从冰雪灾害谈高压输电线路的设计与维护探索

【摘要】本文首先简单介绍了高压输电线路的特点，接着分析了冰雪灾害损害高压线路的基本特点，然后提出了一些有效的高压输电线路的设计与维护方法和措施，旨在促进与同行的沟通交流，不断提高高压输电线路抵御冰雪灾害的能力，不断创新维护措施，以降低冰雪灾害对高压输电线路的损害程度，减轻国家与人民的生命财产损失。

【关键词】冰雪；灾害；高压输电线路；设计；维护；特点；措施

中图分类号：S611 文献标识码： A

要有效减少冰雪灾害带给高压输电电路的损害，首先应确保线路在恶劣天气下的正常、安全、可靠运行，因此防护、除冰工作必须针对线路的运行特点进行展开。另外，在设计高压线路时也应该考虑冰雪灾害的影响，实现高压线路的标准和专业管理，从根本上减少运行故障，保障电网的安全运行。

1.高压输电线路的基本特点

高压输电线路有着与普压、低压线路不同的特点，具体如下：一是线路运行的可靠性、安全性要求高。原因是高压输电线路是城市电网的主要输送干线，地位超越，因此如果发生安全事故，则会对城市经济带来巨额损失。二是其结构参数高。高压输电线路的吨位大、杆塔高、绝缘子片数多、串长，因此，如果其一旦发生倒塌，修复所需的备品要求很高，而且难度大。三是运行参数高。四是线路长，额定功率高，电场强度高，危险系数大。五是高压线路沿线的地理环境多元复杂，维修工作困难[1]。

2.冰雪灾害对高压输电线路损害特点

2.1少量的覆冰

发生冰雪灾害时，高压线路的导线会出现一种上圆截面的覆冰，形状可能是椭圆也可能是其他。这些线路上的少量覆冰由于在大气中形成迎风面，因此，当风吹动的角度恰当时，导线会舞动。

2.1闪络损害

冰雪天气下，覆冰导致的闪络尽管对高压输电线路的内在结构造成破坏影响，但其却和污闪一般，会大大降低线路绝缘子串的基本绝缘性能。同时，因为大多数情况下覆冰情况并不会因为闪络的发生而立即消除，因此，还会导致线路的自动重合闸不能正常工作。

2.3接地短路

严重冰雪灾害条件下，有大量的覆冰接在高压电缆上，使得线路的负荷重量急剧增加，导致弧垂出现接地短路，影响正常供电。

2.4垂直负载超重，压垮高压线路结构

该情况最为普遍。对于有大量覆冰的线路，受前后张力的不平衡差距影响，很容易出现其中一侧耐张杆的拉线松弛的情况，如果此时没有维护人员对拉线进行及时的调整，并做好保杆工作，则会发生断线损害，同时在冲击荷载力的作用下发生倒杆。严重情况时，可能会受连锁反应的影响，导致整条线路全部垮塌。尤其在线路高差大、丘陵、海拔高、崎岖山地等地区，高压线路会出现严重的覆冰现象，而且倒塔的发生概率也较高[2]。

3.高压输电线路应对冰雪灾害的科学措施

3.1实现高压输电线路的优化设计，提高线路的整体规划设计水平

3.1.1提高电网规划设计标准

随着电力行业对冰雪灾害的防护意识的增加，国家电网公司也提高了电网设计的标准，在现阶段的我国，35至330千瓦电网的设防标准为30年一遇，500千瓦以及750千瓦电网的设防标准为50年一遇，在建的特高压工程灾防标准为100年一遇。广大电网公司在进行电网建设时，应认真做好调查工作，根据当地的实际情况，科学制定正确的线路结构抗御覆冰灾害的标准。

3.1.2应合理设计线路的走向

在设计高压输电线路的路径时，应尽量避开林区以及高山风口。原因如下；林区树木密集且增长速度快，如果线路处于林区，则很容易被树木遮挡，不利于电网线路维护工作人员的巡查工作。而且一旦树木被积雪或覆冰压倒时，周边的线路会直接受到遭殃，从而极容易发生大面积的倒杆、倒塔断线电网事故。

3.1.3选择有效的预防电网覆冰的技术装置

目前，国内的常用的预防电网覆冰技术主要由短路融冰技术、过电流融冰技术以及热力融冰技术。其中，短路融冰技术又包括了三相、两相、当相短路融冰技术等。此外，还有新型的直流融冰装置。各电力部门应根据当地天气情况，科学配置正确的融冰设备。

3.2积极做好线路事故的预防措施，提高线路的检修能力

3.2.1关注天气变化，制定有效的预控措施

一旦出现持续低温天气，相关部门应马上收集详细的天气资料，有准备、有目的性的安排线路巡视工作，以及时排查是否出现线路覆冰情况，并能够在第一时间内启动最有效的除冰措施。

3.2.2加强线路检修人员的技能培训和考核

在现阶段，大部分的线路检修工作还是依靠人工完成，因此现场工作人员的专业技能必须过关。电网公司应积极组织相关技能培训，引进先进的除冰工艺、考核相关人员的安全隐患排除技能和维修技能，同时购买必备的除冰装置。

3.2.3做好特殊薄弱线段的补强工作

对于覆冰严重的线段，应提前制定好应急方案，及时拆除架空地线，防止线路碰线导致短路，避免扩大灾害。同时，对于处于特殊地段的杆塔，尤其是张力不平衡且大档距的耐张杆，也要做好预先的保线、保杆措施。

3.2.4完善线路覆冰管理

做好日常的线路覆冰资料的收集、整理、记录工作，以便于在发生灾害时，能够有效进行处置。同时，根据实际需要，有计划地更换不符合抗御覆冰灾害的杆塔等。

3.2.5重视日常的线路巡视工作

组织经验交流会，在日常线路巡视时，应重点检查杆塔型号、对地距离、拉线、竹树障碍等，防患于未然。

3.3认真做好高压线路的日常维护工作

3.3.1选择合理有效的线路运行管理模式

一是集中管理方式，特点是条条为主，重点突出是其最大的优点，有利于及时掌握和分析设备的运行情况，不过其工作效率较低，且运行成本较大。二是分散管理方式，特点是块块为主，高效率是其最大的优点，能够充分使用车辆，很快消除各种设备缺陷，不过这种管理方式却不太适宜建立班组设备台账和有序管理设备。三是复合管理方式，特点是条相互相结合，最能适应现阶段的需求。

3.3.2加强线路的巡视工作

线路巡线工作人员开展巡视工作时，应重点检查线路的拉线位置、导线绝缘子是否完好、钢线卡螺栓是否有松动，线路周边树木的高度等细节，以及时及时发现并处理问题，防止发生断线、倒杆、倒塔等电路事故。

以下是几种常见的高压输电线路的巡视方式介绍：①定期巡视，通常为每月一次，通过定期巡视，能够基本了解沿线情况和线路的杆塔及其他部件的实际运行情况。②特殊巡视，一般用于发生特殊情况时，比如河水泛滥、地震等导致线路过负荷时，目的在排查部件是否发生变形损坏以及线路是否出现异常情况等。③夜间巡视，通常安排在一年当中的阴雨季节的夜间或者在晚上8点点至晚上十一点的线路高峰负荷期，目的在于检查绝缘子的放电以及导线连接器是否出现发热情况。④故障巡视，顾名思义是查找线路的故障发生点、具体情况以及线路跳闸的原因。

另外，还应制定标准的巡视表格，要求线路巡视员在每次巡视时，在现场依据表格逐项检查和真实填写，并认真做好现场巡视笔录，从而杜绝发生漏记缺陷、漏查项目等问题，同时加强巡视监督的力度，从而真正实现对线路巡查过程的全程控制，保证巡视质量[3]。

4.结语

综上所述，从冰雪灾害角度出发分析高压输电线路的设计与维护具有重要的现实意义。高压输电线路直接关系人民的日常生产和生活，与城市经济发展之间息息相关。虽然冰雪自然灾害不能避免，但相关的电网工作人员可以针对高压电路的损害特点认真做好电缆除冰和防治工作，加强对线路的现场自动监测设备研制，制定设计标准，加强日常管理，才能在冰雪灾害来临时临危不乱，把冰雪损害降到最低。

【参考文献】

[1]廖平.从冰雪灾害谈高压输电线路的设计与维护[J].科技风，2013，16：46.

[2]黄晖.从冰雪灾害谈高压输电线路的设计和维护[J].广东科技，2009，20：109-110.

[3]许强.综述冰雪天气下的高压输电线路的设计与维护措施[J].科技风，2010，13：121.