重覆冰地区10KV配电线抗冰策略研究

何联鹏

摘 要：配电线路出现覆冰现象，将会导致线路在输电过程中发生故障，严重影响电力系统的运行。本文立足于重覆冰地区，对影响线路覆冰的危害以及有效的防冰抗冰策略进行了分析，希望能够帮助本地域和其他地域的供电机构针对线路覆冰的问题上起到良好的解决效果。

关键词：重覆冰;10KV配电线;抗冰;策略

引言：

重覆冰地区一旦出现配电线覆冰的现象，将会极大的提升安全事故发生的概率，对配电网的整体安全运行起到直接性的消极影响。尤其是近几年来，杆塔倒塌和电网跳闸等事故频频发生，如何有效的预防和阻止线路覆冰，提出合理化的建议和路径是电力企业应该思考的重要问题之一。

一、10KV配电线路覆冰的危害

根据我国输电线路重覆冰现象而造成的安全事故进行分析，主要有以下几种类型的危害：第一，线路超荷载，配电线如果外部包裹了一层冰面，会增加线路的重量，超出了最初设计的允许的最大值范围，就会导致架设的电力线路和杆塔出现倒塌崩毁的现象;第二，如果线路的外部覆冰出现了不平衡的状态，导致杆塔杆塔两侧受力差异性明显，就会导致线路跳跃，左端线间距，从而发生电力线路短路的事故;第三，导线低频震动，导线在架设工作期间会受到风力因素的影响，从而造成震动，但是当输电线路不仅要承受自身和覆冰的双重压力之后，还要承受风力的挤压，就会导致配电网线路出现低频不间断震动，从而产生安全隐患，加大了事故发生的概率。

二、重覆冰地区10KV配电线路抗冰的策略探究

10KV配电线路覆冰现象是电力企业不容忽视的重要问题，相关电力部门应该加大抗冰工程的资金投入并采取行之有效的措施和技术手段进行防冰和除冰的处理工作，为电力线路正常的运行传输做好安全保障。

（一）防冰策略探究

对于防冰策略的实施，国家电力部门和电力企业要具体实际具体分析，结合地域气候特征和冰雪频发的概率、程度、灾害情况等进行综合考量，以考察的实践行动作为检验工作检验真理的唯一标准，对地域内往年的冰雪天气覆冰数据和冰雪灾害的特性和规律倾向进行有目的的覆冰现象预防和整治。

首先，相关电力部门要制定好覆冰厚度的警示标准，在供电范围内的区域线路出现覆冰情况，根据覆冰的厚度，以厘米为单位可分为常规、重大、紧急三个层次的程度性警告。一般来说，常规的轻度覆冰影响在可控制范围内，如果发生重大和紧急的程度较高的覆冰现象，电力企业就要立即携带好消冰除冰的工具，第一时间内赶到现场对覆冰线路进行细致的检查和正当处理，防止配电线路因为覆冰问题而导致电力输送遭到影响，干扰人们的日常生活。其次，电力企业在10kv配电线路的设计过程中和架设以及运行的阶段在统筹预防多种因素的措施时，也应该把防冰措施考虑进去。在配电网设计中尽量的避开易发生覆冰的地域、在架设中加强抗冰的工作的准备、在运行期间做好除冰管理，针对线路工作时出现的覆冰现象，要及时的采用合理的设备进行第一时间的除冰，充分考虑覆冰荷载的复杂性[1]。再次，要普及防冰意识，做好宣传。在宣传方面，根据我国南北地域气候差异性的判断，北方对防冰的宣传工作和防冰意识的普及要更高，尤其是东北地区的冬季冰雪灾害较为严重的地区，更是把防冰工作作为季度工作的重中之重。最后，要增强线路的抗冰能力。在寒冬到来之前，电力企业应该对供电区域内的杆塔螺钉进行加固，预备好必要的且多种类的杆塔材料来为加固工作提供充足的材料支持。一方面绝缘子的绝缘程度和抗冰效果呈现正比例关系，对绝缘子的绝缘水准进行提升，将有效增加线路的抵抗冰雪灾害的侵袭。另一方面，可以在配电线的种类上作出改变，例如根据覆冰现象而研发的防覆冰导线比传统的钢芯线路要具备更加明显的抗冰效果，减少冰雪在线路上的堆积程度，也就相应的降低了配电线上的覆冰厚度，确保其处于可控范围之内，不会造成供电系统的失灵，或者影响电力的正常传输。

（二）除冰策略探究

1、热力除冰法

热力除冰是现阶段诸多电力企业普遍认同的最为有效的除冰方法技术，以焦耳效应作为融冰的原理基础，采用持续提升配电线的温度，来进行对外部覆冰的融化，但是要保证线路的温度要在可承受的范围之内。热力除冰主要有三种形式，其一是潮流除冰法，这种方式要通過科学的计算，对10KV配电网的潮流分配作出改变，保证线路内的电流温度达到线路可融冰的温度临界点，不仅能够有效除冰，而且可以起到很可观的防冰效果。其二是短路除冰法，短路除冰的工作形式是依靠线路的一端供电，另外一端由工作人员进行三相导线短路操作，造成电流短路，使得电线温度持续升高，起到加热效果，对外覆冰进行融化。其三是采用直流融冰，切换线路系统内的继电保护装置，由于此种方式实施起来与前两种比较有很大的难度，因此使用频率不高。

2、机械除冰

机械除冰法是通过机械的动力作用使外部覆冰受到剧烈震动而脱落，离开配电线表面。虽然机械除冰的方式耗能较少、成本较低，但是利用各种机械的工作震动破冰所需要的强度较大，长时间使设备处于高效运转，易造成内部零件损伤，而且该种方法受到地形限制较为严重，适用面不广泛。

3、被动除冰

被动除冰法是指利用外力进行破冰的操作，外力主要是以自然力为主，如风力、太阳能等自然元素将冰融化或者强行破碎脱落。正常情况下，被动除冰的方式产生的破冰效果并不理想，而且耗费的时间长，外界力不稳定，不能完全除掉外覆冰。

（三）实施线路加固改造技术

1、改善杆塔运行现状

（1）更改路径

电力企业在进行线路铺设之前可以根据待铺设环境的地形地势作出综合考量，原计划的路径是否适合线路的铺设、受外界因素影响程度如何、工程量工期等多样化因素。如果原计划在某些方面，尤其是覆冰问题明显的话，就可以考虑更换路径，减少线路铺设经过山区的风道、地势较高的风口或者气流向上明显抬升的迎风坡等覆冰易形成的地段。而且海拔较高、喀斯特地貌、以及上山下山连续性较强的地段形成的重覆冰区要尽量避开，防止出现杆塔两侧档距的差值过大。

（2）放松导地线张力

如果在线路的铺设和架设过程中无法更改路径，在重覆冰区就要结合具体的冰雪灾害受损情况，考虑放开导地线的张力。采用增设杆塔的数量和缩小杆塔之间的距值，来达到减小纵向不平衡的张力问题，从而提升导地线的安全指数[2]。

（3）个别情况个别分析

如果在施工期间遇到了档距差值大、荷载线路段垂直性明显的难以确保配电网在日后的工作中正常运转的情况，就可以及时更换配电线，将传统的钢芯铝合金导线换成防覆冰导线或者提升地线的型号等方式，为线路遭受的冲击起到缓冲的作用。

2、加固杆塔结构

首先应该根据重覆冰区地形条件和杆塔的使用情况，来考虑如何加强杆塔在纵向的不平衡张力，一般的电力企业都会在局部作出改动，如对局部杆件的型号作出调整，适当加大，更改材料的材质和增加材料的强度，从而改善杆塔在纵向的不平衡张力，使其抗压性得以增加。其次在重覆冰区计算直线杆塔覆冰的情况是，应该兼顾导地线和纵向不平衡张力的影响，及时进行复查并采取相关措施对纵向强度的直线杆塔进行提高。最后，如果电力企业对局部的工作受到地形的影响而无法进行时，就要考虑整基塔的更换。

结语：综上所述，重覆冰区是导致10KV配电线基塔倒塌和断线事故发生的重要原因。电力企业在冰雪较为严重的季度要及时对配电线路进行检修，采取多样化的防冰、除冰、破冰的方式，来保证线路外覆冰的去除，保障配电线路的电力系统正常工作，有效防止安全事故的发生。

参考文献：

[1]鄢秀庆，何松洋，王健钟，刘洪昌，周建军.环境恶劣地区输电线路设计对策研究[J].电力勘测设计，2021（11）：1-5.

[2]鲁修学，朱本玉，张建平.重覆冰地区输电线路不平衡张力研究及应对措施[J].江西电力，2020，44（10）：38-40.