易造成线路对地绝缘水平下降外，对输电线路下的人员安全也造成了潜在危害；过重的覆冰导线对铁塔上的绝缘子串影响很大，容易发生绝缘子串断裂，产生停电事故；覆冰导线拉力的不均匀也使输电铁塔易发生倾覆事故。

因此对覆冰状态信息的及时检测对于特定气象条件下输电系统的正常运行至关重要。

现有的覆冰检测技术存在着一定缺点。

文章提出了基于称重传感器检测输电线路重量的方法检测线路覆冰情况，具有检测方便、与高电压隔离、测量判断准确、耗电量少的优点，下文将进行论述。

关键词：输电系统；覆冰；线路检测1概述覆冰是一种由气象条件产生的物理现象。

冷暖气流相遇时容易产生逆温现象，并且暖空气势力较强，云层中的冰晶在下落时，遇到暖空气转换成液态水，下降到近地面时，由于时间较短，水滴来不及冻结成雪或冰，造成覆冰。

远距离输电系统中，输电线容易受特定的温湿度及天气状况影响，在导体表面形成覆冰，轻则会出现停电状态，重则会出现输电铁塔倒伏、线路断线等严重事故，并危及人身安全。

输电线路覆冰有多种成因，主要是由于在低温条件下，高湿度的流动空气、冻雨等形成。

通常情况下，大气温度接近或者低于 0℃，伴有降水并且被冻结在温度接近或者低于 0℃时就会使输电线路产生覆冰。

传统的测量线路覆冰状况的方法也有多种：光学测量法、微波测量法、超声测量；微波测量方法和超声波测量方法在现场应用时存在耗电大、设备复杂的问题，高压输电现场往往在野外，电源获取不便，使微波测量法和超声波测量法的应用受到很大限制。

输电线路绝缘子的覆冰对绝缘水平影响的研究现状摘要绝缘子覆冰闪络严重威胁输电线路安全运行，是电力系统安全运行亟待解决的关键技术之一。

国内外对覆冰绝缘子闪络特性已进行大量研究，但这些研究多是在不带电情况下进行的。

本文浅谈影响覆冰的特征，分类，防护，借鉴现有的有效方法和技术，对输电线路覆冰故障建议防范与处理的措施。

关键词：覆冰闪络，特征，分类，防护ABSTRACTIn recent years,AC flashover programs of iced insulators is one of the severe problems for external insulation of transmission lines and has been one of the key technologies to assurance the electric power system safely operated which should be solved as soon as possible.There are a lot researches about the AC flashover performance and voltage correction,but most of these researches are under non-energized condition. now,we’ll analyse the main characters of iced insulators，and how to classify and protect them.we use some useful ways and skills to deal with these problems.Keywores:AC flashover programs of iced insulators，characters, classification,protection1. 覆冰的主要特征覆冰是一种分布广泛的自然现象，尤其雾凇是一种美丽的自然景观，给人以美的享受。

高压输电线路的冰覆盖分析与防护随着能源需求的增长，高压输电线路在现代社会的电力供应中发挥着重要的作用。

然而，恶劣的天气条件经常给这些输电线路带来挑战，特别是在冬季，冰覆盖成为了一个严重的问题。

冰覆盖不仅会导致输电线路绝缘子表面积聚电荷，增加了导电风险，还可能引起线路断裂和火灾等安全隐患。

因此，对于高压输电线路的冰覆盖分析与防护具有重要的研究意义和应用价值。

一、冰覆盖的影响1. 绝缘子电荷增加：当输电线路上的绝缘子表面被冰覆盖后，绝缘子会表现出非线性电阻特性，电荷会聚集在绝缘子表面，增加了绝缘子的电荷密度。

这会导致绕线圈和绝缘子上的电压大幅度升高，增加了绝缘子击穿的风险。

2. 线路强度下降：冰覆盖会在导线上形成肩缠式结构，导致线路强度下降。

当风力加大时，冰覆盖的负载会引起线路的弯曲和振动，进一步增加了线路断裂的风险。

3. 火灾隐患：冰覆盖导致的线路断裂还会引发火花飞溅，可能引发严重的火灾事故，对生命和财产造成巨大损失。

二、冰覆盖分析针对高压输电线路的冰覆盖问题，科研人员和工程师们开展了大量的研究和实验，以对冰覆盖进行分析。

1. 冰覆盖厚度测试：利用无人机、红外相机等技术，对高压输电线路进行巡查，测量冰覆盖的厚度和分布情况。

通过这些数据，可以及时发现冰覆盖的问题，并采取相应的预防措施。

2. 绝缘子表面电荷测试：绝缘子冰覆盖后会积聚电荷，导致电场分布异常。

通过在绝缘子表面布置电场探测器，可以实时测试电荷密度，并及时预警绝缘子被击穿的风险。

3. 冰覆盖模型研究：科研人员还建立了冰覆盖模型，以模拟不同情况下的冰覆盖厚度和分布。

这些模型通过计算机模拟，为冰覆盖分析提供了一种定量分析的手段。

三、冰覆盖防护技术为了应对高压输电线路的冰覆盖问题，工程师们开发了各种防护技术。

1. 绝缘子抗冰件：工程师们利用特殊材料制造绝缘子抗冰件，可以在冰覆盖时减少冰的附着，提高绝缘子的使用寿命。

这些抗冰件具有防腐蚀、耐高温、抗冰特性优秀的特点。

关于接触网覆冰的危害及应对措施的研究摘要：随着我国电气化铁路的不断发展，接触网覆冰严重的威胁了电气化铁路的安全运行，成为影响铁路安全运输的一个重要影响因数之一。

所以，研究接触网覆冰的危害及采取相应的应对措施对铁路的安全发展有着重要的意义。

关键字：接触网覆冰应对措施1 引言覆冰覆雪是在严寒天气时产生的一种自然现象，而电气化铁路作为我国高速及重载铁路的主要牵引方式，如果接触网覆冰会影响受电弓与接触网之间的相互作用，容易导致受电弓从接触网上取流不畅、产生电弧烧伤供电设备等问题，严重时甚至会导致接触网断线、中断铁路行车等严重事故，严重影响了铁路牵引供电安全正常的运行，对我国的经济发展、民生问题产生较大的影响。

世界上有很多国家如俄罗斯、美国、日本、发过等都曾发生过严重的冰雪自然灾害。

我国在2008年南方部分地区也发生了严重的冰雪灾害，给铁路运输和电气化铁路供电造成了严重的影响。

本文对接触网覆冰的原因、危害以及应对措施进行了分析和研究。

2 接触网覆冰的原因、类型以及主要性质2.1 接触网覆冰的原因接触网覆冰主要是外部气象条件发生变化所产生的一种自然现象，是由温度、湿度、冷暖空气对流、环流等因素共同决定的一种物理现象。

空气中的水分在零度或者零度以下时，附着在接触网的表面并冻结结冰，由此形成了接触网覆冰的现象。

2.2 接触网覆冰的类型接触网覆冰主要分为白霜、雾淞、混合淞和雨凇四种，其中危害最严重的是混合凇和雨凇。

2.3 接触网覆冰的主要性质2.3.1 接触网覆冰的特点由于接触线的特殊结构，接触线在覆冰过程中接触线不容易发生扭转。

根据现场的实际观测表明，和一般的输电线路覆冰相比，接触线在覆冰的情况下更容易形成冰棱。

2.3.2 冰的粘结力当覆冰在接触网上是，冰会产生粘结力，粘结力又分为剪切力和垂直粘结力。

剪切力是在水平方向上除冰所需要的力，而垂直粘结力是在垂直方向上除冰所需要的力。

2.3.3 冰的抗拉强度由于接触网覆冰是随着时间慢慢进行累加的过程，而且在形成覆冰时伴随着固体冰、孔隙和液体组成，所以其抗拉强度比纯冰的抗拉强度要小的多。

气候对大准线电气化铁道接触网的影响分析摘要：接触网故障是电气化铁路系统中发生故障最频繁的部分之一，严重影响了电气化铁路的正常运行。

在对接触网的抢修过程中，由于其故障的原因多样化，非常的复杂，使接触网抢修工作增加了难度，如果不了解故障原因，没有针对性的抢修，不但无法快速修复接触网，还会延长抢修时间，严重影响铁路交通的正常运行，给人们的出行带来不便。

基于此，本文主要对气候对大准线电气化铁道接触网的影响进行分析探讨。

关键词：气候；大准线；电气化铁道；接触网；影响分析前言当今社会电气化铁路已经普及到各个角落，成为主要的运输方式。

各大运输路线每天都要运送数以万计的货物和旅客，非常的繁忙，这就导致了接触网故障发生的频率也会随之增多，一旦发生故障，将会影响交通运输网络的通畅，影响人们正常出行，所以对电气化铁路的接触网必须重点关注，以保证交通运输网络的正常运行。

1、风对接触网的影响风对接触网的影响不仅增加线索和支柱机械负荷，而且在各种风速和不同风向的作用下，接触网会产生摆动、振动或舞动。

当接触线受到稳定的横向风作用时，电线将受到同一频率的上下交变的冲击力作用，冲击力的频率为fF=kv/d式中，fF为风的冲击频率，Hz；v为垂直于电线的风速，m/s；d为电线直径，mm；k为系数，一般取200。

一般来讲，如果一年中微风振动的时间长达30%～50%，那么悬挂点处由于反复拗折，将会引起材料疲劳，最后能导致断线事故。

而电线舞动情况大多出现在气候较冷、冬季雨雪容易成冰的地区，其发生几率与沿线地理环境有关，在空阔的平原容易出现舞动现象。

其中70%导线舞动发生在周围环境温度为0～5℃，25%发生在-6～-15℃，其最大特点是导线覆冰厚度为3～20mm。

胶东半岛的气候与此情况基本相符：地区的大风主要与强冷空气相联系，冬季每次强冷空气入侵时，在冷空气过境之处，都有大风出现；夏季大风多伴雷雨，一般为时短暂，但个别情况下能出现历年极端最大风速。

通过分析覆冰对输电线路的危害及采取新型防冰涂料的可行性【摘要】分析了输电线路覆冰的主要形成原因及其对输电线路及绝缘子的损坏方式，结合国内外的研究指出目前的RTV及PRTV涂料不是有效的防冰闪措施，并介绍了国内最新的新型防冰涂料的原理及应用方式，介绍了新型防冰涂料的防冰性能及性能结论，指出新型防冰涂料应用于现场的可行性。

【关键词】输电线路；覆冰；冰闪；绝缘子；防冰涂料0.引言覆冰是自然界的常见现象，当气温保持在0～-4℃的范围内而不是更低时，降下来的雪往往先溶成水后结为冰，导致结冰的速度加快、覆冰的厚度也增加[1]，因此本文就覆冰的特点及对输电线路一次设备的损坏进行分析，并对新型防冰涂料应用于托电现场的可行性提出建议。

1.覆冰的特点1.1覆冰的主要形成原因覆冰形成的气象因素主要有气温、空气湿度、风速和风向，即需要具备足以冻结的气温条件（一般90% ，风速1～8 m/ s。

如果不具备以上条件，雪直接落在导线等一次设备上不会冻结形成雨淞，而只会形成湿雪，对电网不会形成危害.此次源霸安输电线路跳闸气候特点符合雨凇的特点。

1.2覆冰对输电线路及绝缘子的损坏1.2.1覆冰对输电线路的损坏冰灾初期电力设备覆冰相对较轻，主要危害表现为导线舞动和脱冰跳跃等。

随着灾情的发展和覆冰的加剧，当导线强度不能承受因覆冰增加而增大的拉力时即会发生导、地线断线事故，断线后引起的冲击受力或不平衡受力也可能进一步造成倒塔事故。

图3、图4为源霸一线线路受损后拍摄图片。

线路断线是11.05事件中导致线路试送不上的最重要的方面，也是导致托电紧急停运4台机组的直接原因。

线路断线不仅直接影响电力输送与电力供应，严重时还将造成电网解列甚至全黑事故。

同时，在冰冻灾害持续的恶劣天气情况下，电力工人抢修工作进行得异常艰难，常常是抢修速度跟不上损坏速度，抢修过程中也容易发生人身安全事故。

2.防冰闪措施2.1概述迄今为止，关于覆冰绝缘子串交流闪络电压与串长是否呈线性关系一直未达成共识[10，11，12]，但增加绝缘子串片数可以提高冰闪电压已得到普遍认可。