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输电线路除融冰技术探析论文•相关推荐输电线路除融冰技术探析论文摘要：本文主要分析了影响输电线路覆冰的因素及其危害，并系统介绍了除(融)冰技术的发展现状，提出了输电线路除(融)冰技术拓展应用研究的新思路。
关键词：输电线路；除(融)冰技术；探析2008年1月中旬至2月初，受大面积降雪和冻雨天气影响，我国南方地区遭遇大范围降雨、雪天气，经历了有气象记录以来最严重的持续低温雨雪冰冻灾害。
据统计：国家电网公司系统由于覆冰造成高压线路杆塔倒塌17.2万基，受损1.2万基；低压线路倒塔断杆51.9万基，受损15.3万公里；各级电压等级线路停运15.3万条，变电站停运884座。
南方电网公司系统杆塔损毁12万多基，受损线路7000多条，变电站停运859座。
此次冰灾持续时间长、影响范围广、覆冰强度高、危害巨大实属历史罕见。
这次冰灾的直接原因是大范围长时间低温、雨雪冰冻气候所致。
那么，如何利用先进的科学技术快速、安全、高效地清除输电线路上的覆冰，是摆在我们面前的一个重要的研究课题。
1.影响输电线路覆冰的因素1.1气象因素输电线路覆冰主要发生在11月至次年3月间，尤其在入冬和倒春寒时覆冰发生的频率最高。
当温度低于０℃时，大气中的小水滴将发生过冷却，气流中过冷却水滴与处于过冷却水滴包围的输电线路导线发生碰撞，并冻结在导线表面而形成覆冰。
1.2海拔高程因素就同一个地区来说，一般海拔高程愈高，愈易覆冰，覆冰也愈厚，且多为雾凇；海拔高程较低处，其冰厚虽较薄，但多为雨凇或混合冻结。
1.3线路走向及悬挂高度因素东西走向的导线覆冰普遍较南北走向的导线覆冰严重。
因为冬季覆冰天气大多为北风或西北风，因此，在严重覆冰地段选择线路走廊时，应尽量避免导线呈东西走向。
1.4导线直径因素在常见的小于或等于８m/s的风速下，直径小于或等于4cm的导线，相对较粗的导线的单位长度覆冰量比相对较细的导线重；对于直径大于4cm的导线，单位长度覆冰重量反比较细的导线轻；在大于8m/s的较大风速下，对于任何直径的导线，导线越粗覆冰越重，但覆冰厚度随导线直径的增加而减小。
输电线路覆冰危害及防冰除冰技术分析摘要:输电线路覆冰不仅会对运行及维护工作产生影响，如果不及时解决，严重时还会导致重大事件事故的发生，比如发生短路、绝缘子闪络、断线倒塔等。
当前，我国对覆冰厚度的设计取值范围还不够全面，正是很多气象台站关于输电线路覆冰厚度的资料不够，所以大部分都只是根据现场调查为主，这还有太多的不确定性。
输电线路覆冰的伤害持续时间会比较长、而且发生频率较高、所占的面积也很广、影响非常大，已经严重威胁电网的安全以及稳定运行。
关键词:输电线路；覆冰危害；防冰除冰技术如今，输电线路导线覆冰已经严重影响着电网的安全稳定运行，为导线覆冰现象的发生，必须要采取有效的防范措施。
正常而言，应该尽可能的避开覆冰严重的地区以及考虑避开不利地形，也就是绕开覆冰严重之地，更要在阶段采取有效的措施，防止输电线路冰害事故的发生。
拉线时，尽可能避免横跨垭口、水库等容易覆冰的地方和线路应该往较为平坦的地形走线，翻过山岭时要考虑档距大、高度差的问题，沿山岭通过时，为了达到减少覆冰情况和覆冰程度变小的目的，尽量不要把转角点安札在开阔的山脊上，而且角度要合适。
一、输电线路覆冰危害以及意义输电线路覆冰是我国电力系统中比较严重的自然灾害之一，经常导致输电线和杆塔的机械性能和电气性能被破坏，电网大面积停电的恶劣后果。
覆冰事故严重地威胁了我国电网电力系统的运行安全，解决线路覆冰是一个迫在眉睫的问题。
输电线路覆冰之后，对电力系统有十分严重的危害，其中最常见的为以下4种。
（1）过负载的危害，（2）不同期脱冰或者不均匀覆冰的危害，（3）覆冰导线舞动的危害，（4）绝缘子冰闪的危害二、输电线路覆冰主要融冰方法1 .线路覆冰输电线路覆冰的危害很大，很容易对电网产生不可逆的后果，所以国内外学者对输电线路导线与绝缘子的覆冰特性和机理的研究从未间断过，也有了许多的成果，目前常用的除冰方法有4类：1.1热力除冰法通过加大导线电流，如使覆冰导线断路，来提高导线温度，从而使坚冰融化的方法称为热力除冰法。
架空输电线路的防冰与除冰技术摘要：为了更好地适应我国市场经济的持续发展，国家输电电压和负荷不断增加，该地区架空输电线路表现出密集的性能，因为该地区和环境相对复杂，因此与环境因素相关的风险也越来越普遍。
一旦出现低温、冰雪等不利天气条件，航空公司可能会造成冰盖问题，此时稳定的电力输送可能构成严重威胁，一旦事故不可避免地发生，对社会和经济造成负面损失。
在这方面，探索空中输电线路的防冰和除冰技术具有巨大的实际价值。
关键词：架空输电线路；防冰；除冰技术1架空输电线路的覆冰、防冰、除冰理念1.1覆冰危害冰盖可能对世界各地输电线路的安全构成严重威胁，研究数据表明，冰盖的风险可能导致输电塔过载，从而导致严重事故，如线路故障、输电塔倒塌、电力泄漏和冰盖脱离。
国内架空输电线路，在冰盖危险的情况下，往往会导致严重的断电事故，因为架空线路的高度相对较高，因此维修工作的时间成本也相对较高，相对困难，即使在维修过程中也会引起新的问题，因此，探索空中输电线路防冰除冰技术具有很高的实用价值。
1.2防冰除冰技术防冰主要涉及在电力线结冰之前应用积极有效的预防控制措施，该技术的优点有助于在极端天气条件下保护和预防输电线路结冰风险。
虽然除冰在输电线路可承受的压力范围内，但对于常规除冰线路，为了实现线路正常运行的保护功能，不需要实时或立即除冰工作。
2输电线路冰害故障的主要机理绝缘子上覆有冰层。
在冰雪天气下，由于绝缘子表面结了冰层，使其绝缘电位下降，从而造成了绝缘子的闪络。
在此之前，当绝缘子被污物沾染时，会使飞弧电压进一步下降。
同时，由于绝缘子上覆冰层的持续粘着，会导致线路和铁塔之间发生短路，从而导致短路。
冰层覆盖失效。
覆冰舞动故障。
输电线路的导地线附着积雪、覆冰的情况下，在微风特别是北风的作用下，发生跳舞的现象，就是导地线的舞动现象。
当线路路径的走向与主导风向角度大的情况下，在不均匀脱冰的影响下，舞动现象会进一步加剧，处于特别地形的线路更容易受到舞动的负面影响。
输配电线路覆冰特点及防冰抗冰技术探究摘要：近几年，大规模的输电线路覆冰事故频发，为减少雨雪、冰冻灾害给电网带来的重大损失、降低维修费用和维护费用，保证人民群众日常生活和工作的供电需要，输电线路覆冰和除冰技术研究成为一个越来越迫切的课题。
本文结合实际，对输配电线路覆冰特点与防冰抗冰技术进行解析。
关键词：输配电线路；覆冰特点；防冰抗冰引言导线裹冰现象的产生与区域气象条件以及地理环境和导线性质等都有着密切的关系，因此相应的处理应基于具体的情况进行。
大气温度等区域气象条件和山体结构等地理环境以及导线直径等导线性质等相关的因素务必要高度重视，以高效地推进导线相关的处理。
以往这方面的研究多侧重于各类因素与裹冰厚度之间的关联性，并不涉及其中可能起到的促进作用。
故而需要在了解输配电线路覆冰特点基础上，采取合理的防冰抗冰技术保证电网运行稳定性。
1导线裹冰特征所产生的影响较大：第一，相关研究数据表明，很多高压主干网架都存在着不同程度的裹冰现象，我国那些常年冻土区尤为严重。
第二，局部地形、气候的特征比较突出。
随着我国近些年来经济的快速发展，我国在高压输电网方面有了更大规模的建设计划，覆盖范围在不断地扩大，一些人迹罕至的恶劣气候区也加强了电力工程设施的建设，但这就给长距离电力输送造成了很大的挑战，相应的技术要求也愈发严格。
寒冬季节，一些低温地区的高压输电线路出现导线裹冰的可能性较大。
如果再遇上一些极端的天气，则会造成更为严重的事故。
第三、导线裹冰的情况比较突出。
电能的传输多是通过分裂导线布设的模式进行，各条导线之间的间距一般应保持在30厘米，随着导线外部裹冰，各条导线即会交织在一起呈现为冰筒形态。
在局部大风的影响下，导线即会出现一定限度的扭转，而此时所形成的冰筒结构则会更为坚实厚重，进而就加重了电能传输过程中的荷载[1]。
2防冰措施2.1强化线路覆冰观察以掌握覆冰规律负责线路施工以及监管的工作人员应实时推进对输配电线路裹冰情况的观察和检测，且应做好精细全面的记录，以掌握该区域内输配电线路裹冰情况的变化规律。
输电线路防冰除冰技术输电线路防冰除冰技术综述一、除冰技术目前国内外除冰方法有30余种，大致可分为热力除冰法、机械除冰法、被动除冰法和其他除冰法四类。
热力除冰方法利用附加热源或导线自身发热，使冰雪在导线上无法积覆，或是使已经积覆的冰雪熔化。
目前应用较多的是低居里铁磁材料，这种材料在温度0C时，不需要熔冰．损耗很小。
这种方法除冰的效果较明显，低居里热敏防冰套筒和低居里磁热线已投入工程实用。
采用人力和动力绕线机除冰能耗成本较高。
机械除冰方法最早采用有“ad hoe”法、滑轮铲刮法和强力振动法，其中滑轮铲刮法较为实用，它耗能小，价格低廉，但操作困难，安全性能亦需完善。
采用电磁力或电脉冲使导线产生强烈的而又在控制范围内振动来除冰，对雾淞有一定效果，对雨淞效果有限，除冰效果不佳。
被动除冰方法在导线上安装阻雪环、平衡锤等装置可使导线上的覆冰堆积到一定程度时，由风或其它自然力的作用自行脱落。
该法简单易行，但可能因不均匀或不同期脱冰产生的导线跳跃的线路事故。
除上述方法外，电子冻结、电晕放电和碰撞前颗粒冻结、加热等方法也正在国内外研究。
总之，目前除防冰技术普遍能耗大、安全性低，尚无安全、有效、简单的方法。
1、热力融冰（1）三相短路融冰是指将线路的一端三相短路，另一端供给融冰电源，用较低电压提供较大短电路电流加热导线的方法使导线上的覆冰融化。
根据短路电流大小来选取合适的短路电压是短路融冰的重要环节。
对融冰线路施加融冰电流有两种方法：即发电机零起升压和全电压冲击合闸。
零起升压对系统影响不是很大，但冲击合闸在系统电压较低、无功备用不足时有可能造成系统稳定破坏事故。
短路融冰时需将包括融冰线路在内的所有融冰回路中架空输电线停下来，对于大截面、双分裂导线因无法选取融冰电源而难以做到，对500 kV线路而言则几乎不可能。
（2）工程应用中针对输电线路最方便、有效、适用的除冰方法有增大线路传输负荷电流。
相同气候条件下，重负载线路覆冰较轻或不覆冰，轻载线路覆冰较重，而避雷线与架空地线相对于导线覆冰更多，这一现象与导线通过电流时的焦耳效应有关，当负荷电流足够大时，导线自身的温度超过冰点，则落在导体表明的雨雪就不会结冰。
高海拔山区输电线路抗冰主动防灾关键技术研究1. 引言1.1 研究背景高海拔山区输电线路是连接高山峡谷地区与城市的重要枢纽，对于保障电力供应和促进经济发展具有重要意义。
由于高海拔山区气候条件恶劣，冰雪天气频繁，输电线路抗冰能力和配套防灾技术亟待提升。
过去，传统的被动防冰方式已经不能满足线路运行的需求，而高海拔山区输电线路抗冰主动防灾技术的研究尚处于起步阶段。
在现代社会，电力供应已成为各行各业的基础设施，一旦输电线路遭受冰灾影响造成断电，将给生产和生活带来严重影响。
加强对高海拔山区输电线路抗冰主动防灾技术研究，不仅能提高电网的可靠性和稳定性，还能有效减少冰灾造成的损失，为社会经济发展提供有力支撑。
针对当前高海拔山区输电线路面临的抗冰挑战，开展相关研究具有重要的现实意义和深远的发展价值。
1.2 研究意义高海拔山区输电线路抗冰主动防灾关键技术研究的研究意义在于提高输电线路的可靠性和稳定性，保障电力供应的持续性和安全性。
高海拔山区的输电线路常受严寒和降雪的影响，冰灾对输电线路造成的危害严重影响了电力输送的稳定性和可靠性。
开展抗冰主动防灾技术研究，提高输电线路的抗冰能力，对提高电网运行的可靠性和稳定性具有重要意义。
通过研究高海拔山区输电线路抗冰主动防灾关键技术，可以有效减少冰灾对输电线路的影响，提高抗灾能力，保障电力系统的安全运行。
研究开发出的新技术和新方法还可以为其他类似地区的电力输电线路抗灾防灾提供有效参考，推动输电线路抗冰主动防灾技术的发展和应用，为提高电网运行的可靠性和稳定性作出重要贡献。
2. 正文2.1 高海拔山区输电线路的特点高海拔山区输电线路由于地理环境复杂，气候条件恶劣，存在着一些独特的特点。
这些地区常年气温较低，极端气候条件下可能会出现冰雪覆盖，导致输电线路受损。
地质条件不稳定，地震、山体滑坡等自然灾害频发，容易对输电线路造成损坏。
高海拔山区通常地形崎岖，线路穿越山脉、河谷等地形，增加了线路的施工难度和维护成本。
输电线路除冰防冰技术综述摘要：输电线路的防冰、除冰技术是一个复杂的研究课题，其对国内的电力输送的稳定起着至关重要的作用。
面对覆冰问题时，要综合考虑线路的实际工作和环境情况，从而选择行之有效的防冰、除冰技术，保障输电线路的正常运行。
与此同时，要加强防冰、除冰技术的研究，并应用于实际工作。
关键词：输电线路；除冰；防冰；技术1 输电线路冰灾的危害1.1 过负载的危害过负载危害，即导线覆冰超过设计抗冰厚度而导致的事故。
机械事故包括：金具损坏、导线断股、杆塔损折、绝缘子串翻转、撞裂等；电气事故，是指覆冰使线路弧垂增大从而造成闪络和烧伤、烧断导线等。
1.2 不均匀覆冰或不同期脱冰危害相邻档的不均匀覆冰或线路不同期脱冰会产生张力差，导致导线缩颈或断裂、绝缘子损伤或破裂、杆塔横担扭转或变形、导线和绝缘子闪络及导线电气间隙减少而发生闪络等。
1.3 导线冰灾使导线出现舞动危害如果导线有覆冰并且是非对称的覆冰时，输电线路就很容易发生舞动。
同时，大截面的导线要比小截面的导线更容易舞动，且分裂的导线比狄安娜导线更容易发生舞动。
导线舞动的运动轨迹，顺着线路的方向看类似于椭圆形，而由于舞动的幅度较大且持续时间较长，轻则会引起相间闪路，使地线导线以及金具等部位受到损坏，严重的会使导线线路跳闸停电，或者是断线倒塔等会现象。
2 防冰技术的原则在实际生活中，许多供电企业都遇到了输电线路的冰雪损伤，需要采取措施防止冰的产生。
但从实际效果来看，它们不是很理想。
这主要是因为其在防冰和除冰方面盲目性高，相关的防冰技术没有有效的应用。
一般来说，抗冰技术应遵循因地制宜的原则，在充分集成传输线的特定区域的基础上，通过对电力设施进行全面跟踪所造成破坏的冰雪灾害，然后分析了冰线的设计标准，还需要相关的数据收集历年统计。
最后，从多方面综合考虑，制定了一套行之有效的防冰除冰措施。
在我国，由于中国的地大物博，不同的地区会有降雪天气，造成输电线路上的不利影响，所以中国的防冰除冰工作一直没有停止过。
输电线路抗冰除冰技术分析摘要：输电线路覆冰将对电力供应及整个电网产生严重的危害。
本文从输电线路覆冰的主要危害入手，分析了抗冰除冰技术。
关键词：输电线路抗冰除冰技术分析电力供应的畅通离不开对输电线路的维护，而中国是世界上输电线路覆冰最严重的国家之一，如果不对输电线路进行抗冰除冰，将会导致严重的线路中断事故，给广大百姓的生活带来生命威胁和财产损失。
如2008年，我国湖南、湖北、贵州、江西、云南、四川、河南和陕西等省都发生了十分严重的冰雪天气，使得输电线路严重覆冰，一度导致工厂停工，百姓无法取暖，畜禽被冻死等事故。
输电线路的覆冰给电力系统的正常运行带来严重危害，并给百姓的生活带来巨大的经济损失。
一、输电线路覆冰的主要危害1.超输电线路负荷寒冷天气的反复，使得输电线路出现覆冰厚度加大，实际重量已经严重超过了设计的负荷值。
这种超负荷最终会导致输电线路断裂或是其它电气方面的事故。
2. 不同期脱冰或不均匀覆冰事故[1]相邻档导线不均匀覆冰或不同期脱冰产生张力差，使导线、地线在线夹内滑动，严重时将使导线外层铝股在线夹出口处全部断裂、钢芯抽动。
3. 绝缘子串冰闪事故绝缘子覆冰或被冰凌桥接后，绝缘能力迅速下降，融冰时绝缘子的局部表面电阻增加，形成闪络事故。
4. 导线覆冰舞动事故二、输电线路抗冰技术分析目前，我国西部开发正处于高潮阶段，许多超长距离的输电线路要穿越高寒、高湿及高海拔地区，线路覆冰灾害问题将更加突出，从防冰技术上解决问题已经是关键技术之一。
我国目前在抗冰材料的研究上虽然取得了一些成绩，但将其用于输电线路上，效果不理想，如用在飞机、汽车等上防冰材料，无论是降低凝固点还是以憎水性为目的，其使用环境与输电线路完全不同，将其用在输电线路上用以抗冰并不适宜，需要对输电线路的抗冰材料进行针对性的研究。
研究出一种专用的憎水抗冰梯度功能涂料是解决上述问题的可行途径[2]。
建立输电线路覆冰预警系统，电力部门能够对导线张力进行实时测量，对线路情况进行实时监视，应用气象因子“锋区位置”，构建覆冰成灾模型和危害程度模型，提前对覆冰灾害进行预警，提高输电线路抗冰能力。
输电线路覆冰危害及防冰除冰技术分析摘要：阐述了网架覆冰的形成机理，影响覆冰的各种影响因素，并对覆冰的危害进行了分析。
本文列举了近几年来国内外不同类型的覆盖冰监控技术和防冰、除冰技术，并对其进行了比较和分析，总结了其存在的问题，并提出了未来的研究和发展趋势。
关键词：电网覆冰；覆冰监测；除冰；防冰引言在自然环境中，电网的运行与气候、环境密切相关，由于气象条件的改变，电网在长期遭受风吹雨打的情况下，其运行的安全性将会大大降低。
近几年，大规模的输电线路覆冰事故频发，例如在2008年初出现的大规模低温，直接导致了经济损失1516.5万元，灾情人数突破一亿。
为减少或减少雨雪、冰雪灾害给电网带来的重大损失、降低维修费用和维护费用，保证人民群众日常生活和工作的供电需要，输电线路覆冰和除冰技术研究成为一个越来越迫切的课题。
1、输电线路覆冰的成因及危害1.1输电线路覆冰的成因自20世纪五十年代起，美国、俄罗斯、日本等国都对覆冰进行了大量的观测与研究。
根据其形成条件，可将其分为三大类：雨凇、雾凇和混合凇。
雨凇是一种很难清除的雾凇，它具有很强的粘性，但是它的形成条件比较苛刻。
由于被冻成了致密的透明冰锥，附着在接触面上，因此极易发生覆冰事故，对电力系统的各个部件都有很大的影响。
覆盖冰是一个复杂、多因素的过程，气象条件、线路安装条件、线路走向、绝缘子的尺寸、流经电流的大小等因素，都会对覆冰的影响。
在这些因素中，大气温度、液态水含量、空气中或云中的过冷水颗粒的直径、风速、风向等四个方面对覆盖冰盖的影响。
这4个因子对覆盖冰层的种类及严重性有重要影响。
电网覆盖冰的前提是：大气温度、传输线路各设备表面温度不能超过0℃；大气含水量超过85%；风速超过1米/秒。
此外，由于电场的吸引作用，使水珠粘附在电线上。
因此，与无电线相比，带电线路上覆冰的厚度要大得多。
在绝缘子类中，以复合绝缘子为例，其覆盖范围愈大，覆盖面积愈大，而下部伞裙覆盖的速度比上部和中部都要快。
输电线路除冰技术的专利技术分析摘要：输电线路随着覆冰的增加，会导致杆塔倾斜、断线、倒塌及绝缘子闪络等故障，由此引发的电力中断、线路跳闸等事故将给工业生产和人民生活带来严重影响。
为了减轻冰雪灾害对输电线路造成的不利影响，世界上许多国家根据不同地区的地理条件和气象条件的差异绘制了冰区图，并据此制订了线路设计规范来提高电力线路的机械负荷水平，同时还投入大量力量研究电力线路的除冰技术。
关键词：除冰；振动；机器人一、现状分析1）热力除冰法的原理是利用附加热源或导线自身发热，使冰雪在导线上无法积覆，或使已经积覆的冰雪融化。
1982年Pohlman和Landers采用的高电流密度熔冰，即覆冰线路两端都从电网中断开后，一端将两条导线连接形成回路，另一端加直流电源，利用直流电流融冰，1993年以来加拿大曼尼托水电局采用的短路电流熔冰，即通过计算短路点和短路电流，人为地将两相或者三项导线短路，短路电流控制在导线最大允许电流范围之内，达到线路融冰的目的，Hydro-quebec在1998 年美加冰灾后开发了一套面向120～315 kV 电网的融冰策略，软件仿真模拟线路覆冰时电力潮流调度，能在不同网络结构下测试融冰方案，通过最优控制实现线路覆冰最小化。
在与输电线路有关的其它2种热力法中，一是1987～1990年日本Yasui、Yamamoto和Fujii等研制的电阻性铁磁线，另一是武汉高压研究所于1988～1990年研制的低居里磁热线这种除冰技术适合大范围除冰、效果明显，但能量损耗大、投资成本高。
2）机械破冰法是利用各种机械动力使冰内部产生应力破坏，从导线表面脱离。
目前常用的机械除冰法主要有4 种：即人工除冰法、滑轮铲刮法、强力振动法和机器人除冰。
ad hoc法由线路操作者在现场处理，且处理覆冰方法多样，当线路停电运行时，可采用竹竿敲打覆冰手动除冰等多种方法，这种方法简单易行，但效率低、安全性差。
加拿大MANITOBA水利局1993年研制的滑轮铲刮技术是一种由地面操作人员拉动可在线路上行走的滑轮铲除导线上覆冰的方法，它是目前较为有效且可行的架空线路机械除冰法，这种方法成本相对低廉，耗能小，但操作需停电，偏远地区线路实施困难，安全性亦需完善。
