输电导线高频临界融冰影响因素研究

黄欣超，周羽生，曾薇，周文晴，杨忠毅

（长沙理工大学电气与信息工程学院，长沙 410114）

0 引言

覆冰严重威胁电力系统安全运行，使输电线路荷重增大，易造成导线舞动形成风振，引发绝缘子闪烁、断线、垮塔倒架等事故[1-2]，造成巨大的社会经济损失。目前，输电线路融冰主要采用的工频交流、直流短路融冰技术虽能在一定范围内实现有效除冰，然而在融冰过程中线路需要停运，且此方法仅利用电流流经导线所产生的焦耳热，效率较低。

McCurdy J D 提出了一种新型高频融冰法，即利用高频电场下覆冰的有损电介质热和电流集肤效应焦耳热进行融冰[3]。高频融冰相较于工频交流融冰，频率越高，高频电流趋肤效应更显著，由于等效电阻的增大，在焦耳热与电介损耗热的共同作用下，相同电流情况下融冰速度更快[4-5]。近年来高频融冰机理研究受到关注，文献[6]运用有限元软件ANSYS 对影响覆冰导线迎风侧与背风侧温度分布的因素进行了分析，揭示了不均匀对流换热对覆冰导线背风侧和迎风侧冰融化的影响，但对融冰临界电流及融冰时间的影响因素及程度尚需进一步探究。实际上，在一定的气象条件下，计算出融冰临界电流和所需时间对融冰工程的实施有着重要的指导作用[7]。本文根据传热学基本原理，分析了输电线路高频临界融冰状态时的热平衡，探讨了高频融冰临界电流与融冰时间计算方法及其影响因素。研究结果可为高频融冰工程化应用提供技术参考。……