冬季输电线路覆冰主要受气温、相对湿度以及冷暖空气对流共同作用而形成的一种物理现象。在我国线路覆冰主要发生在西南区域，在西北、华中地区也会有小区域的覆冰现象。当架空输配电线路冰雪过多,线路导线、避雷线上出现覆冰时,首先是加重导线和杆塔的机械负荷,使导线弧垂过分增大,从而造成混线或断线;当导线、避雷线上的覆冰脱落时,又会使导线、避雷线发生跳跃现象,因而引起混线事故。此外,由于瓷瓶或横担上积聚冰雪过多,进而引起绝缘子的闪络事故。本文对输配电线路覆冰及其消除措施进行了研究。由于架空线路分布很广,又长期处于露天之下运行,所以经常会受到周围环境和大自然变化的影响,从而使架空线路在运行中会发生各种各样的故障。据情况统计,在各种故障中多属于季节性故障。
1、架空线路覆冰的原因
架空线路的覆冰是在初冬和初春时节(气温在-5℃左右),或者是在降雪或雨雪交加的天气里,在架空线路的导线、避雷线、绝缘子串等处均会有冰、霜和湿雪混合形成曲冰层。这是一层结实而又紧密的透明或半透明的冰层,形成冠冰层的原因,是由于在自然界物体上附着水滴,当气温下降时,这些水滴便凝结成冰,而且越结越厚。有时,也会在导线表面上结上一层白霜,呈冰渣性质,其重量比坚实的覆冰轻得多,但其厚度却大得多。一般当空气中有大量水分且有微风时,*易形成笛。在湿雪降落时,湿雷一方面粘在导线上,同时又会浸透正在结冰的木,使冰层越来越厚,*厚可达10cm以上。当风向与线路平行时,覆冰的断面里椭圆形;当风向与线路垂直时,覆冰的断面呈扇形,即在导线的一个侧面;当无风时,覆冰则是均匀的一层。此外,覆冰还与线路走向有关,在冷、热空气的交汇处经过的线路,覆冰就更大。覆冰在导线或绝缘子上停留的时间也是不同的,达主要决定于气温的高低和风力的大小,短则几小时,长则达几天。
2 、因覆冰而发生的事故
导线和避雷线的覆冰有时是很厚的,会超过设计线路时所规定荷重。如果导线、避雷线发生覆冰时还伴着强风,其荷重更要增加,这可能引起导线或避雷线断线,使金具和绝缘子串破坏,甚至使杆塔损坏。尤其是扇形覆冰,它能使导线发生扭转,所以对金具和绝缘子串有威胁。常见的线路覆冰事故有以下几种:
1)杆塔因覆冰而损坏
一般是由于直线杆塔某一例导线断线所造成的。此时,由于带覆冰的导线在该杆塔的另一侧形成较大的张力,使杆塔受到过大的荷重,故造成倒杆或倒塔事故;
2)导线覆冰事故
如果导线在杆塔上是垂直排列的,当导线和避雷线上的覆冰有局部脱落时,因各导线的荷重不均匀,会使导线发全跳跃现象,从而使导线发生碰撞,造成短路故障;
3)线路各档距覆冰不均引起事故
由于线路各档距内的覆冰不均等原因,会使各档距内的弧垂发生很大变化。覆冰的档距内的导线荷重很大,特使导线下垂,以致有时使导线离地面距离减小到十分危险的程度,因而发生事故;
4)绝缘子串覆冰事故
虽然绝缘子上冰层厚度所增加的重量不大,但却降低了绝缘子串的绝缘水平,会引起闪络接地事故,甚至烧坏绝缘子,其后果也很严重。
3、 覆冰的防止和消除措施
为了防止覆冰所引起的故障,应用导线覆冰在线监测装置，可通过前端采集单元采集现场的拉力数据、倾角数据、微气象等数据，通过无线网络传输方式把这些数据传输到后台中心，运维人员便可通过屏幕看到现场的环境数据，通过客户端实时对各个监控点进行浏览观察现场情况，根据传送回来的微气象数据、拉力数据、倾角数据等数据进行分析比对，发现情况异常，即可立刻做出应急处理，保障高压线路的**运行。
4、功能特点：
1）通信方式灵活，支持WIFI/GSM/CDMA/GPRS/3G/4G网络；
2）采用太阳能供电系统和蓄电池供电，安装维护方便；
3）为工业级产品，采用防水金属外壳，抗电磁干扰，防雷、防雨、防尘适用于各种恶劣的气候环境；
4）系统采用低功耗设计，采用动态电源管理策略以满足节电要求；
5）备完善的后台软件，具有数据存储、历史数据查询、报表、打印、曲线图绘制等功能，可对杆塔状态进行趋势分析；
6）为工业级产品，采用防水金属外壳，适用于各种恶劣的气候环境；
7）系统采用低功耗设计，采用动态电源管理策略以满足节电要求；
8）配备完善的后台软件，具有数据存储、历史数据查询、报表、打印、曲线图绘制等功能，可对覆冰状态进行趋势分析；
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