寒潮来袭危害输电线路安全 电线覆冰如何应对?

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根据中央气象台消息,1月31日至2月4日,我国中东部地区将出现大范围雨雪天气过程,长江以北大部分地区将有明显降雪或雨夹雪,长江以南部分地区有中到大雨,局地暴雨。春节期间,有可能会有冷空气来袭,提醒人们做好防范。

 

 

冷空气会带来大范围降雪或冻雨,冻雨又叫“凝冻”或“凌冻”,是一种由过冷水滴组成、与温度低于0摄氏度的物体碰撞立即冻结的降水,在气象学上又称为“雨凇”。冻雨多发生在冬季和早春时期,是一种灾害性天气。冬天室外的金属冰凉,水滴落到温度低于冰点的导线、铁塔上,就会凝结成冰。

 

冰会牢牢附着在铁塔、电线上面,而且附着面会越来越大,进而造成覆冰越来越厚。覆冰形成的必要气象条件包括较高的空气平均相对湿度(≥85%)、较大的风速(≥1米/秒)、较低的气温及导线表面温度(-5℃~0℃)等。

 

根据对电力系统的危害程度,覆冰主要分为白霜、雾凇、雨凇、混合凇四种类型。其中,雨凇和混合凇附着力强,易导致输电线路故障。覆冰通常是多种结冰类型的组合,不均匀覆冰或不同时期脱冰都会对输电线路产生严重危害,易引起机械和电气方面的事故,因此需要及时处置。

 

由于雨凇边降边冻,能立即粘附在裸露物的外表而不流失,而且附着面越来越大,就造成冰层越来越厚、浓密而坚实。数据显示,高压线的铁塔在下雪天时,要承受2-3倍的导线重量,但是如果有雨凇的话,就要受到10-20倍的电线重量。

 

线路覆冰后,除了负重会增加外,受风面积也增大,如果遇到大风天气,线路会发生舞动。一旦发生舞动,即便是钢筋铁骨的电网也可能会发生断股、断线,甚至倒塔、断杆,还可能导致相间闪络、绝缘子冰闪等情况。

 

 

目前,覆冰监测方法主要包括图像检测法、拉力法、在线监测与人工观冰相结合等,在极端天气条件下,常规巡检作用有限,但在铁塔上安装可视化装置及后台智能化系统可帮助及时准确地掌握线路覆冰情况。

 

输电线路覆冰后,除了传统的人工敲冰,还可以利用移动直流融冰装置等科技手段,使线路像“热得快”一样热起来,覆冰便会脱落。

 

大雪封山,路面结冰,交通中断,能见度低……偏远地区电线一旦遇到严重覆冰,虽然现在有科技手段“加持”,但是抢修送电仍然非常困难,需要一定的时间和电网员工的艰辛劳动。这个时候,电网企业一般用应急电源车、应急发电车等,临时恢复重要客户和民生用电,同时抓紧抢修,恢复正常供电。

 

覆冰的防治包括可持续对覆冰电力线路开展融除冰的交、直流短路电流融冰,利用无人机搭载绝缘棒进行除冰,利用绝缘操作杆进行机械除冰等。此外,还有移动式直流融冰装置可以随车移动,完成架空线路中任意段的融冰工作,以保障线路安全稳定运行。

2024年1月29日
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来源:元一能源