输电线路大范围冰害事故分析及对策张佳

输电线路大范围冰害事故分析及对策张佳

张佳

国网山东省电力公司滨州供电公司山东滨州256600

摘要：本文对输电线路大范围冰害事故的产生原因及对策问题进行了探讨，文章从阐述输电线路冰害现象的危害概况入手，进一步对输电线路冰害事故的原因展开了分析，最后提出了输电线路覆冰事故的防御与解决措施。

关键词：输电线路；大范围冰害事故；产生原因；防御与解决措施

前言

输电线路作为现代社会体系中处于基础地位的重要系统，为群众的生产、生活提供了重要的电力资源。而在复杂自然环境影响下，它会因为天气与地形共同影响、设计抗冰厚度不够、覆冰产生不平衡张力、工作人员缺乏经验等原因，遭受冰害事故，如何应对该问题，值得引发人们的思考。

一、输电线路冰害现象的危害

在严寒的冬季，往往会出现各种输电线路覆冰现象，这种现象会在很大程度上干扰电力的顺利传输以及群众正常生产生活。线路覆冰指的是在线路表层形成较厚的冰层，当冰的重量超过一定限度，会导致输电线路无法承受负荷，进而断裂；线路的超负荷也会导致杆塔渐渐倾斜乃至倒塌。在某些具有独特地形的区域，还会出现输电线路舞动情况，这是指在山谷风口处，受到较强烈的、持续的风的作用，线路上的冰层会出现振荡，乃至有节奏地舞动，这种低频运动会产生一种惯性作用，最终导致线路与杆塔产生共振，使杆塔出现更严重的波动，对整个线路系统造成不利影响。

二、输电线路冰害事故的原因分析

（一）天气与地形共同造成

导致输电线路覆冰现象出现的最大原因是气候和地形条件，二者的共同作用所造成的现象是最明显的。以2008年郴州的严重冰雪灾难为例，该地区位于南岭山脉北麓，在走势上体现南高北低的特征，且三面环山，北下的冷空气与南上的暖湿空气在此交锋，加上郴州本身位于长江与珠江的交界处，进一步增加了地形上的复杂程度，冬季极易出现雾凇等现象，进而引发冰雪灾害，输电线路在这样的气候和地形环境中，不可避免地会受到冰害事故的严重威胁。

（二）设计抗冰厚度不够

在输电线路的前期设计阶段，工作人员往往会结合地理位置、天气情况和历史经验等方面因素，对抗冰厚度做出相对科学的评估，并据此想出对应的抗冰策略，确保线路覆冰问题能得到良好的处理。然而在现实中，对厚度加以设计的过程中，可能因人工操作失误而导致偏差，对后期形势估计错误；或者在冰雪灾害规模太大的情况下，导致抗冰厚度实际值远超设计值，这些都会导致预警失败，在灾害发生时缺乏对应的处理方案，加重覆冰事故所造成的损失。

（三）覆冰产生的不平衡张力

输电线路的覆冰问题可以大致概括为均匀、不均匀覆冰两种类型。其中，前者会给线路带来巨大的荷载压力，这是一种严重的威胁；但后者则会使输电线路产生不平衡张力，更能诱发线路断裂、铁塔的倾斜或坍塌的后果，这无疑是更有社会危害性的一种情况。

（四）缺乏经验

尽管自然环境有一定的不可控性，输电线路覆冰现象的出现也是不可避免的，但人类依然可以通过科学的前期预警、合理的预防措施和应对方案减轻灾害的损失程度。然而，我国在应对覆冰事故方面还呈现出明显的缺陷，这在一定程度上归因于经验不足。随着电力系统的快速进步，电网不断得到完善，覆冰事故的爆发范围可能随之扩大，为保证群众正常生活，政府曾对此建构了一个完善的解决措施体系，但在事故解决后的总结过程中，往往会发现前期存在许多问题，包括在最紧要关头的处理不够及时有力、应对不够沉稳等，这些问题需要长期的实践操作才能积累出经验。

三、输电线路覆冰事故的防御与解决措施

（一）线路设计阶段

在对线路进行整体设计时，相关单位需要对抗冰厚度展开分析研究，对当地的地形、气候特征有全面而精确的把握，设想线路在后期使用过程中可能遭受的冰害事故，就可能保证抗冰厚度足够大，并且处于可控范围。毫无疑问，抗冰厚度不会无限度的大，这会对工程施工和后期使用带来不利影响，而厚度的设计应该具体问题具体分析。当特大冰雪灾害发生时，单纯依靠“避、抗、融”等方案并不是万无一失的，这就需要设计人员适当提升电网的设计标准，尤其注意提升特殊地区的抗冰厚度。

（二）防冰措施

安全生产遵循“预防为主”的方针，对于覆冰事故的预防尤为重要。从长期来看，输电线路防冰应在设计规划阶段，应依据当地气象条件，尽可能避免将输电线路设计在容易出现冰雪现象的地理位置，例如山谷口、分水岭、水源较多的位置。其次当线路必须要通过这些特殊地理位置时就要加大设计标准了，保证抗冰厚度能都应对覆冰事故，从而保证线路在冰雪天气能正常运行。

（三）除冰措施

当防冰措施暂时失效时，为遏制冰害事故的恶化趋势，工作人员必须迅速行动，采取科学的除冰措施。除冰方法是多样的，不同方法有不同的操作要点；首先是热力融冰，对于大面积覆冰的除冰最为有效，这种方法用较高温的导体对冰雪进行加热处理，在过程中注意控制温度，使其不至过高而对输电线路造成伤害。其次就是机械除冰，宜在线路局部小范围覆冰进行，这种方法借助机械震动的原理，直接将覆冰击碎，使其从线路上脱落。最后，自然方法，在冰雪比较厚的情况下，受多种自然力影响，冰层也会自然脱落，这种方式操作起来最省事，但耗时长久，效果并不显著。

（四）防舞措施

线路舞动现象对线路覆冰事故的影响非常大，要解决舞动现象首先要避免在风力较大又较多地地点设置线路，其次就是通过提升线路的机械强度来抵抗舞动现象。最后还可以通过改变输电线路的特性来抑制线路的舞动现象发生，也可以提高线路的防风阻力或者改变气流来改善舞动现象的发生。

结语

综上所述，加强对输电线路大范围冰害事故产生原因及对策的探讨，意义重大。相关工作人员需要明确输电线路冰害现象的危害，对输电线路冰害事故的原因展开分析；并在此基础上，提出输电线路覆冰事故的防御与解决措施，做好线路设计阶段工作，做好防冰措施、除冰措施、防舞措施。

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