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输电线路覆冰除冰技术的历史演变

作者: 点击:747 时间:2022-12-09

【摘要】我国每个冬天输电线路覆冰灾害也是比较严重的,自上世纪中期以来,我国输电线路遭受不同程度的覆冰灾害多达上千次。截止目前输电线路除冰技术尽力翻天覆地的变化,现在主流的应用技术,未来又该何去何从?

      我国每个冬天输电线路覆冰灾害也是比较严重的,自上世纪中期以来,我国输电线路遭受不同程度的覆冰灾害多达上千次。截止目前输电线路除冰技术尽力翻天覆地的变化,现在主流的应用技术,未来又该何去何从? 下面鼎信智慧带您科普输电线路覆冰的历史演变。

自20世纪50年代以来,我国输电线路收到各种各样覆冰灾害五六千余次,比较严重的覆冰现象会导致输电线路机械和电气性能急速下降,从而导致线路过载、绝缘子串覆冰造成频繁的冰闪现象,输电线路电力设备损坏 设备等覆冰事故发生。


       清楚的记得2008年的春节期间,南方地区连续多日大雪纷飞 冰冻,那时候还在读小学冰冻导致多日停课断电,其次新闻报道浙江省经历一次史上罕见的持续低温、雨夹雪、冰冻灾害,大部分地区发生了输电线路覆冰断线倒塔事故。据电网公司统计,220千伏及以上输电线路杆塔损毁1505基,10千伏-110千伏输电线路杆塔损毁14.1万多基,低压电杆倒塌51.7万多根,损毁线路15.3万千米。线路停运7917条,变电站停运707座。因此,迫切需要一种输电线路等值覆冰监测装置,实时监控导线覆冰情况,及时处理冰情,为保障线路稳定运行


一、传统输电线路除冰技术有哪些?

       为应付输电线路覆冰现象,采取的行动可以分为抗冰和除冰两种。据统计,目前国际上共有各种输电线路抗冰除冰技术30余种,根据原理的不同习惯上分为4大类:即热力融冰法、机械除冰法、自然被动法和其他方法。


1、热力融冰法

热力融冰是指利用附加热源的导线自身发热,从而使融化冰冻跟雪花的方法

常见的热力融冰法

①电流法

②电路短路法

③直流法

缺点:耗功率大、耗时量大,技术支持难度高,并且有概率影响电网的正常运行。


2、机械除冰法

机械除冰的方法就是利用机械外力并使输电线路上的覆冰脱落的方法

常见机械除冰法

①ad hoc 法

②滑轮铲刮发

缺点:除冰效率低,受地形限制大,安全性较低,工作量大,应用范围比较小。


3、自然除冰法

常见的自然的除冰法:

①阻雪环,平衡锤等

②特殊材料涂成层

③人力除冰法

④激光除冰法

缺点:受环境影响较大,成本高,除冰效率低,机动性差。


二、新型的输电线路设备除冰技术

1、电磁脉冲除冰

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、持续时间长的脉冲,引起目标物的金属表面轻微的收缩和扩张,使得附着在上面的冰滑落。

缺点:除冰花费高昂,效率低,且在除冰过程中易造成舞动,给线路的安全运行造成了威胁。


2、微波除冰

通过分子水平的“搅拌”,从而产生大量的热。微波可穿过冰层,与冰层相粘接的材料吸收微波能后,温度升高,首先融化覆冰与材料结合处的冰层,降低冰层与电网设备材料表面的粘接力,待融化至一定程度,冰层会在自身重力和外界风力的作用下脱落。

缺点:对技术人员要求高,操作困难,实施受到现场各种条件的限制,且目前还没有专门应用于电网设备除冰的微波装置面世。


3、机器人除冰

机器人除冰首先需要人工上线清除导线上一部分覆冰,然后将除冰机器人放在导线上,若电磁干扰很强则要加屏蔽防护装置,可以将线路所有信息以程序形式输入到机器人自身控制程序中,让其自主控制,利用其携带的除冰装置破冰或敲冰。

缺点:虽然操作简便,但需要操作人员在杆塔或线路附近执行操作任务,在恶劣的气候和地理环境下,一定程度上会限制机器人除冰技术的应用。


4、输电线路等值覆冰在线监测装置

       输电线路等值覆冰在线监测装置采用电阻应变片组成惠斯顿电桥,通过检测弹性体应变测量出传感器所受的应力,其结构紧凑,测量精度高,抗偏能力强。本系统将柱式拉力传感器做成球头挂环的形式,取代球头挂环,安装在绝缘子串与横梁之间,测量导线的综合载荷力。将其直接安装高压输电铁塔绝缘子与铁塔连接的部分,实现覆冰区的高可靠实时在线监测,自动采集信息,通过对温度、湿度、风度以及风向等参数的收集,持续24小时监控冰情,测量出线路的覆冰参数,并将信息发送至监控中心,巡检人员可以根据覆冰情况采取相应的措施,确保电网安全稳定运行。



近年来,输电线路除冰技术已取得了较好的成效, 为电网的安全运行提供了有力保障。随着科技的进步和研究工作的不断深入,除冰技术发展趋势上升的不少。


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