输电线路除冰技术与装置
李培国1,高继法2,李永军2,王 钰1
(1.中国电力科学研究院，北京 100085 2.大庆石油管理局电力总公司，黑龙江 大庆 163453)
摘要： 介绍了用于输电线路除冰的技术及相应设备，重点介绍了美国在电脉冲除冰方面的研究情况及俄罗斯利用可控硅整流技术研制的融冰与无功静补双用途综合装置的情况。
关键词： 输电线路；除冰；技术；装置
0 引言
高寒地区输电线路冬季因受冰雪危害引起的供电中断事故通常都是较严重的，其修复工作难度大，周期长，停电影响面积广，因此一直是全世界范围内需要解决的难点问题。各国的研究人员设计出不少方案，用以提前将导线上的积雪、覆冰去除，避免引起击穿、断线舞动等事故。目前常用的方法仍然是采用增加线路电流使之发热将冰雪融化防患于未然[1]。另外，也有研究者提出了电脉冲除冰的方法[2]，并做了许多试验工作，虽然最终未获成功，却也积累了许多宝贵经验。
冰害对电力系统来讲是个季节性危害，为除冰而配置的变电站设备，其使用也是季节性的；而且，即使是在冬季，除冰装置也不是一直在使用，而是短时使用。如果在非除冰时间将其闲置不用也是一种比较大的浪费，因而有些研究者提出的将加热融冰设备与无功静止补偿装置合二为一的方案[1]，从技术经济比较上应具有较大优势，并且获得了一定的运行经验，是值得推广的。
1 电脉冲除冰的尝试
据文献[2]介绍，电脉冲除冰（Electro-Impulse De-Icing，简称EIDI）技术出现于第二次世界大战之前，其基本原理即是采用电容器组向线圈放电，由线圈产生强磁场，在置于线圈附近的导电板（即目标物）上产生一个幅值高、持续时间短的机械力，从而使冰破裂而脱落。此方法在飞机除冰方面有成功的经验[2]，在此情况下，导电极即是飞机机翼或其它部位的铝质表面。当施加此脉冲时，电动力引起铝质表面轻微的收缩和扩张，使得附着在上面的冰滑落，从而达到除冰的目的。
EIDI装置的电气原理如图1所示。
图1 EIDI 装置电气原理
图1中的目标物可以是待除冰物体（比如飞机机翼），或者是铝板（此铝板与待除冰物体相连接），或者是另一个线圈（此线圈与待除冰物体相连）。对输电线路除冰，目标物可以是后两种形式。
美国堪萨斯州的Wichita州立大学提出的输电线路EIDI装置示意图如图2所示。
图2 输电线路EIDI装置安装示意
每根电线杆上安装1个EIDI单元，其中包括了贮能电容器，可控硅及相应的电子线路。每个柱上单元可以带6组EIDI执行器，每一个执行器包括脉冲线圈和目标物，目标物是与导线直接相连的线圈。贮能电容器及EIDI单元中其它部件直接由线路上的电流互感器或电压互感器供电。EIDI单元可以遥控，并且可以通过几种形式的冰探测器来自动控制其动作：当探测器给出指示覆冰情况的信号后，EIDI单元动作，向执行器中的脉冲线圈发出脉冲电流，执行器由此获得的冲击力将使冰雪从导线脱落。在对所设计的EIDI装置进行改进并用于实际线路除冰之前，研究者成功地将一段3m长，477MCM ACSR型导线上12.5mm厚的覆冰去除，说明此方法有可能在实际线路上取得成功。此试验中贮能电容器为600μF，充电电压为1.75kV，估算的冲击力约4.5kN，模拟线路档距张力约2kN。
但是，当将此装置（仍使用600μF，1.75kV）用于专门建设的100m长档距的试验线段上时，它仅能去除约3～5m长的一段上的覆冰，脉冲振动虽然能继续沿导线向档距中部传播，但空间陡度已不足以使覆冰脱落。试验中覆冰厚度从0～18mm变化，并不影响有效去除覆冰段的长度。将充电电压增加至2.2kV可以明显改善除冰能力，但由于此时导线运动过分剧烈，因此试验没有继续往下进行。
文献[2]的作者们停止了他们的研究工作，一方面是因为技术上还不成熟，试验没有达到预期的目的，另一方面是考虑到每根杆上都装设EIDI设备，费用过高。不过此技术的优点也是明显的，主要是没有运动部件，安全可靠。
2 加热融冰技术--用于加热融冰与无功静补的双用途可控硅整流装置
目前技术上较成熟的高压输电线路自动除冰技术是采用增加导线中的电流，使之超过工作电流，引起导线发热，从而使附着在导线上的冰、雪、雾凇等融化脱落，达到去除它们的目的。加热融冰技术既可采用交流电流，也可采用直流电流。冰害较严重的前苏联自1972年开始使用二极管整流装置融冰，现在则采用可控硅整流装置[1]。
可控硅技术发展到今天，建造融冰用的各种电压、电流可控整流装置已不成问题，主要还是对具体工程而言其技术经济比较上是否满足要求。考虑到融冰装置每年只工作有限的天数，在其余时间就可以将其整流部分用于其它的功能，比如其可控硅整流器用作无功静止补偿。这样，从综合的技术经济比较上采用可控硅整流融冰就是合算的了。
根据这种思路，俄罗斯直流研究院（НИИПТ）研制成功了两个电压等级的可控硅整流融冰装置[1]：14kV（由11kV交流母线供电）和50kV（由38.5kV交流母线供电）。14kV装置的额定功率为14MW（型号ВУПГ-1000-14），50kV装置的额定功率为50MW（型号ВУПГ-1000-50）。50MW装置于1994年在变电站投运，用于一条315km长的110kV输电线路的除冰。
这种融冰装置包括1台型号为ТДТН-40000/40000/40000的三绕组（115/38.5/11.0kV）变压器、具有典型保护的高低压侧开关和刀闸、可控硅整流器ВУПГ-1000-50（包括控制系统、调节系统、保护系统、自动化系统、整流阀强迫空冷系统等）、连接110kV线路和融冰装置的母线及开关装置。
通过计算选定采用板状可控硅（型号Т153-630）。每个阀包含40个串联的单元（预留10﹪裕度），每个单元都具有分压和阻尼回路、控制脉冲形成回路和可控硅阳极保护回路。可控硅的控制采用电缆--变压器系统。可控硅单元如图3 所示：
整流器置于配电装置区专门的小间内，此小间的墙壁为发泡聚胺酯制作，其中安装有三相交流和直流正、负极绝缘子(套管)。循环冷却空气由位于零电位的风扇供给。为了保证在长期闲置后的安全投运，专门设计了空气加热器，用于对可控硅阀的元件进行预热干燥。
可控硅整流融冰装置工作时要在电网中产生电流和电压谐波，应该在交、直流两侧安装滤波器。考虑到滤波装置造价较高，用户同意不安装滤波器装置[1]。
实践中采用的融冰方式为：退出运行的线路，其中一相导线接正极（或负极），另外两相导线并联接负极（或正极）。融冰时间为（包括开关倒闸操作时间在内）2～2.5h。
在上述融冰装置的基础上，很容易通过增加一些元件构成无功静止补偿装置，从而提高整个装置的综合技术经济性能。文献[1]介绍的这种组合装置是在可控硅整流融冰装置的基础上增加了L-C滤波支路、电抗器和无功调整结点（如图４所示）。
收稿日期：2002-02-05 输电线路除冰技术与装置 作者简介：李培国（1962-），男，博士，高级工程师，从事高电压技术方面的研究工作。
高继法（1953-），男，工程师，从事电网管理工作。
李永军（1965-），男，硕士，工程师，从事供电管理工作。
王 钰（1971-），男，博士，工程师，从事高电压技术方面的研究工作。
高压线除冰原理
高压线除冰原理
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。
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最大电流，使导线发热冰雪融化。
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最佳位置，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。
4、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。
5、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。
架空导线不停电全自动融冰技术及装置
架空导线不停电全自动融冰技术及装置
摘要：结合我国近几年冰害事故发生情况探究，引发冰害事故的主要原因之一就是架空导线覆冰，导致导线电阻、导线截面积比例发生显著变化，因冰害事故影响范围与影响程度较大，也引发我国相关部门关注与重视，在架空导线不停电全自动融冰技术与装置结构创新方面加大探究力度，要有具体目标与根据，降低融冰能源消耗量与冰害事故发生率，依据此装置运行原理，不必改变电力系统运行状态，就可实现架空电力线路导线全自动、分段、有选择性融冰目的。
关键词：架空导线；不停电全自动融冰技术；装置
架空导线不停电全自动融冰装置设计与创新，通过各项先进技术的引进与应用，以不改变电力系统运行方式、线路传输电流方式、连续供电等目标，在装置结构创新、技术水平提升等方面均发生显著的变化，解决了冰害事故发生问题，导线上不存在覆冰情况，装置能有选择性地融冰，载流导线截面受到一定保护，有效解决融冰过程中导线舞动、跳跃等问题，提升线路安全性，避免引发冰害事故。
一、除冰防冰技术发展现状分析
架空导线防冰除冰是以导线为核心，各国家均对相关技术展开大力探究，在发展阶段通过明确架空导线线路覆冰机理，借助防冰技术，在防冰方法、除冰方法方面创新，目的就是降低架空导线融冰环节中的灾事故发生率。
结合当前我国除冰防冰技术发展现状分析，可采用的融冰方法较多，如：安装铁磁线材法、短路电流融冰法、计算机综合自动化处理法、过电流防冰除冰法等等。
安装铁磁线材法：主要是考虑导线融冰要求，把铁磁线材安装在导线上，借助电流使导线加热，借用热力去除导线上的冰，从而达到融冰目的。 短路电流融冰法：有相应的配套设计，会与融冰线路单独连接，在人为因素影响下，使导线金属性短接，设置融冰电源为“零”，在升压过程中使线路传输电流较大，实现导线融冰目的。
计算机综合自动化处理法：是借助现代化计算机技术，先开展勘察工作，能依据勘察环节中所产生的信息数据分析结果，制定完整设计方案与应用计划，构建计算机综合系统，再加上相应的配套装置，能通过对电力系统运行方式改变完成融冰。但是此方法在应用过程中，系统保护设置的整定值会发生变化，还需在实际应用中不断地调整，才可对系统整体性有相应的保护[1]。
电缆除雪方案(1)
电缆除雪方案
问题：电缆作为供电设备中的重要一部分它影响每家每户的供电。由于大部分电缆设在户外，每到冬天下雪电缆积雪对电路造成很大的影响，电缆除雪对电缆的保护和供电非常重要。
方案一：对小型遥控无人机进行改造加装喷火器、小型油桶和点火器，人工遥控无人机对积雪电缆喷火使雪融化达到电缆除雪的目的。
具体方案：
1、购买几架小型无人机、喷火器、小型油桶、点火器等设备。
2、找专业人士进行无人机改造并对无人机性能安全等方面进行测试。
3、对除雪工作人员进行无人机操作培训并考核。
4、建立完善无人机除雪小队和应急小队。
备用方案一：震动电线除雪。在电线杆上加装震动装置并安装下雪传感器，当下雪时震动装置自动工作震动电线来达到除雪目的。缺点安装费用较高，安装较为困难。
备用方案二：反射除雪。在积雪的高海拔地区电缆附近设置大的反射镜子（镜子可以反射太阳光射，它有凸透镜的汇聚功能，可将光线积聚在电缆上，即使断电也可以通过太阳能暂时维持，待工作人员修好便可继续储电）。不可控因素为天气，天气要是没有太阳变难以将冰雪融化。镜子可以转动角度，没有积雪时可作为太阳能板。
备用方案三：改变电缆的线路。将电缆埋于地下和天然气，输水管等组成地下网。缺点：该方案可行性较低，已有线路难以更改。
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。
输电线路可控安全除冰技术探索
・５２０・ 建筑与发展
ＪｉｏｎＺｈｕＹｕ ＦａＺｈａｎ 水利电力技术
Ｓｈｕｉ Ｌｉ Ｄｉｏｎ １ｉ Ｊｉ Ｓｈｕ
输电线路可控安全除冰技术探索
杨晓丰成杰徐晓频王志刚沈磊
浙江绍兴电力局 浙江绍兴３１２０００
【摘要】通过对目前输电线路上常用除冰方法的分析，结合近年来浙江绍兴地区输电线路覆冰特点，针对覆冰在输电线路上的结冰特性和
覆冰对输电线路造成危害的原理进行分析，研制出一种输电线路可控安全微型爆破除冰索，对覆冰线路提供了一种连续供电不停役、结冰天气不
上塔、除冰区段针对强、安装方便成本低、均匀脱冰保安全的安全、有效、可控的除冰方法。
【关键词】输电线路；覆冰；可控；爆破除冰索
一、引言
输电线路是电能输送的核心组成部分，在电力系统中有着十分重
要的作用。２００８年以来，我国南方大部分地区先后多次出现强降温和
持续雨雪冰冻天气，给电网造成了严重损坏。特别是２００８年年初的冰
冻雨雪灾害天气造成了浙江电网２３条５００ｋＶ线路、２１条２２０ｋＶ线路出
现了倒塔、断线、跳闸。２０１３年浙江地区又因雨雪冰冻灾害天气出现
了３条５００ｋＶ线路、２Ｏ条２２０ｋＶ线路的跳闸，对整个浙江电网形成了严
峻的考验。近年来，国家电网公司、相关研究单位均对除冰技术进行
了有益的探索，取得了可喜的成果，但大多数方法还是难以解决线路
需停役、针对性不强、安全风险大、除冰成本高和不均匀脱冰产生导
线较大舞动等问题。
二、目前常用除冰方法的分析
据了解，目前国内外除冰防冰技术多达３０多种，现对以下几种常
用的除冰技术与方法进行粗略分析。
１、增加负荷融冰
该技术是在覆冰期间，通过系统调度，将两条或多条线路的负荷
通过重冰区的一条线路，或使重冰线路末端变电站的全部负荷电流都
通过重冰区的一条线路来输送，以增大负荷提高导线温度，从而实现
融冰，但通过增加覆冰线路的负荷进行融冰的方法存在如下不足：
１）本方法对于截面较小的１１０ｋＶ及以下线路可行，但对于２２０ｋＶ
输电线路覆冰危害及防冰除冰技术分析
输电线路覆冰危害及防冰除冰技术分析
摘要：阐述了网架覆冰的形成机理，影响覆冰的各种影响因素，并对覆冰的危害进行了分析。本文列举了近几年来国内外不同类型的覆盖冰监控技术和防冰、除冰技术，并对其进行了比较和分析，总结了其存在的问题，并提出了未来的研究和发展趋势。
关键词：电网覆冰；覆冰监测；除冰；防冰
引言
在自然环境中，电网的运行与气候、环境密切相关，由于气象条件的改变，电网在长期遭受风吹雨打的情况下，其运行的安全性将会大大降低。近几年，大规模的输电线路覆冰事故频发，例如在2008年初出现的大规模低温，直接导致了经济损失1516.5万元，灾情人数突破一亿。为减少或减少雨雪、冰雪灾害给电网带来的重大损失、降低维修费用和维护费用，保证人民群众日常生活和工作的供电需要，输电线路覆冰和除冰技术研究成为一个越来越迫切的课题。
1、输电线路覆冰的成因及危害
1.1输电线路覆冰的成因
自20世纪五十年代起，美国、俄罗斯、日本等国都对覆冰进行了大量的观测与研究。根据其形成条件，可将其分为三大类：雨凇、雾凇和混合凇。雨凇是一种很难清除的雾凇，它具有很强的粘性，但是它的形成条件比较苛刻。由于被冻成了致密的透明冰锥，附着在接触面上，因此极易发生覆冰事故，对电力系统的各个部件都有很大的影响。覆盖冰是一个复杂、多因素的过程，气象条件、线路安装条件、线路走向、绝缘子的尺寸、流经电流的大小等因素，都会对覆冰的影响。在这些因素中，大气温度、液态水含量、空气中或云中的过冷水颗粒的直径、风速、风向等四个方面对覆盖冰盖的影响。这4个因子对覆盖冰层的种类及严重性有重要影响。 电网覆盖冰的前提是：大气温度、传输线路各设备表面温度不能超过0℃；大气含水量超过85%；风速超过1米/秒。
此外，由于电场的吸引作用，使水珠粘附在电线上。因此，与无电线相比，带电线路上覆冰的厚度要大得多。在绝缘子类中，以复合绝缘子为例，其覆盖范围愈大，覆盖面积愈大，而下部伞裙覆盖的速度比上部和中部都要快。此外，非带电覆盖层与带电覆盖层之间的关系也存在着显著的差别，且因其内部的杂散电容而使绝缘子的各个部位发热程度有所不同。因此，在不带电覆盖的情况下，绝缘子结冰的起点在终端和接地终端，而在带电覆盖后，仅在接地端开始。
输电线路除冰技术现状及发展
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 文章编号:1004-289X(2009)01-0004-04输电线路除冰技术现状及发展张昕,韩占忠(11三峡大学电气信息学院,宜昌443002;21宁夏回族自治区石嘴山市供电局,石嘴山753000)摘 要:针对我国输电线路冬季易受气候影响导致覆冰并极易转化为严重的倒塔断线事故的现状,概述了实际中常采用的大电流融冰法以及低居里点铁磁材料的研究和发展,指出了相关方案的优缺点以及输电线路除冰技术的未来发展方向。关键词:输电线路;覆冰;除冰技术;大电流融冰法;低居里点铁磁材料中图分类号:TM726 文献标识码:BCurrentSituationandDevelopmentofTransmissionLineDeicingTechnologyZHANGXin1,HANZhan2zhong2(11CollegeofElectricalEngineering,ThreeGorgesUniversity,Yichang443002,China;2.NingxiaShi2zuishanPowerSupplyBureau,Shizuishan753000,China)Abstract:Accordingtothesituationthattransmissionlinesareeasytoiceandcausetowerfailureinwinter,thispapermainlyoutlinesthelargecurrentice2meltingmethod,theresearchanddevelopmentoflowCuriepointmagneticmaterialindeicingtechnologyoftransmissionlinesandpointsoutthepresentproblemsanddevelopingtrendinthefuture.Keywords:transmissionline;icing;deicingtechnology;heavycurrentice2meltingmethod;lowCuriepointmagneticmaterial1 引言输电线路因受冬季冰雪危害通常容易引起严重的断线、杆塔倒塌、大面积停电、限电等事故。不仅对我国电力系统的安全运行造成了严重威胁,也一直是电力系统研究中急待解决的难点问题。据不完全统计[1-4],自上世纪50年代以来,我国输电线路便不断遭受覆冰危害。2003年,由覆冰引起的110～500kV输电线路跳闸79次,占总事故的3127%,其中500kV线路跳闸13次;由于覆冰引起的110～500kV线路非计划停运47次,占总事故的4124%。2004年12月至2005年2月,我国华中电网出现大面积冰灾事故,仅湖南省就有700多万人受灾,直接经济损失超过10亿元。2008年1月,南方多个省份遭受了50年一遇的冰雪灾害,部分地区的线路覆冰厚度达到40～60mm,远远超出了15～20mm的设计值,造成贵州500kV骨干网基本瘫痪,华中、华东电网几十条500kV线路倒塔、倒杆、解列和停运,最大电力缺口接近4000万kW。截至2月12日,全国因灾停运线路共35968条,停运变电站1731座,110～500kV线路倒塔8709座,全国13个省份拉闸限电,共有17个省级电网电力供应紧张。全国受灾人口达1亿多,直接经济损失超过1100亿元。2 覆冰危害及机理冬季恶劣气候条件下输电线路通常容易大范围覆冰,导致部分线段覆冰厚度明显超出其设计标准,致使线路出现较大范围内的冰闪跳闸、导线舞动、相间闪络、金具损坏、跳闸停电和倒塔断线等严重事故,直接影响输电网正常运行。导线覆冰的主要危害有:(1)过荷载。即导线覆冰厚的实际重量超过设计值很多,导致架空输电导线及杆塔载荷过大超出自身机械强度极限最终断线垮塔。(2)不同期脱冰或不均匀覆冰事故。相邻档导线不均匀覆冰或不同期脱冰会产生张力差,使导线在线夹内滑动松脱,甚至会因为两侧水平张力差过大而拉垮杆塔;不同期脱冰会使导线跳跃电气间隙减小,造成4《电气开关》(2009.No.1)
浅析输电线路防冰、除冰的新方法
浅析输电线路防冰、除冰的新方法
摘要：目前，云南电网公司红河供电局在输电线路覆冰的预防和抗冰除冰处置方法上仍采用八九十年代的传统作业方法，防冰采用人力巡视或者电子摄像监控的方式方法，除冰除了电流融冰技术的应用外多数采用机械除冰的方法，随着国家大力提倡发展技术创新，一大批高科技在国内各行业得以应用。本文主要讲述输电线路覆冰的预测报警新技术以及抗冰除冰应急处置新方法的设想，为红河供电局输电线路运检专业在线路覆冰处置技术革新方面做前沿科技探索。
关键词：输电线路；覆冰；预测报警；应急处置；新方法；科技探索
1 现状调查分析
输电线路覆冰会给输电线路设备带来毁灭性的灾难，红河州的输电线路覆冰不易预防和控制，除了地域性气候的不确定性因素外，对输电线路有可能覆冰区域的气候监测和覆冰预警方面的技术仍处于空白。经过对近几年红河局所管辖线路的覆冰情况进行分析，得出下表：
由上表可以看出：线路发生覆冰时间虽然大部分集中在气温较低、或下雪的冬季，但也不排除发生在其他时间的部分。而发生地点毫无规律，导致监测、预防困难，不能及时进行处理，造成了严重后果。
通过分析，得出监测困难的原因大致有以下几个方面：1）环境的不可预测。覆冰地区的温度、湿度、气象等条件难以预测；2）目前红河局只对梳理出来的易覆冰特殊区段，泸西、弥勒区域的个别线路安装了覆冰在线监测装置，远远不能满足工作需要。其他地区因为不属于覆冰多发区，考虑经济性，安装在线监测装置过于昂贵；3）现有的覆冰在线监测装置，是通过传输照片来对覆冰进行监测，通过照片对覆冰情况进行判断，而二维照片难以反映真实的覆冰情况，造成了监测数据的不准确性；4）对于没有安装覆冰在线监测装置的线路，现在一般选择人力巡视。而输电线路覆冰的区域一般都在高海拔山区，发生覆冰时的气候恶劣，道路通行难度增大，人员巡线时危险性大，且需要通过步行才能到达杆塔处，效率低下；5）因为没有实时监测系统以及报警系统，所以导致没有在第一时间进行处理，使覆冰越积越厚，造成了严重后果。
输电线路除冰技术与装置
２００２年６月 第３卷第２期 电力设备
Ｅｌｅ懒ｌ Ｅｑ ｍｓ．ｎｔ ｄｕｎ ２０ｏ２ Ｖｏ１．３Ｎｏ．２
输电线路除冰技术与装置
李培国 ，高继法 ，李永军 ，王钰
（１．中国电力科学研究院，北京１０００８５；２．大庆石油管理局电力总公司，黑龙江大庆１６３４５３）
摘要：介绍了用于输电线路除冰的技术厦相应设备，重点介绍了蔓国在电脉冲睁冰方面的研完情观厦饿罗斯利用可
控硅整流技术研制的融冰与无功静朴双用逢综告装王的情巩。
关键词：输电线路；除冰；技术；装置
中围分类号：ｒＦＭ７２６
高寒地区输电线路冬季因受冰雪危害引起的供电中断
事故通常都是较严重的，其修复工作难度大，周期长，停电影
响面积广．因此一直是全世界范围内需要解决的难点问题。
各国的研究人员设计出不少方案，用以提前将导线上的积雪、
覆冰去脒，避免弓Ｊ起击穿、断线舞动等事故 目前常用的方法仍
然是采用增加线路电流使之发热将冰雪融化防患于未然＿ｌ】。
另外，也有研究者提出了电脉冲陈冰的方法 。，并做了许多试
验工作，虽然最终未获成功，却也积累了许多宝贵经验。
冰害对电力系统来讲是个季节性危害．为陈冰而配置的
变电站设备，其使用也是季节性的，即使是在冬季，除冰装置
也不是一直在使用，而是短时使用。如果在非陈冰时间将其
闲置不用也是一种比较大的浪费，因而有些研究者提出的将
加热融冰设备与无功静止补偿装置台二为一的方案…，从技
术经济比较上应具有较大优势，并且获得了一定的运行经
验，是值得推广的。
１ 电脉冲除冰的尝试
据文献［２］介绍，电脉冲陈冰（Ｅｌｅｃｔｒｏ—ＩｍｐｕｌｓｅＤｅ－Ｉｅｉｉａｇ，
ＥＩＤＩ）技术出现于第二次世界大战之前，其基本原理即是采
用电容器组向线圈放电，由线圈产生强磁场，在置于线圈附
近的导电板（即目标物）上产生一个幅值高、持续时间短的机
械力，使冰破裂而脱落。此方法在飞机除冰方面有成功的经
验嘲．在此情况下，导电极即是飞机机翼或其他部位的铝质表
架空输电线路的防冰与除冰技术
架空输电线路的防冰与除冰技术
摘要：为了更好地适应我国市场经济的持续发展，国家输电电压和负荷不断增加，该地区架空输电线路表现出密集的性能，因为该地区和环境相对复杂，因此与环境因素相关的风险也越来越普遍。一旦出现低温、冰雪等不利天气条件，航空公司可能会造成冰盖问题，此时稳定的电力输送可能构成严重威胁，一旦事故不可避免地发生，对社会和经济造成负面损失。在这方面，探索空中输电线路的防冰和除冰技术具有巨大的实际价值。
关键词：架空输电线路；防冰；除冰技术
1架空输电线路的覆冰、防冰、除冰理念
1.1覆冰危害
冰盖可能对世界各地输电线路的安全构成严重威胁，研究数据表明，冰盖的风险可能导致输电塔过载，从而导致严重事故，如线路故障、输电塔倒塌、电力泄漏和冰盖脱离。国内架空输电线路，在冰盖危险的情况下，往往会导致严重的断电事故，因为架空线路的高度相对较高，因此维修工作的时间成本也相对较高，相对困难，即使在维修过程中也会引起新的问题，因此，探索空中输电线路防冰除冰技术具有很高的实用价值。
1.2防冰除冰技术
防冰主要涉及在电力线结冰之前应用积极有效的预防控制措施，该技术的优点有助于在极端天气条件下保护和预防输电线路结冰风险。虽然除冰在输电线路可承受的压力范围内，但对于常规除冰线路，为了实现线路正常运行的保护功能，不需要实时或立即除冰工作。
2输电线路冰害故障的主要机理 绝缘子上覆有冰层。在冰雪天气下，由于绝缘子表面结了冰层，使其绝缘电位下降，从而造成了绝缘子的闪络。在此之前，当绝缘子被污物沾染时，会使飞弧电压进一步下降。同时，由于绝缘子上覆冰层的持续粘着，会导致线路和铁塔之间发生短路，从而导致短路。冰层覆盖失效。覆冰舞动故障。输电线路的导地线附着积雪、覆冰的情况下，在微风特别是北风的作用下，发生跳舞的现象，就是导地线的舞动现象。当线路路径的走向与主导风向角度大的情况下，在不均匀脱冰的影响下，舞动现象会进一步加剧，处于特别地形的线路更容易受到舞动的负面影响。当导线与导线，或者导线与地线发生鞭击的情况下，舞动跳闸故障发生，多回路线路和多分裂导线线路受到舞动事故的概率相对更大。在多回路、多分支的导线中，由于不同的导线之间，或不同的地线之间，均会产生不同程度的舞动。覆盖冰层的超载破坏。当塔顶上的冰块体积、重量太大时，可能导致塔顶倒失效；在绝缘子覆冰过程中，由于超负荷的原因，会导致绝缘子破线、脱线等失效现象的发生；由于导地线上覆冰层的超负荷，再加上风力及拉力不均衡等因素，会导致导线断裂。在铁塔、导地线、绝缘子、金具等部位被不均匀覆盖的条件下，传输线的受力是不均衡的，同一耐张段中，一个或多个档距的过度覆盖会对其它档距铁塔的受拉产生影响，一旦该耐张段中任意一个金具或零件的极限值被突破，就有可能导致线路失效。