高压输电塔线体系覆冰的研究现状与展望
输电线路导线覆冰的国内外研究现状
输电线路导线覆冰的国内外研究现状摘要：架空线路是把发电厂变电站及用电设备连接起来，起着输送、分配电能的作用，因此架空线路是电力网的重要组成部分。
由于其暴露在野外，长期受到风吹日晒、严冬酷暑、污秽侵袭、雷电冲击及外部环境的影响，随时可能导致线路故障，影响安全用电。
严重时将会导致大面积停电事故。
架空配电线路点多、面广、线长，运行环境差，绝缘水平低，外界因素的作用和气候的干变万化易对线路的安全运行造成影响。
本文分析了国内外线路覆冰问题的现状，并提出了相关的解决方案。
关键词：输电线路；覆冰；国内外研究状况1覆冰问题形成原因以及影响因素1.1物理过程分析了解高压输电线路覆冰情况，会发现温度、湿度、风速是其中的关键因素。
当三者达到标准之后，就会在线路上出现覆冰问题。
调查研究表明，气温在0℃以下，且空气之中的水分含量高于80%，且风速要大于1m/s，符合覆冰的情况。
在冬季或者春季，气温相对较低，其风速较快，如果遇到小雨、大雾等气候，水滴量大，且周围气温较高，那么水滴散发的速度就相对较低，在输电线路周围可能会出现雨凇问题。
在降雨之后，气温突然下降，或者雨雪天气交加，那么雪水和冻雨，就会粘在雨凇表面，而且厚度也明显增加。
在形成过程中多次出现晴冷的情形，出现混合凇，提升了线路覆冰的概率。
1.2影响因素在大气环境之中，水分在0℃基本就会出现冷却的情形，被冷却水包裹的输电线路，如果与其他冷却水滴粘结，或者与其他冷却水滴相互碰撞，就会导致线路表面覆冰。
在同一地区，海拔的高低也会影响覆冰的速度。
如果高压线路的海拔较高，那么在水分、温度的影响之下，出现覆冰问题的概率增加。
如果是海拔较低的区域，那么覆冰的概率相对较低。
在每个地区，都会出现一个特定的起始结冰的高度，这便是凝结高度。
在输电线路之中，输电导线出现覆冰的问题，还会受制于山脉的走向、风口等条件。
输电导线覆冰量的大小，与电场的强度有密切联系。
如果电场强度较小，出现电场强度增发的情形，那么导线覆冰量明显提升，电场强度增大，不带电的覆冰量相对于带电导线覆冰量也会比较大。
全国输电线路覆冰情况调研及事故分析
全国输电线路覆冰情况调研及事故分析【摘要】本文通过对全国输电线路覆冰情况进行调研及事故分析，旨在深入了解输电线路覆冰的现状、原因、事故案例、防范措施和应急处理。
在调查中发现，输电线路覆冰普遍存在，容易引发安全事故。
通过对事故案例的分析，揭示了覆冰在输电线路中的危害性和风险。
结合事故分析，提出了建议与展望，旨在加强对输电线路覆冰的防范和应对措施，提高电力系统运行的安全性和可靠性。
通过本研究，对于全国输电线路覆冰情况进行了全面总结，并提出了对应的解决方案，对于电力系统的安全运行具有重要的指导意义和参考价值。
【关键词】全国输电线路覆冰情况调研，事故分析，覆冰原因，事故案例，防范措施，应急处理，总结，建议，展望。
1. 引言1.1 研究背景全国输电线路覆冰情况一直是电力行业面临的重要问题之一。
冰雪天气对输电线路会造成严重影响，导致供电中断、事故频发，给电力系统运行带来巨大挑战。
特别是在北方地区及高寒地区，输电线路覆冰现象更加突出，给电网安全稳定运行造成严重影响。
随着电力系统的不断发展和电网建设的不断扩大，输电线路覆冰问题也日益突出。
为了有效解决输电线路覆冰问题，必须对其进行深入调研和分析，找出覆冰的原因和影响，制定相应的防范措施，保障电网安全运行。
本研究将对全国输电线路覆冰情况进行调查及事故分析，旨在为电力行业提供科学的应对策略，保障电力系统的安全稳定运行，推动电力行业的可持续发展。
1.2 研究目的：本研究的目的是深入调查全国输电线路覆冰情况，分析覆冰造成的危害和事故原因，探讨相应的防范措施和应急处理方法。
通过对输电线路覆冰问题的全面了解和研究，旨在提高对输电线路冰灾风险的认识，加强冰灾管理措施，促进输电线路安全稳定运行。
希望通过本研究可以为输电行业规范管理和应对突发冰灾事件提供参考和借鉴，为提升输电网络的抗灾能力和运行效率贡献力量。
1.3 研究意义全国输电线路覆冰情况调研及事故分析引言输电线路覆冰是导致电力系统供电受损甚至事故发生的重要原因之一。
电网覆冰研究分析报告
电网覆冰研究分析报告电网覆冰研究分析报告引言2022年，一场百年罕见的大面积覆冰影响了我国南方大局部地区的十几个省。
由于持续的雨雪冰冻天气，导致输电线路大面积覆冰，输电铁塔不堪重负倒塌断线，电力设施遭到前所未有的破坏，供电线路大范围中断，给人民的生产生活造成了巨大的灾害和损失，直接经济损失超过干亿元。
针对我国的覆冰灾害情况，为减少输电线路覆冰事故的发生，有效保障电力系统的平安运行，应加强探索输电线路覆冰机理、覆冰外绝缘故障机理、有效的防冰、除冰方法、大电网覆冰在线监测与诊断方法，开展电网覆冰在线评估、预警与决策方法等方面的研究。
1 架空导线覆冰影响因素研究覆冰往往因为导线截面形状改变以及线路冰、风荷载增加而导致高压输电线舞动、断线、倒塔，引起重大事故。
迄今架空导线外表覆冰机理与防冰措施仍是未得到有效解决的科学技术难题，受到国内外研究者和工程技术人员的广泛关注。
架空导线外表覆冰是受到众多环境、气象和物理因素影响的复杂过程，主要包括：(1)气候和气象条件的不同会导致线路覆冰以雾凇、积雪、雨淞和结霜等不同形式出现，其中雨淞(光滑透明的覆冰)因密度大、附着力强而危害最大，处理最困难。
不同的覆冰形式具有不同物性，其中最重要的是密度，造成架空导线不同程度的附加载荷和危害。
覆冰本身物性的差异还会对覆冰形成过程的结冰速率、冰形以及融冰所需能量等产生重要影响。
(2)自然条件下，自然风除了会造成覆冰线路的舞动和驰振外，对覆冰形成过程以及最终的冰形也存在重要影响。
(3)对于高压输电线路而言，除了电流产生的焦耳热效应对导线热平衡的影响外，不同电场强度对极性过冷水滴在导线附近的运动轨迹存在复杂的影响，进而影响到导线覆冰的结构和冰形。
研究说明，电场对导线覆冰的影响和电场强度有关。
由于电场的极化，电场强度越高，碰撞率越高，造成导线覆冰增加，冰的密度增大。
2 覆冰导致输变电设备外绝缘故障的机理研究覆冰等自然灾害导致输变电设备外绝缘闪络机理的研究始于污秽放电的研究。
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。
输电线路的覆冰研究
输电线路的覆冰研究摘要最早有记录的输电线路覆冰事故1932年出现于美国,而最近几十年来，我国也遭受了大范围的冰灾事故，2008年元月，我国南方遭遇暴雪、覆冰凝雪等极端恶劣气候的袭击，导致电煤短缺，全国17个省级电网拉闸限电，损失惨重。
覆冰问题顿时成为迫在眉睫的热点问题。
关键词：覆冰，事故，闪落，预测电力工业是保障国民经济快速、健康发展的基础，国家电网立足我国能源分布和生产力发展不平衡的基本国情，规划建设交流1000千伏和直流±800千伏特高压电网，以保证经济稳定持续的发展有笃实的基础。
然而输电线路的覆冰问题却一直困扰着电网系统。
一、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。
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。
这种积冰呈白色、不透明、晶状结构、密度小，在导线上附着力相当弱。
最初的结冰是单向的，由于导线机械失衡，逐渐围绕导线均匀分布，在此情况下，这种冰对导线一般不构成威胁。
D型和E型分别为白霜、雪，白霜是空气中湿气与0℃以下的物体接触时，湿气往冷物体表面凝合形成的，白霜在导线上的粘结力十分微弱，即使是轻轻地振动，也可以使白霜脱离所粘结导线的表面，与其他类型覆冰相比，白霜基本不对导线构成严重危害。
全国输电线路覆冰情况调研及事故分析
全国输电线路覆冰情况调研及事故分析近年来，全国不断加强输电线路的建设和维护，但是输电线路发生冰雪灾害的事故频繁发生。
因此，为了对全国输电线路覆冰情况进行调研及事故分析，本文将从输电线路的覆冰现状、输电线路覆冰事故的类型和原因等方面进行分析。
一、输电线路的覆冰现状输电线路的覆冰是指在冰雪严重天气下，由于输电线路上的绝缘子、导线等设备结冰，导致电力传输受到影响的现象。
输电线路的覆冰会使电力传输受到阻碍，导致电网过负荷，最终可能造成事故。
从全国来看，输电线路的覆冰情况有较大的地区差异。
一般来说，高寒地区的输电线路覆冰情况最为严重，因为这些地区的气温低，降雪量大，覆冰量也大；而南方的一些地区，虽然气温较高，但是湿度大，冬季降水量也比较大，输电线路的覆冰现象同样十分突出。
二、输电线路覆冰事故类型及原因输电线路覆冰事故的类型比较多，其中主要包括：1.冰棍事故。
在冰雪严寒的天气中，由于架空线路上的水蒸气遇冷而结冰，会形成大大小小的冰棍，这些冰棍如果不及时处理，就会因为重量过大而将线路拉断，导致输电线路覆冰事故。
2.导线间距发生故障。
输电线路中的导线间距本来就很小，而在冰雪天气下，导线上结冰就会进一步减小导线的间距，使得两条导线之间发生击穿现象，发生短路事故。
3.绝缘子爆裂。
绝缘子在覆冰时可能会受到过大的拉力，形成绝缘子爆裂事故。
1.气候原因。
气温较低、湿度大以及降雪量大都是造成输电线路覆冰的气候原因。
2.设备老化。
由于输电线路经过多年的风吹日晒、雨打雪打以及日常运行等原因，可能导致线路设备老化损坏，从而增加输电线路覆冰的风险。
3.人为原因。
人为因素包括三方面：一是缺乏及时的防冰设施；二是缺少覆冰监测预报机制；三是缺少及时疏通冰棍以及电力设备的构造存在缺陷等。
三、如何减少输电线路覆冰事故的发生？为了减少输电线路覆冰事故的发生，需要从以下几个方面入手：1.加强设备维护。
及时更换老化或損坏的线路设备，提高线路设备的抗寒能力及使用寿命。
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。
谈输电线路导线覆冰的研究现状
的水滴 与导线相撞 ，被导线所吸 附加速 覆冰的形成。分数与风 向共 同作用影响覆冰的形成，当含有大量水汽的风在一定风速的吹动下 撞向导线时 ，如果这时风 向与导线之间 的夹脚小于 四十五度或 者与 导线平行，覆冰形成 的可能性较小 ；如果风 向与 导线 的夹脚 小于四 前 言 十五度或处于垂直方 向，覆冰现象较为严重 ，而 且在 覆冰形成的过 自改革开放 以来的最近几十年 ，电力作为最重要 的动力 ，越来 程 中，风 向总是不断变化 的，总有 一些 时间的风 与导线成一定的夹 越成为国民经济 建设的重中之重，各行各业 、各个领域都 离不开 电 角 ，促使输 电线路导线覆冰的形成。 力的支持，电力系统成为 了国民经济发展 的基础性支柱性 的产业 ， （ ２ ） 地形与地理因素 。 在冬季 时候 ， 北方大部分地区温度极低 ， 由于甩 电量的逐年增大 ，各发 电集 团也在逐年增大 自己的发电量， 会 出现 大风 、大雪、霜冻 、低 温等一系列极端天气，给这些地区的 并且电量的运输也越来越趋于远程化 ，因此输 电线路的安全问题又 生产生 活带 来了极为不利 的影响，对输 电线路的影响尤为严重 ，在 成为了输 电安全 的核心 问题 。输 电线路在运输过程 中要 经受环 境、 东北 地 区这 种 现 象特 别 严 重 ， 输 电 线 路 导 线 覆 冰 直 径 能 达 到 二 十 毫 温度等因素的种种考验 。 米以上，这 种重量对输电线路导线来说是危害极大的 。而近几年 以 输 电线路所遇到 的故障中，季节性故障 占一大部分 ，输 电线路 来，南方 的冬天也是极为寒冷 ，２ ０ ０ ８年的雪灾令南方一些地 区的输 导线覆冰又是 引起季节性 故障的主 要原因，在初 冬或初春季节 ，或 电系统损失严重 ，因此，地形与地理因素对我 国大部分地 区都有着 者是 降雪 的时候 ，在输 电导线表面 会形成曲冰层 ，使导线的负重增 较 为 严 重 的 影 响 。 加 ，导致 断电甚 至电网瘫痪 故障的出现。在最近几年 ，我 国接连 出 ２输 电线路导线覆冰的防范措施和除冰技术 现 极 端 天 气 ，不 管是 冬 季 一 直 寒 冷 多 雨 的 中 原 地 区 还 是 近 两 年 屡 有 ２ ． １输 电线路导线覆冰的防范措施 雨雪的南方 ，输 电线 路导线覆冰都成了影响输 电线路安全 的最大隐 从 一 般 情 况 来 看 ，在 选 择 初 期阶 段 采 取措 施来 防 治 输 电线 路 导 患 ，因 此 我 国 也 加 快 了 对 输 电 线 路 导 线 覆 冰 的 研 究 ，探 究 防 治措 施 ， 线 覆 冰 是 很 效 果 的 。首 先 ，在 地 段 选 择 上 ， 要 尽 量 避 开 一 些 不 利 地 采用积极有效 的方案来避免和 防治冰 灾给输 电线路 带来 的危害 。 形 ，如 风 １ ： ３、 台地 垭 口 、水 库 等 ，或 者 选择 覆 冰 较 轻 的 地 段 来 减 小 １输电线路导线覆冰的分类和影响因素 伤 害 。输 电线 路 的建 设 应 该选 择 地 段 高 度差 不 大 的 地 方 ， 避 免 大 档 １ ． １输 电线路导线覆冰 的分类 。 距 、大 高 差 ，若 迫 不 得 己 要经 过 山 岭通 过 时 ， 也 要 沿 覆 冰 季 节 背 风 线 路 导线 覆 冰 按 照 形 成 方 式分 类 有 以 下 几种 方 式 。 向 阳而 走 线 ，并 且 不 能把 转角 点 架 设在 山 脊 的 开 阔 处 ，转 角 角 度 尽 （ １ ）雨凇 。雨凇是 由空气中的过冷却水滴 在导线的迎风 面形成 力减 小等 ，令覆冰概率和覆冰程度的得到最大程度 的降低 。 的覆冰 ，其光滑 、透 明、 ２ ． ２ 除 冰 技 术 清澈，他 的黏 附能力很 强，一且形成 以后 ，不管起始的厚度如 （ １ ）热力除冰 。 这 种除冰 方式是 利用外加 热源或 导线 自身的热 何 ， 如 遇 天 气 下 雪 或 环 境 不 好 ，覆 冰 厚 度 将 会 快 速增 加 ， 导 线 负 重 量来 提高导线温 度， 以达到覆冰的融化点 。我 国目前所运用 的技术 也 会 迅 速 增 加 ，又 雨 凇 形 成 的覆 冰 密度 较 大 ， 因 此其 产 生 的 机 械 负 是 使 用特 殊 的材 料 来制 作 导线 ， 现 在 最 多使 用 的是 低 居 里 铁 磁 材 料 ， 重 与 其 他 形 成 方 式 相 比是 最 大 的 ， 所 以 是对 导 线 对 电 路 系 统 的 破 坏 在温度小于零摄 氏度的时候，导线的磁滞损耗增加 ，导线表面 的温 力最大的，也是我们要重点防范的 。 度升高，这样就阻止了覆冰的产生和覆冰 的积 累，但 这种 方式的能 （ ２ ）雾 凇 。雾 凇现 象 ，即 水 汽 在 空 气 中 处 于 过 饱 和 状 态 ，当空 耗 很 大 ， 不 利 于 绿 色环 保 。 气温度 降低时 ，在 导线上会 附着饱 和析出的水结成的冰 ，形成 了结 （ ２ ）机 械 除 冰 。机 械 除 冰 有 着 其 他 方 式 没 有 的 优 点 ，他 成 本 低 晶，其密度与雨凇相 比要 小的多，所以又称软雾凇 ，这种原因形成 廉 ，能 耗 很 小 ，常 用 的 方 法 有 强 力 震 动 和 滑 轮 铲 刮法 ， 后 者 的 应 用 的导线覆冰吸 附力 小，对 线路造成的危害要远远小于 由于雨凇形成 范 围较 广 ，但 很 难 操 作 ，且 安 全 性 有 着 很大 的 漏洞 ： 强 力 震 动 法 对 的导 线 覆 冰 。 雾凇有一定作用 ，但是对雨凇的作用十分有限 。 （ ３ ）混合淞 。是雨凇和雾凇 混合作用 的结果，由此原因形成 的 （ ３ ）被动除冰。这种方法是借助风和其他 自然力令导线上的覆 覆 冰 密 度 比雨 凇 形 成 的覆 冰 密 度 小 ， 但 要 比雾 凇形 成 的覆 冰 密度 大 ， 冰 自然脱落 。这种方法简 单易行，只需在导线上安装平衡锤或阻雪 这 种 覆 冰 的 吸 附 能 力 也 处 于 两 者 中 间 ，危 害 程 度 也 是 中等 程 度 。 由 环 就 可 以 ，但 他 的缺 点 也 很 明 显 ， 它 会 使 导 线 不 同期 的 脱 冰 ，导 致 于 混 合 淞 形 成 的 覆 冰 比单 纯 雾 凇 形 成 的 覆 冰 坚 硬 ， 因此 又 称 为 硬雾 线 路 事 故 。 凇。 ３ 结 束 语 （ ４ ）积 雪。 自然界降雪过程形成 ，降雪 附着在线 路导线上，在 综上所 述，现在我 们对输电线路覆冰的起因和影响 因素分析 的 寒冷 的空气 下形成覆冰 。它又分为干雪和湿雪 ，干雪 的密度 小，吸 较为透彻 ，但现 在的除、防冰 技术普遍 能耗较大 ，效果欠佳 ，安全 附能力小，危害较小 ，湿雪 的密度稍大 ，多线路 的危 害相对 较大。 性不高，还 没有 一个相对 完美 的方案。今后的工作重点可 以放在建 但是，积雪原因形成 的覆冰十分常 见，尤其是近 两年 南方的降雪天 立导线覆冰 模型上，通过建设更准确的模型来研制更为节能有效 的 气增多，因此由于积雪原因形成的覆冰也是我们要十分注意的。 除 冰 装置 。 由其他原 因形成 的覆冰 由于 不太常见，且其危害主要集 中在对 参 考 文 献 ： 电晕 损 失 的 影 响 上 ，对 导 线 的危 害 较小 ， 所 以 我 们在 这 里 不 一 一 列 ［ １ ］ 杨 明． 冰冻雨雪再 袭技术装备确保 电网无 虞卟 中国工业报， ２ ０ １ ３ （ １ ） ．
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１ 覆 冰 机理 与类 型
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。这些 因素的不 同组合确定 了导线覆冰的形状 、 密度及厚度。而输电线路产生覆冰的必要气
象条件是 ： ①具有足可冻结的气温， ０℃ 以下 ； 即 ②空气 中具有过冷却水滴 或云雾 ； 空气相对湿度在 ③
第３ １卷第 ５ ６期 ／ ２１年 １ ０１ ２月
东
北
电
力
大
学
学
报
Ｖｏ ． １， ． ／ １ ３ Ｎｏ ５ ６
Ｄｅ ．， ０１ ｃ ２ １
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｒｈ ａｔ ａ ｌ Ｕ ｉｅｓｙ ｏ ｒ ａ Ｎｏｔ ｅｓ ｎｉ ｎｖｒｉ Ｏｆ Ｄｉ ｔ
文 章 编 号 ：０ ５—２ ９ （ ０ １０ ／ ６— ０ ６—０ １０ ９２ ２ １ ） ５Ｏ ０ １ ７
刘春城 等： 高压输电塔 线体 系覆 冰的研 究现状与展望
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导线 覆 冰为纯 粹 的雨 凇覆 冰 的情 况 相对 较少 。 混合 凇 ， 常是过 冷却 水滴 在导 线 的迎 风面形 成 的雨 淞 与雾 淞交 替 混 合 冻结 形 成 的 不透 明或 半透 通
明覆冰。形成时间较长， 坚硬 ， 粘附力强。混合凇的密度较高， 约为 ０ ６ ０ ９ ／ ｍ ， ． ～ ． ｃ 混合凇生长速度较 ｇ
路瘫痪 ， 造成 巨大经济损失 。研究覆冰情况下 的输 电塔 承载力具 有重要 的工 程和社会 意义 。在 查 阅大
量文献的基础上 ， 总结了 国内外线路覆冰 的研究 现状 ， 归纳 了覆 冰 的分类 ， 讨论 了输 电塔 架结构 的分 析
模型 ， 阐述 了研 究高压输 电线路覆冰 的必要性 ， 出了现 阶段研究 中存在 的问题并对此做 了展望 。 指 关 键 词： 输电塔线体系 ； 覆冰 ； 型 ； 模 展望
文献标 识码 ： Ａ 中图分类号 ： Ｍ ８５ １ Ｔ ３ ．
覆冰作为一种特殊的气象条件 ， 曾给世界各地许多架空线路 的安全运行造成严重影 响。输 电线路 所处的环境复杂， 低温 、 冻雨 、 湿雪 、 冰冻等天气会造成输电线路严重覆冰 ， 引起覆 冰闪络 、 断线 、 倒塔等 电网灾害 ， 导致供电线路瘫痪 ， 给社会造成了巨大的经济损失 ｕ ６。 －］
快 ， 输 电塔 和输 电导 线危 害特 别严 重 Ｊ 对 。 雾凇 ， 由于 山 区低 层 云 中含 有 的过 冷 水 滴 ， 温度 极 低 和风 速 较 小 的情 况 下 形 成 的 放射 状 的结 是 在
晶。密度小于 ０６ ｃ 粘附力很弱 ， ．０ｇ ｍ ， ／ 对输电塔和输电导线一般不构成威胁。 白霜¨ 。 。， 是空气中的湿气与 ０ｏ 以下的冷物体接触时， Ｃ 湿气在冷物表面凝结形成的。白霜粘附力
高压输电塔线体系由于在结构上 日 益趋 于杆塔结构高耸 、 导线截面粗大 、 跨距长、 高差较大等特点 ，
覆冰对其影响更加严重 ； 同时， 高压输电线路 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 。有必要结合 国内外输 电塔线体 系的理论研究和工程背景 ， 展开系统 的理论研究得到输电线路覆冰 荷载引起的输电杆 使输电 线路具备抵抗大规模冰雪载荷 的能力 ， 从而保障在恶劣环境下电网的安全运行 。
收稿 日期 ： ０ １—０ ２１ ８—１ ８ 作者简介： 春城 （ ９９一）， ， 刘 １６ 男 吉林省吉林市人 ， 东北电力大学建筑工程学院教授 ， 博士 ， 主要研 究方 向： 电线路工程 防灾减灾 、 输 工程结构健康监测 与损 伤评估 ， 碳纤维 复合芯 导线 的开 发与应用 ．
第 ５ ６期 ／
弱 ， 度 为 ００ ０ ３ｇｃ 密 ．５— ． ／ｍ 。对 导线威 胁 不大 ， 但会 增加 输 电线路 的 电晕损 失 。 雪 和雾 ， 由 自然 降雪 粘 附在输 电线 路 上经过 多 次 融化 和 冻结 ， 为 雪 和 冰 的混 合 物 。有 干 、 是 成 湿雪 之分 ， 以达 到相 当高 的质 量 和体积 。 可 按覆 冰 的形 成机理 及形 成过 程 ， 导线 覆 冰增 长过 程 可 分 为两 种 ： 增 长 和湿 增 长 ¨ 干 卜Ｂ 。导 线 覆 冰 后 的冰表 面水 滴部 分冻 结 的覆 冰过 程称 为湿 增长 覆冰 ， 湿增 长 过程一 般有 冰凌 形成 ； 导线 覆 冰后 的冰表 面水 滴完 全冻 结 的覆 冰过 程为 干增 长覆 冰 ， 干增 长覆 冰密度 小 于纯冰 的 密度 ， 般无 冰凌 形成 。一 般来 一
雨凇 ， 一般是由水滴直径较大的过冷却雨或毛毛雨在导线 的迎风面形成的清澈光滑透明的覆冰 ， 是
在冻 雨期 发生 于低 海拔 地 区 的覆冰 。持 续 时 间一 般较 短 ， 坚硬 ， 附 力很 强 ， 的 密度 很 高 ， 为 ０ ９— 粘 冰 约 ．
０ ９ ｃ 因其密度大 ， ．２ ｍ ， 产生 的机械负荷也最大。雨凇覆冰是混合凇覆冰的初级 阶段 ， 电塔和输电 输
高压 输 电塔 线 体 系覆冰 的研 究现 状 与展 望
刘春 城 ， 法栋 ， 绪 坤 ， 霞辉 刘 毛 李
（ 东北电力大学 建筑工程学 院 ， 吉林 吉林 １２ １ ） ３ ０ ２
摘
要： 高压输电线路覆冰是一种严重 的 自然 灾害 ， 冰断线 冲击和振荡会 引起倒塔 ， 致供 电线 覆 导
８ ５％以上 ； ④具有可使空气 中的过冷却水滴或 过冷却 云粒产 生运动的相应 风速 ， 风速 ＞１ ／ ＿ 。 即： ｓ ｍ ｌ Ｊ
另外 ， 线路的海拔高度 、 导线悬挂高度 以及覆冰发生的凝结 高度 ， 也会对线路覆冰产生影 响。不同条件
的组 合 将 在导线 上形 成不 同类 型 的覆 冰 。 通 常根 据 电力 系统运 行 、 维护 及设 计要 求 ， 电铁塔 和导 线 的覆 冰可 以分 成 以下几 类 ＂ ： 输 Ｊ