高压输电线路除冰技术探究

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。

110kV～500kV输电线路融冰技术探讨荣信科技项目办王春岩选编2009.06.02一、目的和意义输电线路在冬季覆冰是电力系统的自然灾害之一。

由于导线上增加了冰载荷，对导线、铁塔和金具都会带来一定的机械损坏，覆冰严重时会断线、倒杆塔，导致大面积停电事故。

由于我国架空输电线路横亘距离比较长，沿途地形地貌及气象条件复杂，大多交通不便，而且事故大多发生在严冬季节，大雪封山，使得抢修条件十分艰难，造成长时间停电，对国民经济造成重大损失。

特别是2008 年的罕见冰雪灾害给全国电网造成了有史以来最严重的破坏，很多地区出现杆塔倒塌、线路中断、变电站停运等情况。

据统计，截至2月23日，全国因冰灾停运线路共35722 条，停运变电站共2006 座。

为了贯彻落实温家宝总理“恢复重建以后的电网，要是一个让人民放心的电网”指示精神，必须全面提高电网的抗灾能力，加紧进行输电线路除冰技术的研究，以防止类似灾害的发生。

贵州电网在与我公司SVC商务谈判时，也明确要求SVC系统带融冰装置。

由此可见，公司立项研发融冰系统势在必行。

二、国内外研究水平综述为解决输电线路在冬季覆冰这一严重威胁电力系统安全运行的难题，国内外对输电线路覆冰问题进行了大量研究，并提出了许多输电线路融冰方法。

这些方法，可分为热力融冰法、机械除冰法、自然被动法和其他方法。

在已经形成严重覆冰的情况下，常采用的方法是机械除冰法和热力融冰法。

机械除冰操作繁琐、且容易损伤导线，我国尚没有在工程实际中采用，实际应用中一般采用热力融冰法。

热力融冰法有几种方式，包括负荷转移法、交流短路电流融冰法、直流电流融冰法。

负荷转移法利用变电站现有设备，通过改变系统运行方式，将两条或多条线路的负荷转移至通过重冰区的一条线路，从而增加输电线路的发热量，进行导线融冰。

这种方法对于截面小的220kV和110kV 及以下线路可行，对于220kV以上电压等级的线路而言，由于导线截面大，加之系统容量和运行方式的限制，则基本不可行。

DOI：10.16660/ki.1674-098X.2017.28.077有关高压输电线路除冰的技术的探析体会李德军(国网辽宁省电力有限公司鞍山供电公司 辽宁鞍山 114000）摘 要：随着近些年高压输电线路的快速发展,其铺设长度逐年增长,随之也带来了很多问题,其中由于电线结冰而引起的电线摆动、断裂、电线杆倒塌等问题非常严重。

本文对于高压输电线路除冰技术的探析体会进行了论述,并提出了几种常见的除冰方法,希望为除冰工作做出贡献。

关键词：高压输电线路 除冰 技术 探析体会中图分类号：U463.62 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2017)10(a)-0077-02近些年来,我国的输电线路已经受到了非常多的冰冻灾害。

输电线路上结冰会直接使电线出现摆动、断裂、倒塌等各种电路事故,人们的生活的电路的安全稳定运行受到了非常大的影响。

为了有效降低这些问题的出现,国家很多机构都开展了输电线路除冰的研究,现在已经取得了较大的成绩。

本文就对这些除冰方法进行一一论述。

1 高压输电线路出现结冰的原因一般在初冬或冬末初春季节,寒潮降温天气产生的云中过冷却液态降水碰到地面物体后会直接冻结成冰,形成雨凇。

冬春季我们经常可以看到电线、树枝上被一层晶莹的冰雪包裹或悬挂,这就是雨凇。

有人将雨凇等同于冻雨,其实雨凇和冻雨形成的物理机制和结果确实是相同的,但仍有一定区别。

冻雨是一种天气现象,而雨凇是冻雨的结果,是一种灾害或景观。

寒潮引发的冻雨天气会使电线上积满雨凇,雨凇最大的危害是使供电线路中断,高压线高高的钢塔在下雪天时,可能会承受2～3倍的重量,但是如果有雨凇的话,可能会承受10～20倍的电线重量,电线或树枝上出现雨凇时,电线结冰后,遇冷收缩,加上风吹引起的震荡和雨凇重量的影响,能使电线和电话线不胜重荷而被压断,几公里以及几十公里的电线杆成排倾倒,造成输电、通讯中断,严重影响当地的工农业生产。

历史上许多城市出现过高压线路因为雨凇而成排倒塌的情况。

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。

高压输电线路覆冰危害与监测、抗冰除冰技术综述摘要：随着国家西电东送战略的不断实施，高压输导线路长距离、大跨度输电成为常态，导路穿越的低温高寒、微地形区域不断增多，覆冰问题,在自然环境中，电力系统的运行与气候、环境密切相关，由于天气的改变，输导线路在长期遭受风吹雨打的情况下，其安全性也会随之下降。

近几年，我国高压输线导路出现了较多的覆冰事故，其中，2008年年初出现了一次大规模的低温灾害，直接导致了我国产生1516.5亿元的经济损失，由此可见，覆冰事故严重影响着我国电力系统的安全。

关键词：高压输导线路；覆冰；防冰；除冰技术前言随着750kV主网的设计和220kV变电站的分离，覆冰问题成为影响高压输导线路安全的一个主要问题。

为了降低雨雪、霜冻给电力系统带来的巨大损失，降低维修线路的维护费用，以满足人们的日常生活和工作需求，我国目前正进行着对防冰，除冰技术的研究。

1高压输导线路覆冰的成因及危害1.1高压输导线路覆冰的成因自上世纪五十年代起，俄罗斯、美国、欧洲各国都在对覆冰进行大量的观察与研究。

根据覆盖状态，覆冰分为三种，分别是雨凇、雾凇和混合凇，不同覆冰的形成情况也不同。

雨凇具有很强的粘性，它的形成条件比较苛刻，而雾凇在低温、强风的作用下很容易形成，凝结成一层致密的透明冰柱，与接触面粘得很紧，因此很容易发生覆冰事故，对电力系统的各个部位都有很大的影响。

在电力系统覆冰时，必须满足大气温度、高压输导线路的要求，各设备表面温度不能超过0℃、空气含水率超过85%、风速超过1m/s。

另外，在同一区域内，由于架设的高压输导线路在海拔较高时，发生覆冰的可能性较大，且覆盖的面积也较大，当线路走向与天气风向接近90度时，则会发生覆冰。

在角度变化的情况下，每小时、每单位面积上都会有更多的雨滴，而覆冰现象也会更加严重[1]。

在常规风速小于8m/s的情况下，直径小于40mm的导电线，则更容易覆冰;直径大于40mm的情况下，冰的数量会随着直径的增加而减少。

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。

高压输电线路融冰技术设想2008年1月至2月初，我国南方大面积、长时间的大雪及冻雨，造成了极其严重的后果。

后果之所以严重，其核心是电网大面积被冻雨破坏，给广大人民群众的生活和生产带来了极大的损失。

而且铁路电气化后，干线铁路过分依赖电气化，又加重了灾情。

大家不难体验大批旅客被困时的处境，以及铁路部门所承受的巨大压力。

时值春节前夕，更让党和国家领导万分焦急，全力应对。

这次高压线路遭遇的灾难的破坏性是史无前例的，造成了多地区停电。

而且冻雨是经常出现的天气现象，所以必须吸取教训，对线路进行防冻技术改造是必要的。

我认为，输电线路的杆塔，应能够承受自身覆冰的重量，而受损的关键是导线上面的覆冰，导线覆冰不但增加了导线的重量，还导致导线变粗，在风力的作用下能够在导线附近形成涡流，形成共振进而引起导线舞动，最终导致断线和倒塔事故。

所以如果能够使导线上面没有覆冰，则解决了这些问题。

1、覆冰的形成原因和类型1.1 覆冰形成原因和过程导线覆冰首先是由气象条件决定的，是受温度、湿度、冷暖空气对流、环流以及风等因素决定的综合物理现象。

云中或雾中的水滴在0℃或更低时与输电线路导线表面碰撞并冻结时，覆冰现象就产生了。

1.2、覆冰的类型覆冰按形成条件及性质可分为A、B、C、D、E五种类型。

A型称雨凇覆冰，是在冻雨期发生于低海拔地区的覆冰，持续时间一般较短，环境温度接近冰点，风相当大，积冰透明，在导线上的粘合力很强，冰的密度很高，雨凇覆冰是混合凇覆冰的初级阶段，由于冻雨持续期一般较短，因此，导线覆冰为纯粹的雨凇覆冰的情况相对较少。

B型称混合凇，当温度在冰点以下，风比较猛时，则形成混合凇。

在混合凇覆冰条件下，水滴冻结比较弱，积冰有时透明，有时不透明，冰在导线上粘合力很强。

导线长期暴露于湿气中，便形成混合凇。

混合凇是一个复合覆冰过程，密度较高，生长速度快，对导线危害特别严重。

C型称软雾凇，是由于山区低层云中含有的过冷水滴，在极低温度与风速较小情况下形成的。

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。

浅谈输电线路除冰措施前言我国最早有记录的输电线路冰害事故出现于1954年。

覆冰现象对电XX输电线路的危害主要体现在四个方面：过负载事故；不均匀覆冰或不同期脱冰引起的机械和电气方面的事故；绝缘子串覆冰过多或被冰凌桥接,绝缘子串电气性能降低；不均匀覆冰引起的导线舞动事故。

目前国内外除冰方法有30余种，大致可分为热力除冰法、机械除冰法和自然脱冰法三类。

1 热力除冰方法J.L.lforte列举了4种关于输电线路的热力除冰方法，如表1所示：表1热力融冰方法在表1中所列的四种针对导线所采纳的热力除冰方法中,前两种是利用焦耳效应加热导线使之融冰,带负荷融冰法所采纳的是通过改变线路的潮流分配从而增大目标线路上的负荷电流,因为焦耳效应使导线自身的温度达到冰点以上,这样落在导体表明的雨雪就不会结冰。

另两种则是靠电阻性伴线或铁磁线中有交流电产生的边际电流进行的间接加热,目前应用较多的是低居里铁磁材料,这种材料在温度0℃时,不需要融冰,损耗很小。

低居里热敏防冰套筒和低居里磁热线已投入工程有用。

在上述四种方法中,短路电流法是目前技术上较成熟的融冰方法，融冰电流既可采纳交流电流,也可采纳直流电流。

鉴于直流电流在融冰时的众多优点,可大大提高了设备的效率,具有良好的经济性与有用性。

俄罗斯直流研究院研制成功了2个电压等级的可控硅整流融冰装置：14kV(由11kV交流母线供电,额定功率为14MW)和50kV(由38.5kV交流母线供电,额定功率为50MW)。

50MW装置于1994年在变电站投运，用于一条315km长的110kV输电线路的除冰。

这种融冰装置包括1台型号为的三绕组的(115/38.5/l1.0kV)变压器、具有典型保护的高低压侧开关和刀闸、可控硅整流器(包括操纵系统、调节系统、保护系统、自动化系统、整流阀强迫空冷系统等)、连接110kV线路和融冰装置的母线及开关装置。

通过计算选定采纳板状可控硅(型号T153―630),可控硅单元如图1所示。

基于超声波的输电线路除冰技术分析发布时间：2022-04-26T11:10:56.584Z 来源：《中国建设信息化》2021年第22期作者：宦群庆[导读] 输电线路除冰是电网安全运行的有力保障。

为提高线路的除冰效率宦群庆国网浙江省电力有限公司绍兴市上虞区供电公司，浙江绍兴 312300摘要：输电线路除冰是电网安全运行的有力保障。

为提高线路的除冰效率，提出一种基于超声波的除冰方法。

首先研究了导线覆冰的特性和压缩强度试验，并对超声波的传播方式和超声波对输电线路覆冰的作用机理做了探究，在与试验得到的覆冰的最大抗压强度进行比较后，验证了输电线路超声波除冰的理论可行性。

关键词：输电线路；除冰；超声波引言架空输电线路在一定的温度、湿度、风速等气象条件下，会形成覆冰，引起线路机械负荷的增加，并引发导线舞动、断线、倒塔、绝缘子冰闪等线路事故，最终造成大规模性停电，不但给人民生活带来重大损害，而且制约着国民经济的发展[1]。

因此，覆冰输电线路的除冰技术是智能电网建设和发展亟需解决的重大课题之一。

目前，国内外主要有 3 种输电线路的除冰方法应用于实际中，即电热融冰法、机械除冰法和被动法。

1）电热融冰通常是靠增大输电线的电流，使输电线发热升温以此来融化覆冰。

常见的电热除冰法包括过电流融冰法、短路电路融冰法、直流融冰法等[2]，这几种热力除冰技术对局域电网和导线是有效的，但需要停电工作，且能耗较高，成本较大。

2）机械除冰法是通过对覆冰施加机械力，促使输电线路上的覆冰在机械力的作用下脱落。

机械除冰用于输电线路除冰的方法主要有“ad hoc”除冰法、振动除冰法以及机器人除冰等。

“ad hoc”法通过线路操作者根据现场情况，采用人工敲击、枪击甚至启用直升机等方式进行除冰，这种技术简单易行，但效率极低、安全性极差;振动除冰法主要运用耦合共振或外加激励振动来使覆冰脱落，在振动过程中有可能会引起导线疲劳，造成事故，难以运用到工程实际中[2]。

高压输电线路电热融冰技术分析李文博摘要：随着当前我国的高压输电线路的应用安全稳定要求愈来愈高，保障高压输电线路的正常运行就要做好各项的工作。

高压输电线路结冰对电网的正常运行会产生诸多的阻碍影响，所以进行采用有效方式来除冰就显得比较重要。

基于此，本文先就高压输电线路结冰的原因以及影响进行分析，然后就高压输电线路电热融冰技术方式及实际应用详细探究，希冀能从理论层面的深化探究为实际技术应用起到一定促进作用。

关键词：高压输电线路；结冰原因；电热融冰技术引言高压输电线路一旦结冰就会影响电网的安全，所以这就需要采取科学有效方式来进行优化，从整体上提升融冰的质量水平，保障高压输电线路的良好运行。

电热融冰的技术应用比较重要，这是比较方便的融冰技术方法，要结合实际的线路结冰状况进行针对性的应用。

1.高压输电线路结冰的原因以及影响1.1高压输电线路结冰的原因分析高压输电线路结冰的情况发生，是电网运行重要的自然灾害，尤其是在南方地区的空气湿度大以及气温比较低的时候，加上冻雨等自然灾害因素影响，比较弱容易出现输电线路结冰的灾害[1]。

高压输电线路的电流输送中，自身会有一定热量，能达到消除电线上积雪以及雨水的作用，但是在雨雪天气的时候还是会出现线路结冰的状况，主要是由于输电线路电流输送为降低能耗，使用的是电阻小的材料，所以电线自身的发热量比较有限。

根据相关的研究数据能了解到，横截面为0.3cm2电线放热量相当于5W电炉每小时所散发的热量，由于由于在冬季的时候室外的温度比较低，所以电线在电流输送当中所产生的一点热量就会给冷空气吸收，故此，这就成为出现线路结冰的一个重要原因。

1.2高压输电线路结冰的影响分析高压输电电炉出现结冰的现象后，所产生的不良影响是比较大的，如承受负载量就会增大。

输电线路由于受到天气等因素影响下，会增加输电线路整体质量，在这一负载量超过线路承受的设计值时候，就容易造成输电线路断裂等安全威胁[2]。

而输电线路在质量增加的时候，承受风的面积也会增大，电线杆和电塔承受压力也进一步增强，这就容易出现电线杆倒塌等危险事故。

电力系统防冰新技术随着冬季气温的逐渐下降，寒冷温度给电力系统带来了很大的挑战。

冰雪覆盖的导线和设备不仅会导致供电中断，还会造成设备损坏和火灾风险。

因此，开发有效的电力系统防冰新技术对于确保电力系统的稳定供应至关重要。

本文将介绍几种电力系统防冰的新技术以及其应用。

一、高压输电线路防冰技术高压输电线路在冬季经常面临冰雪困扰，影响供电稳定性。

针对这一问题，目前已经发展出了一系列高压输电线路防冰技术。

其中之一是利用激光雷达进行在线监测。

该技术通过激光雷达扫描导线表面，实时监测冰雪厚度和积雪情况，并将数据反馈到系统中。

通过对冰雪情况的准确监测，电力系统运维人员可以及时采取措施，如增加输电线路的负载或采取冰雪融化剂，从而避免输电线路的带电覆冰现象。

二、变电站设备防冰技术在冬季，变电站设备也容易受冰雪困扰。

冰雪不仅会给设备带来机械压力，还会导致设备绝缘性能下降。

因此，研发变电站设备防冰技术势在必行。

其中，一种常见的技术是利用电热装置，通过在设备表面安装电热线，加热设备以防止冰雪积聚。

此外，还可使用风力清雪系统，通过控制风机对设备进行清扫，快速清除冰雪。

这些技术的应用能够有效降低设备受冰雪影响的风险，提高电力系统的可靠性和稳定性。

三、智能监测与预警系统为了实现电力系统防冰的及时响应和决策，智能监测与预警系统得到了广泛应用。

这种系统通过安装在不同位置的传感器，实时监测电力设备表面的湿度、温度、风速等关键参数。

通过对这些参数进行分析和处理，可以准确判断冰雪积聚的情况，并及时发出预警信号。

同时，该系统还能结合天气预报数据，进行冰雪积聚预测，为电力系统运维人员提供科学决策和指导。

四、新型防冰材料另一方面，开发新型防冰材料也是电力系统防冰的重要方向。

传统的防冰涂层难以满足长期和多条件下的需求，因此科学家们正在研究新型防冰材料。

例如，超疏水涂层可以使电力设备表面形成微观结构，阻止冰雪粘附和积聚。

另外，也有研究人员开发出具有低冰晶点的液体防冰剂，能够快速融化冰雪，并形成一层保护层。

英文翻译2008 届电气工程及其自动化专业班级姓名学号指导教师职称二ОО年月日在冬季，暴风雪是一个导致高功率传输线路中断以及花费数以百万计美元用以线路维修的大麻烦。

用约8 - 200千赫的高频率震动法融化冰已经被提出来了(文献1-2)。

这种方法需要两个相结合的机械驱动。

在这种高频率下，冰是一种有耗介质，直接吸收热量加热冰。

另外，电线的集肤效应导致电流只有在薄冰层才导通，由此造成电阻损耗，产生热量。

在这篇文章中，我们在长达1，000公里长的线路上描述该系统设计的实施方法。

我们还利用一个适用于33-KV，100-千赫动力的标准系统测试报告了单位长度冻线的损耗的除冰模拟实验。

整个系统见图1。

它可以以两种不同的方式部署。

由于电线有慢性结冰的问题，或者那些有可能结冰和高可靠性需求的地方，这个系统可以永久的安装连接到部分线路的两端，用以设限控制励磁区域。

另外，它也可以安装在汽车上，用以紧急“营救”结冰线路。

三辆卡车可以携带一组电源和两套设备。

高频高压下输电线路的除冰系统图冰介质加热原理由于冰被视为是有损介质材料，等效电路进行了短暂的一段输电线路涂冰如图2。

该组件值赖斯和西塞可以通过文献3给的冰的导电特性模型计算出来。

在频率低至12赫兹，介电损耗成为产生热量的主要途径。

随着频率的增加，电压会产生大的压降。

虽然较低频率是可行的，但通常采用20-150kHz范围的频率，以避免管制频率（下一章节会详细介绍）。

冰冻输电线路的等效电路图实现均匀加热高频下的励磁传输线路会产生驻波，除非在线路远端有相匹配的阻抗来终止。

由于驻波，冰介质损耗或者集肤效应单独生热，导致加热不均。

一种可能的办法是终止线路的运行，而不是驻波的问题。

然而，运动波产生的能量流通常比冰上损耗要大。

这种能量需要电源的一端来处理，另一端来吸收并终止。

因此，电源的功率容量需要增加到远远超过所需的。

终止端必须有能力驱散或者是回收这些损耗功率。

因此，如果不循环利用的话，无论是在设备的成本，还是终端损耗，这都是一个昂贵的解决方案。

浅析高压输电线路除冰防冻机器人设计摘要 :高压输电线路除冰防冻机器人它是通过分析高压输电线路巡检工作的特点与高压输电线路巡检机器人的发展现状及趋势相结合的一种新型高压线路除冰技术，本文主要介绍除冰防冻机器人的功能结构以及设计方法，实现机器人完成高压输电线路覆冰去除，解决电力发展中的障碍性问题，为我国的电力发展提供更好的保障。

关键词:高压输电线路；除冰机器人引言随着我国的科学技术飞速进步，各项各业的先进科技为我国的经济发展提供了很大帮助。

经济的快速发展，电力工程的大力发展，超高容量的输电线路建设越来越多，而电线线路的路径也越来越复杂，大多为地形复杂，环境恶劣的地域，这为输电线路后期的维护工作带了很多的困难，并且我国的南北地域差异较大，南方大部分多为山区，这也导致在严冬时期我国的这些地区出现架空输电线路覆冰，给架空输电运输带来一定的损坏，更严重的造成电网结构破坏，安全运行严重受到威胁。

也正是由于环境恶劣导致线路维修人员不能顺利的工作，通常情况下维护人员只能通过使用绝缘棒去清除电线上的覆冰，并且这样的方式还有很大的危险性。

根据国外数据表明，一些国家的地理情况与我国的情况类似，为了保证电力系统运行的可靠性，提高高压输电线路的除冰效率，开发出一种可以替代人工作业的除冰设备，而这套设备也是我国着重研究的热点。

因此，加强研制安全有效的除冰机械设备对我国的电力发展有着重要意义。

1 浅析高压输电线路除冰机器人的基本概念机器人它是一个较为复杂的机电一体化系统，通过应用先进的计算机技术，将机械结构，通信，自动控制，捕捉等多项技术领域进行融合，但机械结构是整个设备的系统基础，也是目前机器人制造的最大障碍。

基于这种情况，科技人员研发出了一种新型实用的高压输电线路除冰机器人，并且具有以下几点功能；其一能够在高压输电线路上以预想的速度进行稳定攀爬；其二整个机械结构具有一定的爬坡能力；其三能够很好的跨越高压输电线路上的线夹，绝缘子等相关障碍物体；其四能够有效的去除高压输电线上覆盖的冰雪。

输电线路抗冰除冰技术探讨摘要：近年来，随着我国市场经济体制的不断发展和人民生活水平的不断进步，对电力安全运行提出了更高的要求，即在电力系统的运行环境日益复杂的背景下，必须不断提高电力系统运行的可靠性和安全性。

值得注意的是，在实际的电力运行中，常会受到诸多不良因素的影响，其中以输电线路覆冰现象最为突显，轻则会影响送电工作的正常运转，重则可给电力企业乃至国家带来具有的经济损失，可见，积极探寻高效的抗冰除冰技术势在必行，这不仅在于提高电力企业经营成效和社会收益，更在于促进国家电力事业的全面进展。

本文就输电线路抗冰除冰技术展开探讨，以期为同行提供一些有益的帮助。

关键词：输电线路；抗冰除冰技术；送电工作前言作为我国发展的一个重要主题和主要的经济血脉，电力企业的发展不仅密切关系到国家安全、经济安全，还关系到民生安全。

而输电线路抗冰除冰技术作为电力企业送电工作中的一项重要的保障技术，其始终贯穿于整个送电工作中，对避免高寒天气下冰闪跳闸和断线倒塌等事件的发生至关重要。

近年来，随着我国电网规模的逐步扩大，其结构日益复杂，加上各种新技术的应用以及社会对供电可靠性要求的不断提高，使电力企业在确保电力系统安全运行这一方面，尤其是在送电工作这一块下足功夫，因为它是促使企业自身实现稳健经营和防范经营风险的必要条件。

因此，电力企业应积极探索行之有效的抗冰除冰技术，改善送电线路的抗覆冰能力，以确保供电的稳定性和可靠性，在促使电力工作顺利开展和进行的同时也全面推动企业自身的健康和长远发展。

1.输电线覆冰现象的原因输电线覆冰现象通常会发生在初冬和冬末初春季节，原因包括：一是寒冬天气产生的云中过冷却液态降水碰到地面物体后会直接冻结成冰，形成雨凇，附于输电线上；二是雨滴冷却产生的冰凌及明冰导致不易脱落的导线附着现象。

三是气隙较大的交替冻结现象；四是寒冬的湿雪在风速作用下堆积在输电线上；五是白霜作用，但此类情况较为少见。

2.输电线覆冰现象的危害一方面，输电线覆冰的不断堆积会加重高压线钢塔的负重，即一般情况下，高压线钢塔可承受2～3倍的重量，而冻雨天气可导致输电线积满雨凇，此时高压线钢塔须承受10～20倍的重量。