基于环境气象的输电线路覆冰分析
对线路覆冰的分析及保护措施分析
对线路覆冰的分析及保护措施分析【摘要】从线路故障的原因统计中我们可以看到，覆冰是导致杆塔倾斜、断线或者闪络问题的主要原因，这就要求在建设线路过程中充分考虑到当地冰雪状况，对输电走廊的微气候、微地形要进行仔细的研究，尽量避开重冰区，如果无法避免则必须要采取防冰措施，保护线路的良好运行。
【关键词】线路覆冰；危害；保护对策前言与南方相比，北方的线路覆冰问题更加突出，严重威胁电力系统的安全运转，必须要引起高度的重视。
因此，有必要掌握线路覆冰的特征及规律，采取针对性的对策，降低冰灾事故发生的频率。
1、输电线路产生冰害事故的直接原因综合分析，导致冰害事故的直接原因较多，其随机性导致覆冰的尺寸、密度和形式都会发生一定变化，我们可以将其分为以下几类：1.1 垂直荷载使冰的重量增加，支持结构和金具荷载的垂直荷载增加如果输电线路发生覆冰，架空地线弧垂多会超过导线弧垂，发生短路故障。
另外，由于覆冰，导线与地线的拉力也会增加，会对转角塔及基础的角变荷载产生一定的影响。
1.2 迎风面覆冰厚度增加，线路的水平荷载也会随之增加如果覆冰之后遭遇大风天气，线路可能会发生倒杆等严重的事故。
1.3 不均匀荷载导致线路荷载静态纵向不平衡受到塔高、档距等因素的影响，去除覆冰的区域存在严重不平衡，导致导线固定点承受较大的冲击。
1.4 白雪凝聚使直径增加，截面均衡没变。
白雪覆层并没有改变导线的阻尼，随着风力消耗，导向直径增加，振动幅度要大于裸线，此外，较低的频率可能会降至防震器有效运行范围以下。
2、覆冰事故的分类2.1 线路覆冰过载引发的事故第一，导线和架空地线从压接管内抽出；或外层铝股全断，钢芯抽出的事故；也有整根拉断或耐张线夹出口附近导线外层断若干股的事故。
第二，有悬垂线夹船体在u型螺丝附近断裂的事故，也存在拉线楔型线夹断裂导致的倒杆。
第三，弧垂增加，导线对地间距减小而产生闪络；或者地线弧垂增加，受到风舞动等因素的影响而产生烧伤或者断线事故。
输电线路覆冰
输电线路覆冰输电线路覆冰：问题与解决方案引言输电线路是现代电力传输的重要组成部分，其通常由高高架设的电杆和跨越数百公里的导线组成。
然而，在寒冷的冬季，输电线路可能会面临覆冰的问题。
这种现象会导致诸多电力供应方面的挑战，例如加重输电线的重量、增加输电线路的传输损耗和破坏导线与绝缘子的绝缘性能。
本文将探讨输电线路覆冰的现象、问题以及可能的解决方案。
一、输电线路覆冰的现象输电线路覆冰是指在严寒天气条件下，导线上结冰的现象。
在低温环境中，输电线路常常暴露在大气中，且电流正常工作温度较高，使得导线表面辐射热量不足以融化附着在导线上的冰。
结果，冰会积聚并逐渐增厚，形成厚厚的冰帽，导致输电线路的性能下降。
输电线路覆冰会导致以下问题：1. 重量增加：冰的附着会增加导线的重量，进而增加线路对电杆的负荷。
2. 传输损耗：冰的热阻特性会导致异常电导，降低导线的导电能力，造成电流损耗增加和电压下降。
3. 绝缘性能破坏：覆冰导线加重了电杆的负荷，可能会导致电杆的倾斜和断裂，进而损坏绝缘子。
二、输电线路覆冰的解决方案为了解决输电线路覆冰带来的问题，许多新技术和设备已被开发出来。
以下是一些可能的解决方案：1. 冰除器冰除器是一种用于去除覆冰的设备，通常采用机械或化学手段来清理导线表面的冰。
机械冰除器通过高速旋转或振动来震落冰块。
而化学冰除器则释放一种化学物质，使冰块迅速融化。
这些冰除器可以随时组装和拆卸，以适应不同的线路需求。
2. 阻冰涂层阻冰涂层是一种应用于导线表面的特殊涂层，可减轻覆冰的形成和积聚。
这种涂层通常具有良好的阻冰性能和较强的耐候性，能有效地减少冰的附着并帮助冰块快速融化。
3. 导线预热导线预热是一种预防覆冰的技术。
通过在导线表面加热导线，可以增加导线的表面温度，使其超过冰的融点，并防止冰的附着。
这可以通过电阻加热、感应加热或太阳能加热等多种方式实现。
4. 线路改进在设计和建设输电线路时，可以采用一些改进措施来减少覆冰的影响。
输电线路覆冰研究的现状分析
输电线路覆冰研究的现状分析摘要：“西电东送”是我国电力发展“十三五”规划的重要规划之一，覆冰危害是寒冷季节造成电网输电线路故障的主要原因之一。
本文通过分析我国线路覆冰的现状、危害以及形成原因，总结了线路覆冰对我国电网造成的影响，并通过分析国内外的覆冰研究现状，对于机械除冰法、短路与热力除冰法及它们的适用条件进行了总结。
关键词：架空线路；覆冰；在线监测；除冰“西电东送”是我国电力发展“十三五”规划的重要规划之一。
在“西电东送”过程中，架空线路要经过复杂的地理、气象环境。
而随着超高压、特高压电路的快速建设，对电网应对自然灾害的能力提出了更高的要求。
从全球范围来看，最早记录架空线路覆冰事故是在1932年；对于我国来说，最早记录架空线路覆冰事故是在1954年。
关于架空线路覆冰的问题，人们感受最深的一次恐怕就是2008年初的雨雪冰冻灾害。
此次自然灾害是我国有气象记录以来最为严重的一次雨雪冰冻灾害，使得云南、贵州、湖南、浙江等省的输电线路长时间大面积的瘫痪，给国民经济和人民生活带来了巨大的损失和不便。
随着全球环境的不断恶化，极端气象天气也不断增多，架空线路覆冰问题会更加频繁。
对于架空线路覆冰问题的研究，主要存在于以下方面：①对不同地段、不同线路，覆冰成因的不同和对电网的不同影响的研究；②对于架空线路覆冰监测的研究；③覆冰线路除冰方法的研究。
只有正确认识架空线路覆冰的成因，做好监控，用恰当的方式及时除冰，才能减小对生产、生活的影响。
1架空线路覆冰的成因与对电网的影响1.1架空线路覆冰的成因架空导线覆冰的形成原因是由多种条件决定的，主要有气象条件、地理条件、海拔高度、导线悬挂高度、导线直径、风向和风速、电场强度等[1]。
气象条件对架空线路覆冰的影响主要是由线路经过地的环境温度、空气湿度以及风向风速等因素综合造成的。
架空线路覆冰问题并非偶然事件，在我国很多地方每年冬天都会发生架空线路覆冰问题。
但是不同地区、地形上架空线路覆冰的类型不太相同，具体来说可分为雨凇、雾凇、混合凇、湿雪4种。
输电线路覆冰故障分析及对策
输电线路覆冰故障分析及对策输电线路覆冰是一种常见的故障，这种故障影响着电网的安全稳定运行。
本篇文档将分析覆冰故障的原因，并提出解决方案。
覆冰故障的原因覆冰故障是指电力输电线路表面被覆盖一个厚度不等的冰层，对输电线路的安全稳定运行产生了一定的影响。
覆冰故障的主要原因有以下几点：1. 天气条件的影响覆冰故障的主要原因在于恶劣天气条件，例如强降雪、恶劣的降温环境等等。
在这些条件下，输电线路很容易被一个厚厚的冰层所覆盖，从而导致电力设备出现故障。
2. 输电线路结构的问题输电线路的结构问题也是导致覆冰故障的原因之一。
输电线路通常由导线、绝缘子、塔架等多种电子设备所组成，其中任意一个部分的问题都会导致输电线路的发生故障。
3. 维护不当维护不当也是导致覆冰故障的原因。
输电线路的维护需要不断地进行，并且需要确保设备的稳定性和电力设备的年度维护周期是正确的。
一方面由于时间限制，另一方面由于人员技能、制度等问题，维护不当就可能会导致输电线路的出现故障。
覆冰故障对电网的影响覆冰故障的主要影响有以下几点：1. 引发重大事故输电线路被冰层覆盖后，极易引发滑落、倒塌等事故，这些事故不仅会严重影响电力的供应，而且还会对整个社会造成伤害。
2. 推迟电力的供应输电线路被冰层覆盖后，电力供应也会受到一定的影响。
电力公司不得不花费额外的人力、物力等资源来解决故障问题，从而可能会导致供电推迟。
3. 资源浪费为了解决覆冰故障问题，电力公司不得不进行维修和更新设备，这样可能会导致大量资源的浪费。
解决方案为了解决输电线路覆冰故障问题，电力公司可以采取以下措施：1. 要求设备的结构更加合理电力设备的结构也是出现覆冰故障的重要原因之一。
因此，电力公司需要要求供应设备的合理结构，保证设备的稳定性，降低故障率。
2. 保证设备的维修和更新为了避免由于维护问题而导致覆冰故障，电力公司应该明确电力设备的年度维护周期和维护任务，避免维护不到位。
3. 提高人员技能水平电力设备师傅对设备维护水平的高低也非常关键。
500kV输电线路覆冰分析与防覆冰措施探讨
500kV输电线路覆冰分析与防覆冰措施探讨摘要：通过近些年来在输电线路中常见的各种冰害问题，对于各种覆冰性质以及构成条件进行分析，还有对于输电线路的覆冰情况影响因素进行分析。
对比现阶段全球范围内输电线路领域比较常用的各类除冰、防冰措施，对于预防输电线路的冰害问题出现，在设计以及运行维护时期提出相应的解决方式。
关键词：500kV输电线路；覆冰分析；防覆冰措施引言覆冰为一种受到环境风、温度、环流、湿度以及冷暖空气对流等多种因素所决定的物理状况，依照环境参数以及大气条件的差异，覆冰能够分成雾凇与雨凇两个种类。
和雾凇干增长形式进行比较，雨凇湿增长形式时常导致导线与绝缘子的覆冰程度存在一定不同。
湿增长环境下，过冷水滴有着一定流动性，因此不易于导线上进行堆积，不过易产生冰凌情况，进而增大了绝缘子桥接的程度。
所以于雨凇覆冰的时候，绝缘子覆冰的厚度有可能是不严重的，不过构成严重桥接情况，绝缘子的空气间隙产生短接，进而导致线路发生覆冰闪络问题。
1输电线路的覆冰问题种类依照电力体系设计、运行以及维护等方面需要，导线存在积雪与覆冰两类状况。
而导线覆冰能够分成四种，分别是雨凇、白霜、混合凇以及雾凇；而积雪能够分成两种，即湿雪与干雪。
1.1 线路覆冰过荷载问题第一，导线与地线。
部分由压接管内部抽出的，或者是外层铝股断裂以及钢芯抽出的问题，还有整根出现拉断或是耐张线夹以及悬垂线夹出口位置导线的外层断裂的情况。
第二，电气间隙问题。
存在由于弧垂增加，导线对地的间距降低而产生闪络的情况，也有由于地线弧垂上升，风吹摆动导致和导线相碰、烧断以及烧伤导地线的问题。
第三，杆塔结构。
由于断导线以及地线，使得直线杆头的顺线方向产生折断的问题，或是由于导地线的不对称设置，于垂直线路向把塔头折断的问题；以及存在断边导线以及耐张双杆两根杆于不同方向发生扭断，或是由于断导线造成拉线与拉线金具破坏之后的顺线倒杆问题。
1.2 不均匀的覆冰或是不同阶段脱冰问题第一，导线与地线。
输电线路覆冰故障分析及对策
输电线路覆冰故障分析及对策论文导读：输电线路是电网的大动脉，是连接各个变电站、各重要用户的纽带，担负着将强电流长距离输送的任务。
输电线路一般分布在平原及高山峻岭及荒山野外，它跨越江河，直接受到风、雨、雪、雾、冰、雷等自然环境的影响，同时还受到洪水、滑坡等自然灾害的侵害、人为的损坏和动物危害等许多难以预见的破坏，经常引起线路单相接地短路故障，造成大面积停电，直接影响着工农业生产和人们的正常生活。
由于近年来随着拉马德雷现象的影响，全球气候变冷，加剧了覆冰的形成。
关键词：输电线路，覆冰，故障1引言随着我国工农业生产的迅速发展和社会用电需求的不断增强，各地相继建成并投产的电网日益增多。
输电线路是电网的大动脉，是连接各个变电站、各重要用户的纽带，担负着将强电流长距离输送的任务。
输电线路的安全运行，直接影响到了电网的稳定和向用户的可靠供电。
输电线路一般分布在平原及高山峻岭及荒山野外，它跨越江河，直接受到风、雨、雪、雾、冰、雷等自然环境的影响，同时还受到洪水、滑坡等自然灾害的侵害、人为的损坏和动物危害等许多难以预见的破坏，经常引起线路单相接地短路故障，造成大面积停电，直接影响着工农业生产和人们的正常生活。
随着电网的不断发展延伸，输电线路通过复杂地形及恶劣气候地区的不断增多，由此引发的线路事故也不断增多。
因此，分析引起输电线路故障的原因，采取防治措施，是提高输电线路安全运行的关键。
由于近年来随着拉马德雷现象的影响，全球气候变冷，加剧了覆冰的形成。
去年华中地区出现的冻雨、雨雪天气，其覆冰厚度达到了70-80mm，严重超出了设计标准。
造成了大面积、长时间的跳闸停电事故。
因此覆冰是严重威胁我国输电线路安全运行的主要因素之一，分析覆冰的成因及影响因素，进而有效的预防和降低事故的危害性摆在了电力工作者的面前。
2覆冰引发输电线路故障因素分析2.1覆冰事故类型根据我国输电线路各类冰害事故分析，覆冰线路的事故可归纳为以下四类[1-6]：2.1. 1线路覆冰的过荷载事故过负载事故为导线覆冰超过设计抗冰厚度，即覆冰后质量、风压面积增加而导致的机械和电气方面的事故。
输电线路覆冰分析及保护对策
输电线路覆冰分析及保护对策摘要：这些年来，中国各个地区的输电线路经常出现冰害事故与覆冰的情况，严重影响了电力体系的正常输电工作与稳定安全。
而冰害事故是在冬季的时候输电线路安全运行的关键，因此要减小线路覆冰对输电线路的危害，电网的规划设计质量是最先要提升的。
适当安装易覆冰区域线路绝缘子串能消除覆冰线路冰闪情况。
关键词：输电线路；线路覆冰；冰灾事故；保护对策引言：输电线路覆冰的微气象条件是指某一个大范围内的部分地段，因为地形、位置、坡向、温度与湿度等发生特殊改变，导致部分地区产生有别于大范围的更为严重的覆冰条件。
因此把冰害事故的管理和预防做好已经变成输电线路管理工作中特别关键的、亟待实施的工作程序，这将有利于提升中国电网抗击自然灾害的能力。
1、输电线路覆冰的因素和特点线路覆冰出现在低温雨雪天气里，降水性质从开始的雨到雨夹雪最后到冻雨或大雪。
开始的液态降水对增加空气中的水汽含量有帮助，空气中发生过很多冷水滴，随着下降的气温，降水情况从液态到液固态并存到全固态，在导线表面愈聚愈厚的冰水混合物导致线路覆冰。
覆冰时空气超过85%的相对湿度，达到20～30毫米的降水量，在1.0～-5.0℃左右的日最低气温，在1～2.5米/秒的风速。
依据覆冰后的现场观测，辽北区域输电线路导地线在10～15毫米左右的覆冰厚度，达30毫米的最大厚度，近似圆形的覆冰层截面，呈坚硬的“冰棒”形状。
2、输电线路发生冰害事故的原因2.1雨凇覆冰产生相对大密度的覆在输电导线上。
由于雨凇覆冰是一个以“湿”为增长特征的经过，因为其粘附能力非常的强，所以通常状况下非常难掉落，再加上有风的助力，导线就会发生相对大振幅与低效率的振动，从而造成绝缘子、铁塔、金具与导线从不一样程度上受到不平衡的异常冲击而产生导线中间相对或是相间的发生闪络情况，影响着电力系统的正常运行与安全供电。
2.2绝缘子串冰凌闪络。
覆冰是一种特别方式的污秽，所以覆冰绝缘子放电和污秽绝缘子放电差不多，其放电经过也是从表面泄漏电流引发的。
输电线路覆冰原因分析及对策研究
输电线路覆冰原因分析及对策研究摘要：近年来，由于输电线路上覆冰引起的线路断线频繁发生，对电力系统的安全运行以及经济损失造成了巨大的影响。
本文主要从输电线路发生覆冰的原因以及影响覆冰的不同因素等角度出发，提出了些许防止冰害事故的技术措施。
关键词：输电线路；覆冰；原因；防治引言在许多地区因雨凇、雾凇覆冰而使输电线路的荷重增加，严重覆冰会导致输电线路机械和电气性能急剧下降，从而导致覆冰事故的发生。
输电线路覆冰是一种严重的自然灾害，可引发输电线路导线舞动、绝缘子串闪络等事故，严重危害电力系统的安全运行。
美国、日本、英国、德国等多国都曾因输电线路覆冰而引发安全事故，造成了巨大的经济损失。
我国是高压输电线路覆冰较严重的国家之一。
高压输电线路具有档距较大、铁塔较高等特点，线路覆冰对其影响比较严重，同时，输电线路的电压等级较高，载流量较大，线路破坏造成的经济损失巨大。
为此，本文研究了输电线路的覆冰特性及防治措施。
1输电线路覆冰的种类与性质按照覆冰形成的物理过程和气象条件，可将输电线路覆冰分为三类：第一类是由降水产生的覆冰雪，即降水覆冰，包括由冻雨而形成的雨凇和覆雪；第二类是处在过冷却状态下的液体云粒或水滴碰到地面物体上，经过冻结后而产生的覆冰，此类覆冰称为云中覆冰；第三类是大气中的水蒸汽直接冻结或经过凝华而在地面物体上形成的一种霜，是经过凝华而产生的，称为凝华覆冰，也称这种覆冰为晶状雾凇。
在三类覆冰中，云中覆冰发生的概率最大，引起的输电线路事故也最多。
根据水滴半径、空气中液态水含量、空气温度、风速四个参量，输电线路绝缘子覆冰分为干增长和湿增长过程，这主要取决于冰面的温度。
在干增长过程中，冰面和环境温度低于０℃，而在湿增长过程中，冰面及环境温度等于０℃。
研究表明对于不同类型的覆冰，雾凇和干雪是干增长过程，雨凇和湿雪则是湿增长过程，而混合凇湿是介于干、湿增长之间的一种覆冰过程。
2覆冰地区的分布华中的湖北、湖南、河南、江西等省及三峡地区，西南的云南、贵州、四川，华北的河北、山西、内蒙及京津唐地区，西北的青海，东北的辽宁等省(区)都发生过输电线路覆冰事故。
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基于环境气象的输电线路覆冰分析
摘要：本文通过覆冰在线监测数据进行覆冰厚度的预测，结合覆冰的地形、环境、历史趋势、常见覆冰类型进行覆冰厚度的修正，实现基于环境气象的输电线
路覆冰综合分析，确保运行人员注意到潜在的危险，及时采取应对措施，从而确
保线路安全，提高对电网的驾驭能力和管理能力。
关键词：覆冰分析覆冰类型影响因子
1引言
2008年1月10日以来，我国南方发生了持续的大范围低温雨雪冰冻灾害天气，贵州、广西、广东和云南电网都先后遭受了大面积冰冻灾害，特别是云南省
昭通、曲靖遭受了从有气象记录以来范围最大、持续时间最长、涉及面积最广、
最严重的覆冰灾害。
持续、大面积的冰冻严重危害了受灾地区的交通、通信、能
源供应以及人民群众的生命财产安全。
南方电网公司在此次冰冻灾害中遭受了前
所未有的重大损失。
据不完全统计，全网110kV及以上线路铁塔倾倒1673基、
扭曲变型损坏905基、线路断线2728处。
其中500kV杆塔倒塔受损338基，
220kV杆塔倒塔受损915基，分别占总数的26。
9％和73.1％。
通信方面，受冰
灾影响，南方电网区域共中断通信光缆106条，其中OPGW光缆54条，ADSS光
缆52条。
在灾区范围内光缆平均中断率达18％。
本文通过覆冰在线监测数据进行覆冰厚度的预测，结合覆冰的地形、环境、
历史趋势、常见覆冰类型进行覆冰厚度的修正，实现基于环境气象的输电线路覆
冰综合分析，确保运行人员注意到潜在的危险，及时采取应对措施，从而确保线
路安全，提高对电网的驾驭能力和管理能力。
2覆冰分析步骤
通过覆冰在线监测数据进行覆冰厚度的预测，结合覆冰的地形、环境、历史
趋势、常见覆冰类型进行覆冰厚度的修正，实现基于环境气象的输电线路覆冰综
合分析：
1）基于在线监测的覆冰厚度计算
通过覆冰在线监测获取导线历史覆冰厚度记录得到趋势；获取气象预测环境；根据当地环境及气象预测环境，估算导线覆冰趋势影响；根据导线覆冰趋势，得
到导线预测覆冰厚度。
2）基于环境、地形及历史趋势的影响因子修正
通过地形及对应覆冰类型进行数据修正，形成覆冰预警的可信度影响因子。
3）基于环境气象的覆冰综合分析
结合在线监测的覆冰厚度和地形、覆冰类型的影响因子，形成基于环境气象
的覆冰综合预警。
3覆冰分析算法
为了能够获得高压输电线路未来的覆冰情况，本文能够计算出当前线路的覆
冰厚度，还能够预测出覆冰厚度变化趋势。
本方法是通过如下技术方案来实现的：
步骤1：通过覆冰在线监测系统，获取导线历史覆冰厚度记录得到趋势。
获
取趋势流程如下：
通过覆冰在线监测系统获取覆冰时间x及覆冰厚度y记录的时间序列，可以
计算出对于y=bx+a的直线
步骤2：通过导线所在经纬度获取距离最近的气象站点，得到气象预测环境，通过覆冰在线监测得到当地气象环境。
步骤3：判断预测气象对覆冰的影响。
若预测温度大于等于0℃、湿度小于80%则不会覆冰，如果当前已经覆冰，则会主动融冰，此时覆冰趋势为下降趋势，b值通过覆冰历史记录的相同温差的时间序列计算，计算方法同1中相同；如预
测气象环境与当前环境的温度相差1℃，湿度达到覆冰要求的80%，则认为气象
环境相同，b值取原计算值，若湿度未达到80%，则覆冰趋势变化基本不变，b
值取1；若预测气温在0℃至-5℃之间，雨量增长则气象严重，雨量降低则气象缓和，b值的加权w按照雨量的变化值k相乘。
计算流程如下：
步骤4：通过权重，当期覆冰厚度和预测时间，可以计算出预测时间的覆冰
厚度。
计算流程如下：
预测时间与当前时间差t为
预测覆冰厚度为
通过历史覆冰数据及未来气象变化，推算出覆冰变化趋势，从而预测覆冰厚度，对防冰抗冰工作给出辅助决策。
4覆冰综合分析
通过对覆冰地形和覆冰类型进行影响因子的分析。
1）地形因素。
选择相对高差、地形坡度和沟谷切割密度3个因子来进行滑坡侵蚀的定量评价，这3个因子能完全刻划地形的特征。
相对高差：>50m，25-50m，<25m。
地形坡度：>45o，20-45o，<20o。
2）覆冰类型
南方常见的覆冰类型：雨凇、雾凇、雨雾凇混合冻结及湿雪，其中危害程度：雨凇>雨雾凇混合冻结>雾凇>湿雪
以上两种影响因子为依据，通过变权重加权扣分方法对影响因子和覆冰厚度
进行融合，
加权模型扣分值计算规则如下：
①数据加权修正根据影响因子对覆冰厚度进行修正；
②对应扣分值较高获取方式的权值进行动态增加；
表可靠系数
不同评价模型获取的状态量数据对应扣分值为0分，则加权扣分值也为0分；以此进行覆冰厚度的数据修正。
5结束语
本文通过覆冰在线监测数据进行覆冰厚度的预测，结合覆冰的地形、环境、
历史趋势、常见覆冰类型进行覆冰厚度的修正，实现基于环境气象的输电线路覆
冰综合分析，确保运行人员注意到潜在的危险，及时采取应对措施，从而确保线
路安全，提高对电网的驾驭能力和管理能力。
参考文献：
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作者简介：
蚌晓岩（1970-05），男，中专，云南电网有限责任公司瑞丽供电局，从事输
电线路运行维护检修工作。