淺談?shì)旊娋€(xiàn)路除冰措施

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1、淺談?shì)旊娋€(xiàn)路除冰措施：電X輸電線(xiàn)路覆冰是一種分布廣泛的自然現(xiàn)象,每年冬天在山區(qū)因嚴(yán)重覆冰及大風(fēng)而造成的輸電線(xiàn)路倒桿、斷線(xiàn)事故很多,對(duì)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。自2008年元月我國(guó)南方地區(qū)遭受了50多年來(lái)最大的一次冰災(zāi)事故以來(lái),如何對(duì)覆冰輸電線(xiàn)路進(jìn)行融冰、除冰以降低冰災(zāi)損失是我們不斷探索的話(huà)題?！　　　￡P(guān)鍵詞：輸電線(xiàn)路；熱力除冰；機(jī)械除冰；自然脫冰　　　　前言　　我國(guó)最早有記錄的輸電線(xiàn)路冰害事故出現(xiàn)于1954年。覆冰現(xiàn)象對(duì)電X輸電線(xiàn)路的危害主要體現(xiàn)在四個(gè)方面：過(guò)負(fù)載事故；不均勻覆冰或不同期脫冰引起的機(jī)械和電氣方面的事故；絕緣子串覆冰

2、過(guò)多或被冰凌橋接,絕緣子串電氣性能降低；不均勻覆冰引起的導(dǎo)線(xiàn)舞動(dòng)事故。目前國(guó)內(nèi)外除冰方法有30余種，大致可分為熱力除冰法、機(jī)械除冰法和自然脫冰法三類(lèi)?！　?熱力除冰方法　　J.L.laforte列舉了4種關(guān)于輸電線(xiàn)路的熱力除冰方法，如表1所示：　　　　　　表1熱力融冰方法　　在表1中所列的四種針對(duì)導(dǎo)線(xiàn)所采用的熱力除冰方法中,前兩種是利用焦耳效應(yīng)加熱導(dǎo)線(xiàn)使之融冰,帶負(fù)荷融冰法所采用的是通過(guò)改變線(xiàn)路的潮流分配從而增大目標(biāo)線(xiàn)路上的負(fù)荷電流,因?yàn)榻苟?yīng)使導(dǎo)線(xiàn)自身的溫度達(dá)到冰點(diǎn)以上,這樣落在導(dǎo)體表明的雨雪就不會(huì)結(jié)冰。　　另兩種則是靠電阻性伴線(xiàn)或鐵磁

3、線(xiàn)中有交流電產(chǎn)生的邊際電流進(jìn)行的間接加熱,目前應(yīng)用較多的是低居里鐵磁材料,這種材料在溫度0℃時(shí),不需要融冰,損耗很小。低居里熱敏防冰套筒和低居里磁熱線(xiàn)已投入工程實(shí)用?！　≡谏鲜鏊姆N方法中,短路電流法是目前技術(shù)上較成熟的融冰方法，融冰電流既可采用交流電流,也可采用直流電流。鑒于直流電流在融冰時(shí)的眾多優(yōu)點(diǎn),可大大提高了設(shè)備的效率,具有良好的經(jīng)濟(jì)性與實(shí)用性?！　《砹_斯直流研究院研制成功了2個(gè)電壓等級(jí)的可控硅整流融冰裝置：14kV(由11kV交流母線(xiàn)供電,額定功率為14Manitoba使用了50多年,是目前唯一可行的輸電線(xiàn)路除冰的機(jī)械方法。它由滑輪

4、、牽引繩及涂漆的膠合板或環(huán)氧樹(shù)脂板等器件構(gòu)成,加在滑輪上的力要足夠讓導(dǎo)線(xiàn)產(chǎn)生彎曲,這樣,產(chǎn)生的應(yīng)力才能使冰破裂,脫落。但拉扯時(shí)注意不要損傷線(xiàn)纜、避雷線(xiàn)和絕緣子。滑輪鏟刮法的最大優(yōu)點(diǎn)是效果很快,且不需要特別的設(shè)備和專(zhuān)家,簡(jiǎn)便易操作,耗能小,價(jià)格低廉,較為實(shí)用,但它也有缺點(diǎn),那就是費(fèi)時(shí),安全性能不完善,且受地形限制。據(jù)統(tǒng)計(jì),要對(duì)一公里長(zhǎng)導(dǎo)線(xiàn)進(jìn)行滾壓除冰約需1～2h?！　⊥ㄟ^(guò)外部振動(dòng)器使凍結(jié)導(dǎo)線(xiàn)和拉線(xiàn)振動(dòng)的方法由于要求提供外振動(dòng)源,并且因振動(dòng)會(huì)加速線(xiàn)纜疲勞,對(duì)霧凇有一定效果,對(duì)雨凇效果有限,除冰效果不佳，因而很少在實(shí)際工程中采用?！　　癮dhoc

5、”法由線(xiàn)路操作人員在現(xiàn)場(chǎng)使用木制套圈套在導(dǎo)線(xiàn)上,用繩子順著導(dǎo)線(xiàn)拉,以消除覆冰,這種方法只是權(quán)宜之計(jì),既不安全,又不十分有效。因此,很少有人推薦使用。　　電脈沖除冰法(electro-lmpulseDe-Icing,EIDI)出現(xiàn)于第二次世界大戰(zhàn)前，其基本原理即是采用電容器組向線(xiàn)圈放電,由線(xiàn)圈產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)，在置于線(xiàn)圈附近的導(dǎo)電板(即目標(biāo)物)上產(chǎn)生一個(gè)幅值高、持續(xù)時(shí)間短的機(jī)械力,使冰破裂而脫落。此方法在飛機(jī)除冰方面曾有成功的經(jīng)驗(yàn)?！　IDI裝置的電氣原理如圖3所示：　　　　EIDI裝置的電氣原理　　實(shí)際運(yùn)行中,每根電線(xiàn)桿上安裝1個(gè)EIDI單元,

6、其中包括了貯能電容器，可控硅及相應(yīng)的電子線(xiàn)路。每個(gè)柱上單元可以帶6個(gè)EIDI執(zhí)行器，每一個(gè)執(zhí)行器包括脈沖線(xiàn)圈和目標(biāo)物,目標(biāo)物是與導(dǎo)線(xiàn)直接相連的線(xiàn)圈。貯能電容器及EIDI單元中其他部件直接由線(xiàn)路上的電流互感器或電壓互感器供電。EIDI單元可以遙控,并且可以通過(guò)幾種形式的冰探測(cè)器來(lái)自動(dòng)控制其動(dòng)作:當(dāng)探測(cè)器給出指示除冰情況的信號(hào)后，EIDI單元?jiǎng)幼?向執(zhí)行器中的脈沖線(xiàn)圈發(fā)出脈沖電流,執(zhí)行器由此獲得的沖擊力將使冰雪從導(dǎo)線(xiàn)脫落?！　?自然脫冰方法　　自然脫冰方法是不需要外界供給能量而靠自然力除冰防冰的方法。刷涂吸熱涂料利用太陽(yáng)能除冰只在有足夠輻射時(shí)才

7、有效,但它難于應(yīng)用到高壓線(xiàn)上，因?yàn)樵谙奶焖鼤?huì)增加導(dǎo)線(xiàn)的溫度,但也許可以用于地線(xiàn)上。在導(dǎo)線(xiàn)表面涂憎水性材料以達(dá)到防冰目的已引起廣泛興趣,憎水性涂料雖有好的憎水性能,但對(duì)覆冰的影響不明顯,然而它可以顯著的降低與導(dǎo)線(xiàn)表面之間的粘附力。在導(dǎo)線(xiàn)上安裝阻雪環(huán)、平衡錘等裝置，可在導(dǎo)線(xiàn)上安裝阻雪環(huán),平衡錘使導(dǎo)線(xiàn)上的覆冰堆積到一定程度時(shí),依靠風(fēng)力、地球引力、輻射以及溫度突變等作用自行脫落。該法簡(jiǎn)單易行,但可能因不均勻或不同期脫冰產(chǎn)生的導(dǎo)線(xiàn)跳躍的線(xiàn)路事故,不能保證可靠除冰,具有一定的偶然性?！　　　　　　　　　”?自然脫冰方法　　4結(jié)論　　導(dǎo)線(xiàn)覆冰為一熱力學(xué)及

8、流體力學(xué)問(wèn)題,影響因素很多,重點(diǎn)應(yīng)研究覆冰機(jī)理、舞動(dòng)機(jī)理,建立更準(zhǔn)確的模型及開(kāi)發(fā)更有效節(jié)能的防、除冰技術(shù)及裝置。目前應(yīng)用得較為廣泛的是熱力除冰與機(jī)械除冰兩類(lèi)方法,而其中又以熱力除