淺析輸配電線路冰災(zāi)事故原因及預(yù)防消除措施

1、淺析輸配電線路冰災(zāi)事故原因及預(yù)防消除措施 2008年一場(chǎng)大范圍的持續(xù)低溫、雨雪冰凍天氣襲擊我國(guó)南方地區(qū)，經(jīng)受了百年不遇的冰凍災(zāi)害，對(duì)輸配電線路造成不可估量的損失，當(dāng)時(shí)倒桿、斷線無(wú)數(shù)。今年據(jù)分析，很可能又出現(xiàn)持續(xù)低溫、雨雪冰凍天氣，為提高輸配電線路抵御自然災(zāi)害能力，分析輸配電線路發(fā)生冰災(zāi)的特點(diǎn)及原因，預(yù)防和消除輸配電線路發(fā)生倒塔斷線、設(shè)備損壞、電網(wǎng)解列、大面積停電等冰災(zāi)事故，本文對(duì)輸配電線路的冰災(zāi)事故原因及預(yù)防消除措施作淺析介紹。 一、輸配電線路覆冰事故成因分析。輸配電線路覆冰事故的原因可歸納為：一是由于輸配電線路覆冰的規(guī)律認(rèn)識(shí)不足，線路設(shè)計(jì)時(shí)，線路路徑選擇不合理，同時(shí)缺乏抗冰害的經(jīng)驗(yàn)

2、，導(dǎo)致冰害事故的發(fā)生；二是輸配電線路的設(shè)計(jì)抗冰厚度低于實(shí)際覆冰值，目前本供區(qū)輸配電線路覆冰厚度設(shè)計(jì)值為10mm，當(dāng)遇到嚴(yán)重覆冰時(shí)，覆冰事故就會(huì)發(fā)生。覆冰導(dǎo)致輸配電線路機(jī)械性能和電氣性能下降時(shí)造成覆冰事故的直接原因，主要體現(xiàn)在以下方面：一是嚴(yán)重覆冰引起過(guò)荷載。覆冰會(huì)增加所有支持結(jié)構(gòu)和金具的垂直荷載，輸配電線路的水平荷載也會(huì)隨著導(dǎo)線迎風(fēng)面覆冰厚度增加而增加。嚴(yán)重覆冰會(huì)造成導(dǎo)線、地線斷裂，桿塔倒塌，金具損壞。二是因輸配電線路相鄰各檔間距離、高度不同，使導(dǎo)線在覆冰時(shí)引起縱向張力不平衡，產(chǎn)生縱向荷載。不均勻覆冰或不同期脫冰引起張力差，使導(dǎo)線斷裂，絕緣子損壞和破裂，桿塔橫擔(dān)扭轉(zhuǎn)和變形，同時(shí)還會(huì)發(fā)生線間距離

3、減小，導(dǎo)致導(dǎo)線放電燒傷。三是絕緣子串覆冰閃絡(luò)。絕緣子覆冰，絕緣子強(qiáng)度就會(huì)下降，泄漏距離就會(huì)縮短，從而降低閃絡(luò)電壓，形成閃絡(luò)事故。四是覆冰引起導(dǎo)線舞動(dòng)。不均勻覆冰及防震錘覆冰使防震錘失去作用，會(huì)使導(dǎo)線產(chǎn)生自激震蕩和舞動(dòng)，從而造成金具損壞，導(dǎo)線斷股及桿塔傾斜或倒塌現(xiàn)象。 二、影響輸配電線路覆冰的因素。一般來(lái)說(shuō)，覆冰的影響因素主要包括空氣溫度、風(fēng)速風(fēng)向、空氣中或云中過(guò)冷卻水滴直徑、空氣中液態(tài)水含量，這些因素的不同組合確定了導(dǎo)線覆冰的形狀、密度及厚度，而輸配電線路產(chǎn)生覆冰的氣象條件為：氣溫及設(shè)備表面溫度達(dá)到0以下；空氣相對(duì)濕度在85%以上；風(fēng)速1m/s。當(dāng)具備了形成覆冰的溫度和水汽條件時(shí)，風(fēng)對(duì)覆冰起著

4、重要的作用，它可將大量的過(guò)冷卻水滴源源不斷地輸向輸配電線路，與導(dǎo)線碰撞而被截獲并增大形成覆冰現(xiàn)象。覆冰首先在迎風(fēng)面成長(zhǎng)，當(dāng)迎風(fēng)面達(dá)到一定覆冰厚度時(shí)，導(dǎo)線因重力作用而產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，從而出現(xiàn)新的迎風(fēng)面，這樣，導(dǎo)線通過(guò)不斷扭轉(zhuǎn)而使覆冰逐步增大，最終導(dǎo)線上形成圓形或橢圓形的覆冰。除了風(fēng)速的大小對(duì)覆冰有影響外，風(fēng)向?qū)Ω脖p重也起著決定的作用，一般風(fēng)向與導(dǎo)線之間的角度小于45°時(shí)，覆冰較輕，風(fēng)向與導(dǎo)線之間的角度大于45°時(shí)，覆冰較嚴(yán)重。 我國(guó)北方冬季氣候干燥，輸配電線路上主要為積雪，而南方冬季低溫天氣時(shí)多產(chǎn)生凍雨，雨凇在輸配電線路上易形成密度較大且不宜脫落的覆冰。另外，輸配電線路的海拔高度

5、、導(dǎo)線懸掛高度以及覆冰發(fā)生的凝結(jié)高度，也會(huì)對(duì)線路覆冰產(chǎn)生影響，一些受風(fēng)較突出的地形或空氣水分較充足的微地形、微氣象的區(qū)域，其覆冰頻率和程度也更為突出。 三、冰雪對(duì)輸配電線路的危害。冰是冷雨或雪水遇強(qiáng)冷空氣凝結(jié)而成，對(duì)輸配電線路的危害程度主要與沉積在輸配電線路及周圍樹(shù)木表面冰層的厚度有關(guān)。主要危害表現(xiàn)在：一是冰雪直接凝結(jié)在導(dǎo)線上產(chǎn)生的危害。當(dāng)導(dǎo)線表面冰雪越積越厚，導(dǎo)線將承受幾百公斤到幾十噸的荷載，這時(shí)導(dǎo)線自重及所覆冰重產(chǎn)生的拉力將通過(guò)導(dǎo)線、金具、絕緣子傳遞給桿塔，桿塔又將拉力傳給拉線，只要導(dǎo)線、金具、絕緣子、桿塔、拉線、拉線固定件等其中一個(gè)環(huán)節(jié)承受不住拉力，就會(huì)出現(xiàn)倒塔(桿)和斷線的事故，并將事

6、故擴(kuò)展至下一個(gè)耐張段。二是冰雪凝結(jié)在導(dǎo)線周圍的樹(shù)木上產(chǎn)生的危害。輸配電線路周圍有高樹(shù)木，當(dāng)樹(shù)木上的積冰雪過(guò)厚時(shí)，將倒向沒(méi)有任何支撐的線路，輸配電線路不堪承受大樹(shù)及冰雪的重壓，將在導(dǎo)線、絕緣子、桿塔、拉線、拉線固定件等其中一個(gè)較薄弱的環(huán)節(jié)上打開(kāi)缺口，最終形成大面積的倒塔(桿)斷線。 四、輸配電線路的冰災(zāi)事故預(yù)防措施。一是提高工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，抓好工程施工質(zhì)量。從設(shè)計(jì)和施工上把好質(zhì)量關(guān)，盡量采用保守設(shè)計(jì)，至少要按3050年一遇的強(qiáng)冰雪天氣進(jìn)行設(shè)計(jì)；減少檔距，多設(shè)耐張段，多采用耐張塔，盡量減少事故面積，防止事故擴(kuò)大。二是搞好線路廊道清理工作。廊道樹(shù)障是影響安全供用電的主要因素，加強(qiáng)線路廊道清理以及廊道兩

7、側(cè)高大樹(shù)木的清除工作，可有效防止線路冰凍，防止大樹(shù)倒覆到導(dǎo)線及桿塔上。三是加強(qiáng)維護(hù)管理。認(rèn)真細(xì)致地搞好維護(hù)管理：如拉線的調(diào)整，螺栓的堅(jiān)固，拉線的檢查更換，導(dǎo)線弧垂的調(diào)整等可避免部分倒塔(桿)斷線事故的發(fā)生。四是加強(qiáng)輸配電線路覆冰觀測(cè)，在輸配電線路可能產(chǎn)生覆冰的氣象條件時(shí)，對(duì)輸配電線路覆冰情況進(jìn)行觀測(cè)，對(duì)可能導(dǎo)致輸配電線路破壞前及時(shí)進(jìn)行處理。五、輸配電線路防冰、除冰方法。一是對(duì)聯(lián)絡(luò)線路改變潮流分配融冰，輸配電線路防冰、除冰最方便、最有效使用的除冰方法為增大線路負(fù)荷電流。通過(guò)調(diào)度提前改變電網(wǎng)潮流分配，讓其輸配電線路帶重負(fù)荷運(yùn)行，對(duì)重要的輕載線路，在末端裝設(shè)足夠容量的電容器或電抗器以增大無(wú)功電流，到達(dá)不覆冰的目的。二是短路融冰，將輸配電線路一端短接，另一端加低電壓大電流的電源加熱導(dǎo)線，使導(dǎo)線上的覆冰融化。三是在輸配電線路表面涂上防冰涂料。四是采用一種表面很光滑的防覆冰導(dǎo)線，達(dá)到防止覆冰