输电线路常用的几种融冰方法
电力系统中线路覆冰分析与融冰技术
电力系统中线路覆冰分析与融冰技术电力系统中的线路覆冰是一种常见的问题，尤其是在寒冷的冬季，线路上可能会产生大量的覆冰，对电力系统的可靠性、安全性以及经济性都将产生影响。
因此对于线路覆冰进行分析和采取融冰技术，是电力系统运行中必不可少的措施。
线路覆冰对电力系统的影响线路覆冰是指冰霜、冰雪等物质覆盖在输电线路上，其对电力系统的影响主要表现在以下几个方面：1. 减小导线截面积：线路上的覆冰会使导线的截面积减小，电线的有效截面积减小，会影响线路的输电能力。
2. 减小导线间距：线路上的覆冰也会减小导线间的距离，导致相邻导线短路或打火现象的发生。
3. 增加导线负载：线路上的覆冰会增加导线的重量，从而增加导线的负载，导致导线拉伸、弯曲等现象的发生。
4. 影响电力系统的可靠性：线路覆冰会使得电力系统的可靠性下降，导致断电、短路等故障的发生，影响电力系统的正常运行。
线路覆冰分析线路覆冰分析主要是对线路的冰覆盖情况进行判断和评估，以确定是否需要采取融冰措施。
线路覆冰分析一般从以下几个方面进行：1. 冰覆盖程度分析：分析覆冰的厚度和密度，以判断覆冰的影响程度。
2. 导线间距分析：分析覆冰对导线间距的影响程度，以评估导线间距是否过小，是否存在相邻导线短路或打火等现象。
3. 导线负荷分析：分析覆冰对导线负荷的影响程度，以评估导线是否存在过载现象。
4. 冰重心分析：冰重心对于冰覆盖导线的影响很大，冰重心如果在导线下方，则导线受力较大，如果在导线两侧，则会导致导线弯曲。
5. 覆冰形状分析：覆冰的形状对于冰覆盖的影响也很大，如覆盖面积大的冰盘会影响导线间距，导致相邻导线短路或打火等现象。
融冰技术为了全面解决线路覆冰的问题，电力系统对于线路覆冰采取了多种融冰技术，其中常用的融冰技术主要有以下几种：1. 电热防冰：通过电加热的方式，使导线散热能力降低，从而抵抗冰凝结在导线上的可能性。
2. 空气悬挂式融冰：通过吊挂式喷雾嘴向空中喷射加热风，使覆冰处受到热波照射，从而使覆冰瞬间融化。
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<O。
C时，磁滞损耗大，发热可阻止积覆冰雪或熔冰；当温度>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。
农村电网防冰技术
农村电网防冰技术农村电网是农村经济和生活中不可或缺的重要组成部分，但在寒冷的冬季，农村电网常常会面临冰雪天气的挑战。
结冰会对电网造成严重影响，导致供电中断，给农村居民带来不便和损失。
因此，农村电网防冰技术至关重要。
本文将介绍一些常见的农村电网防冰技术，以及它们的原理和应用。
一、导线除冰技术1. 直接加热法直接加热法是一种常用的导线除冰技术。
该技术通过在导线上安装电加热装置，在电流的作用下，产生热量将导线加热，从而迅速融化结冰。
这种方法具有快速、高效的优点，而且能够保证长时间的除冰效果。
然而，直接加热法对电网设备和线路的要求较高，需投入较大的资金和人力。
2. 化学溶融法化学溶融法是利用特殊化学物质对导线进行溶融降温的技术。
这些化学物质在低温下具有良好的融雪能力，能够将导线表面的冰雪迅速溶解。
与直接加热法相比，化学溶融法成本更低，安装和维护更加简便。
然而，该方法对环境有一定影响，需要选择合适的化学物质，并控制使用量以减少对环境的损害。
二、绝缘子除冰技术1. 沿面电晕除冰技术沿面电晕除冰技术通过给绝缘子施加高压电场，利用电场放电产生的电晕效应，使绝缘子表面产生电晕放电，形成导电链，从而快速除去绝缘子表面的结冰层。
这种技术具有便捷、高效的优点，能够迅速恢复绝缘子的绝缘性能。
但是，电晕除冰技术要求设备精确，操作过程需要高度专业化，对电网运维人员的要求较高。
2. 传导加热除冰技术传导加热除冰技术是通过在绝缘子上设置加热层，使用电能进行加热并传导到绝缘子表面，将结冰层融化除去的方法。
传导加热技术具有节能、稳定性好的特点，能够适应不同环境条件下的需求。
然而，该技术需要对绝缘子结构进行适当改造，并合理安装加热层，对电网设备的要求较高。
三、自动化监测系统自动化监测系统可以实时监测电网设备的工作状态和冰雪情况，及时发现冰雪覆盖情况以及其对电网的威胁。
通过传感器、控制器等装置，对电网设备进行监测，并将监测数据传输到监测中心。
输电线路融冰技术
输电线路融冰技术输电线路上覆冰种类较多，有雨淞、雾淞、混合淞、湿雪、冻雨覆冰和冻雾覆冰等，影响导线覆冰的主要的气象因素有气温、空气湿度和风。
一般来说最易覆冰的温度为-8～0℃。
若气温太低，比如在-20～-15℃或更低时，水滴将变成雪花而不易于形成覆冰。
当有了足够冻结的温度后，覆冰的形成还必须有较高的空气湿度，一般要求空气湿度达到90％以上。
如果是凝结在电线上，就使电线覆冰。
这就是电线覆冰。
根据冰害事故类型分析, 覆冰事故可归纳为以下四类：（1）线路覆冰的过载事故即导线覆冰超过设计抗冰厚度(覆冰后质量、风压面积增加)而导致的事故。
机械方面，包括金具损坏、导线断股、杆塔损折、绝缘子串翻转及撞裂等；电气事故则是指覆冰使线路弧垂增大，从而造成闪络，威胁人身安全。
2008 年初，湖南处于海拔 180-350 m 之间的电网设施出现严重覆冰现象，先后有岗云、复沙和五民 3 条 500 kV 线路出现倒塔事故，共倒塔 24 基，变形 3基。
（2）不均匀覆冰或不同期脱冰事故对于导线和地线来说, 相邻档不均匀覆冰或不同期脱冰都会产生张力差, 使导线在线夹内滑动, 严重时将使导线外层铝股在线夹出口处全断、钢芯抽动, 造成线夹另一侧的铝股发生颈缩, 拥挤在线夹附近,长达1～20m ( 悬垂线夹和耐张线夹均有此类情况发生) 。
不均匀覆冰的张力差是静荷载, 而不同期脱冰属动荷载, 这是二者的不同之处。
其次, 因邻档张力不同, 直线杆塔承受张力差, 使绝缘子串产生较大的偏移, 碰撞横担, 造成绝缘子损伤或破裂。
再次, 当张力差达到一定程度后, 会使横担转动, 导线碰撞拉线, 电气间隙减小, 使拉线烧断造成倒杆。
（3）绝缘子串冰凌闪络事故覆冰是一种特殊形式的污秽, 其放电过程也是由表面泄漏电流引起的。
绝缘子覆冰或被冰凌桥接后, 绝缘强度降低, 泄漏距离缩短。
融冰时, 绝缘子表面将形成导电水膜, 绝缘子局部表面电阻降低, 形成闪络。
电力系统较为常用的线路融冰方法
电力系统较为常用的线路融冰方法[摘要]输电线路上覆冰种类繁多，有湿雪、混合淞、雾淞、雨淞、冻雾覆冰和冻雨覆冰等，影响线路覆冰的主要气象因素有风、气温和空气湿度。
输电线路覆冰轻则冰闪，重则造成倒塔（杆）、断线，甚至使电网瘫痪。
我们可以通过覆冰观测和覆冰计算，线路融冰可以针对线路运行制定详尽的应急预案，长期观测后的覆冰数据是划分冰区的重要依据，对今后的架空输电线路设计及运行维护都具有重要的指导意义。
【关键字】输电线路；覆冰；融冰技术；除冰导线是架空电力线路防冰除冰的重点。
融冰和除冰方法有30多种，大约可以分为三个大类：自然除冰法、热力融冰法、机械除冰法。
总的主要有人工除冰、电磁脉冲除冰、防覆冰导线、复合导线融冰、可控硅整流融冰、短路融冰和化学涂料防冰等。
一、机械除冰法机械除冰法重点利用输电线路导线的力学效应损毁覆冰的力学平衡使其落下。
1、电磁脉冲的机械除冰是运用电容器冲击放电及电流通过线圈产生脉冲磁场，因为在导线中产生涡流，涡流磁场与线圈磁场之间互相发生斥力使导线产生扩张，脉冲消散后导线聚拢回之前的状态，频频的扩充、收缩让导线表层的覆冰胀裂落下。
2、滑动铲刮除冰法是把电容器的攻击放电电流经由线圈形成的脉冲磁场转变为执行机构的脉冲力，经过执行机构将导线表层的覆冰敲打直致裂开脱落。
3、人工除冰法，必要大批人力，但仅适用于作业环境不错、百公里以内输电线路覆冰的除冰。
4、电磁力除冰法：加拿大魁北克水电公司说出，那么它理论是在线路额定电压下短路，短路电流产生的电磁力让导线彼此碰击，致使覆冰脱落。
这一办法只会造成整个系统一系列的问题，当然我们不建议用。
二、自然除冰法自然除冰法不能阻碍冰的形成，却会有利于限制冰灾。
1、平衡锤技术可防止导线旋转；在给定过负载条件下许可导线升降技术可减小倒杆塔的概率或防止倒杆塔事故发生，且有助于保证冰灾事故后线路迅速恢复送电。
2、可在导线上装配阻雪环，平衡锤使导线上的覆冰覆盖到一定程度，凭借各自自行脱落。
关于110kV~500kV输电线路融冰方案的探讨
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。
提高输电线路融冰工作效率的技术措施
提高输电线路融冰工作效率的技术措施
一、优化输电线路融冰技术措施：
1．采热法消冰。
增加供热设施，通过采用热源，比如热水暖风机、电热管、电加热装置等，对融冰目标进行加热，促进结冰物体的融化。
2．采空气加热法消冰。
增加加热装置，向融冰目标注入高温的空
气和蒸汽，促使结冰物体融化。
3．采可控熔断器消冰。
在输电线路中安装由可控熔断器组成的消
冰系统，可控熔断器可以控制冰的生成，有效抑制引起的故障现象。
4．采用抗冻性润滑油消冰。
在融冰目标处安装一些抗冻性油脂，
能有效地防止结冰物体在低温下融化。
二、改进输电线路融冰工作效率：
1．尽量减少融冰时间。
加快融冰过程，及时处理融冰现象，使输
电线路快速恢复正常运行。
2．采取保护措施。
在结冰季节采取一定的保护措施，如增加绝缘、减少线路负载，防止输电线路结冰而影响输电质量和安全。
3．预防消冰方案。
提出不同季节不同地区的冰冻预防措施，以减
少线路融冰工作时间和降低消冰费用。
4．检查和维护设施。
检查和维护输电线路设施，确保正常运行并
增加输电系统的可靠性。
线路融冰的方法及原理
线路融冰的主要方法及其原理如下：
1.直流融冰：通过对输电线路施加直流电压并在输电线路
末端进行短路，使导线发热对输电线路进行融冰。
融冰时，在线路对侧进行短接，可大幅增加线路电流让导线自身发热。
除冰时温度可达10摄氏度，一次可实现100多公里线路的快速融冰。
这种方法操作比较简单，为线路的融冰工作提供了更为简便的方式。
2.三相短路融冰方法：将线路一端三相短路，另一端供给
融冰电流，利用三相短路电流加热使导线覆冰融化。
3.导线—导线型二相短路融冰法：将两根覆冰导线的始端
连接在谐波电源两端，二导线终端连接在一起组成融冰电路。
4.导线—地线型单相短路融冰法：将单相导线一端与谐波
电源连接，另一端连接在专用接地板上，谐波电波第二引出线与变电所一个接地板连接。
此外，还有改变潮流分配融冰、带负荷融冰等热力融冰方法，这些方法的安全性高、除冰效果较好，但更多的是适用于局部输电线路除冰。
被动法除冰主要是指通过外力的作用来进行除冰，如利用风能和太阳能等使冰块脱落或融化。
请注意，线路融冰是一项复杂的任务，涉及高电压和大电流，操作时应由专业人员执行，并确保安全。
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输电线路常用的几种融冰方法
输电线路覆冰的主要危害：
（1）线路结冰过厚，会使导线受风面增大，导线荷重容易断线，杆塔机械荷重容易折断等。
（2）绝缘子串覆冰后，大大降低绝缘性能，容易发生单相接地或相间短路。
线路覆冰发生倒杆、断线、短路等故障后，查找故障点和恢复运行特别困难，所以注意观测覆冰厚度，及时融冰、除冰就特别重要。
一、停电融冰法
1、固定发电机融冰法发电厂输出线路或附近的线路，把需要融冰的另一端短接，其它支线开路，接入发电机的电源，开启发电机，缓慢增加电流，到导线所能承受发热的电流，使冰雪融化。
固定发动机供电融冰法的优点：（1）由于发电机的功率足够大，可以提供任意的电流，所有的线路等级都可以使用；
（2）就地取材，操作简单，只需要几米短接线即可；即使需要重新连接电源线的，由于发电机输出电压低，安全和技术也容易解决。
固定发动机供电融冰法的缺点：（1）只能用于和发电站有连接和从发电站附近经过方便连接的线路；
（2）融冰的线路需要停电，发电机融冰期间不能供电。
2、系统变压器融冰法系统电变压器融冰法，就是利用系统中正在使用的400V变压器,由系统提供电源，把需要融冰的另一端短接，其它支线开路，融冰线路接入变压器的400V输出，合上开关线路就通过设计的较大电流，使导线发热冰雪融化。
系统电降压融冰法的优点：
（1）就地取材，操作简单;
（2）需要重新连接400V电压到线路，安全和技术要求容易解决。
系统电降压融冰法的缺点：
（1）需要由系统提供电源；
（2）由于变压器提供的电压是不变的，需要计算准确，要根据变压器的容量，短接导线的截面积和距离，算准导线发热需要的电流和变压器能提供的短路电流，导线发热需要的电流和变压器能提供的短路电流要基本一致。
（3）融冰的线路需要停电，
3、变压器（车）融冰法变压器（车）融冰法和系统电降压融冰法是一样的，优缺点相似，不同的是变压器（车）融冰法变压器是装在车上的，可以更方便的找到系统电源点，更方便的找到接入融冰线路的较佳位置，但需要临时引入系统的高压电（10KV）到变压器，低压电（400V）到融冰线路，接线更为复杂，融冰成本更高。
采用系统变压器和
变压器（车）融冰法的，还可以在400V侧接入可调电阻、电焊机、可控硅调压装置、可控硅整流装置等，把电压变为可调，更方便的适应各种融冰线路。
4、发电机（车）融冰法发电机车融冰法就是把发电机装到车上，把车开到离融冰线路较近较合适的距离，把需要融冰线路的另一端短接，其它支线开路，接入发电机的电源，开启发电机，缓慢增加电流，到导线所能承受发热的电流，使冰雪融化。
发电机（车）融冰法的优点：
（1）发电机（车）可以随意选择融冰线路的短接点和电流输入点，发电机输出电压低，安全和技术容易解决；
（2）电流任意可调，只要发电机的容量足够大，所有的线路都适用。
发电机（车）融冰法的缺点：
（1）发电机（车）价格昂贵，大容量，高电压等级线路需要的融冰电流大，需要的发电机（车）功率更大，价格更昂贵。
（2）发电机（车）除了融冰，别无它用，使用效率低。
停电融冰的注意事项：
（1）向线路提供融冰电流的发电机或配电变压器出口必须有低压短路保护装置，以保证发电机或配电变压器的安全。
（2）融冰线路的连接线及短接线不得小于融冰线路的线径。
（3）线路的融冰电流应小于发电机或配电变压器的额定电流。
（4）必须确保融冰线路段空载。
（5）注意融冰时的线振现象。
覆冰在5厘米时应抓紧融冰，覆冰在8厘米以上，覆冰掉落时，线相应会过大，线振可达20厘米左右，架空线路拉力会造成架空线路横担拉偏或发生线路相与相之间短路等情况。
（6）融冰应避免过快，覆冰应能缓慢掉落，可采用间隔时间融冰（）。
（7）融冰期间安排人员对沿线进行巡视，在巡视过程中作好防掉冰伤人的措施。
（8）融冰线路有跨越公路的，注入电流就要禁止车辆行人通行，防止掉冰伤车伤人。
（9）融冰过程中应作好观察和测量，一旦出现异常应立即停止作业。
（10）融冰前应做好材料、防护用品等的准备工作，需配置接地线、绝缘手套、验电器、并沟线夹、绝缘导线（应按融冰线路确定截面）、钳形电流表、电压表（万用表）、带保护的低压空开、测温仪（或成像仪）、安全带、安全帽、脚扣（踩板）等。
为节约搭接时间，较好采用新型C型并沟
线夹。
二、转移负荷融冰法转移负荷融冰法就是对两回路以上线路供电的负荷，合并为一条线路供电，增加线路电流使导线升温融冰，只要具备条件，这种方法融冰的优越性是显而易见的，不停电，不增加附属设施，损失一点电量就可以可靠融冰。
转移负荷融冰的注意事项：
1、先要更改好融冰线路的继电保护，防止融冰过程中线路跳闸。
2、要考虑增加负荷电流后的线损情况，调整负荷既要使线路导线升温可靠融冰，又要使用户电压在合格范围，不能因为融冰降低电压质量。
3、融冰过程中作好观察和测量，一旦出现异常应立即停止作业。
三、人工除冰法人工除冰主要针对35KV和10KV线路，短距离、部分或局部融冰等，有竹竿敲打融冰、绳索摆动融冰和滑车移动融冰等。
竹竿敲打融冰就是直接用竹竿敲打导线，导线震动冰雪脱落，竹竿敲打融冰的优点是不用上杆，安全上的风险小，技术含量低，速度快，可以群众性的多人多档距同时投入工作，缺点是只适用于对地距离近的线路，以10KV线路为主。
绳索摆动融冰就是把绳索套在导线上，纵向滑动、横向摆动，使导线发生颠动冰雪脱落，绳索摆动融冰的优点是作业中不用上杆，安全上的风险小，技术含量
低，速度快，可以群众性的多人多档距同时投入工作，缺点是不能用于对地距离太高的线路，以10KV、35KV线路为主。
滑车移动融冰就是用滑轮、滑车、踩板等把人固定在导线上，顺线移动用木槌、胶槌等敲打冻冰使其脱落，滑车移动融冰主要针对用竹竿不能敲打、绳索不能摆动，跨越深山峡谷的大跨距线路，技术要求高，危险大，2008年南方冰灾，有多人就在融冰过程中导线折断、杆塔折断失去了生命。