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摘要：近年来，随着我国市场经济体制的不断发展和人民生活水平的不断进步，对电力安全运行提出了更高的要求，即在电力系统的运行环境日益复杂的背景下，必须不断提高电力系统运行的可靠性和安全性。值得注意的是，在实际的电力运行中，常会受到诸多不良因素的影响，其中以输电线路覆冰现象最为突显，轻则会影响送电工作的正常运转，重则可给电力企业乃至国家带来具有的经济损失，可见，积极探寻高效的抗冰除冰技术势在必行，这不仅在于提高电力企业经营成效和社会收益，更在于促进国家电力事业的全面进展。本文就输电线路抗冰除冰技术展开探讨，以期为同行提供一些有益的帮助。
关键词：输电线路；抗冰除冰技术；送电工作
前言
作为我国发展的一个重要主题和主要的经济血脉，电力企业的发展不仅密切关系到国家安全、经济安全，还关系到民生安全。而输电线路抗冰除冰技术作为电力企业送电工作中的一项重要的保障技术，其始终贯穿于整个送电工作中，对避免高寒天气下冰闪跳闸和断线倒塌等事件的发生至关重要。近年来，随着我国电网规模的逐步扩大，其结构日益复杂，加上各种新技术的应用以及社会对供电可靠性要求的不断提高，使电力企业在确保电力系统安全运行这一方面，尤其是在送电工作这一块下足功夫，因为它是促使企业自身实现稳健经营和防范经营风险的必要条件。因此，电力企业应积极探索行之有效的抗冰除冰技术，改善送电线路的抗覆冰能力，以确保供电的稳定性和可靠性，在促使电力工作顺利开展和进行的同时也全面推动企业自身的健康和长远发展。
1.输电线覆冰现象的原因
输电线覆冰现象通常会发生在初冬和冬末初春季节，原因包括：一是寒冬天气产生的云中过冷却液态降水碰到地面物体后会直接冻结成冰，形成雨凇，附于输电线上；二是雨滴冷却产生的冰凌及明冰导致不易脱落的导线附着现象。三是气隙较大的交替冻结现象；四是寒冬的湿雪在风速作用下堆积在输电线上；五是白霜作用，但此类情况较为少见。
2.输电线覆冰现象的危害
一方面，输电线覆冰的不断堆积会加重高压线钢塔的负重，即一般情况下，高压线钢塔可承受2～3倍的重量，而冻雨天气可导致输电线积满雨凇，此时高压线钢塔须承受10～20倍的重量。输电线结冰后遇冷收缩，加上风吹引起的震荡和雨凇重量的影响，可使电线不堪重负而被压断，严重时可导致几公里以致几十公里的电线杆成排倒塌，造成输电、通讯中断，严重影响当地的工、农业生产。另一方面，在风力的作用下，输电线覆冰会明显缩短导线和地线的张力承受范围，加上不同周期的脱冰现象会增加相邻输电线的张力差值，导致导线在线夹内滑动，进而会造成线路外层铝线在线夹出后断裂，钢芯抽动。同时，在输电线覆冰的长期作用下，可降低绝缘子的绝缘程度值，缩短泄露距离，进而导致除冰过程中污秽物内的电解质溶解，如此一来，可降低绝缘子串闪络的具体承受电压，最终造成绝缘子受到持续电弧的灼伤而引起安全事故，这不仅会加大电路维修人员的工作量和难度，还会影响电力输送各项工作的有序进行。
3.输电线路抗冰除冰技术
3.1热力融冰
热力融冰即通过一定的热能处理，在热力作用下降输电线路覆冰融化，使其脱落，包括以下几种方法：
（1）直流电流法。即通过断开两端的线路，以前端作为直流电流端，将直流电源接入，以末端作为短路电流端，作短路安排，最后以较低的电压行短路电流除冰。此方法在500千瓦输电线路中尤为适用，且在融冰过程可合理调节电力，在输电线路除冰技术中具有一定的地位。但值得注意是，直流电流法仍有部分尚未完善之处，如一台设备在多条线路的除冰工作效果仍有效加强；
（2）短路法。即提供一段的除冰电源，同时实现另一端的三相短路行输电线外层除冰，该方法的除冰效果显著，但存在部分不知之处，包括所需时间常长、须在停电的情况下作业、需在电源侧加装隔离开关和架空线，必要时还要加装避雷器等；
（3）热风除冰法。可分为低压高温热风法和高压低温热风法。其中，低压高温热风法可完全蒸发线路捕获的过冷却水滴，达到防止水滴结冰的目的。而高压低温热风法可将一定温度和压力的气流喷射到输电线路外绝缘表面，通过冲击力和热空气流达到除去覆冰的目的。而两者的结合使用，可有效提高除冰效率，且应用于带电除冰的可能性较大，同时也具有能量消耗大、需要进行有效绝缘设计等缺点；
（4）激光除冰法。即通过激光和覆冰的相互作用产生的热将覆冰融化或断裂脱落，该方法具有非接触、距离远、无外曾设备、可带电除冰等优势。但须选择适当波长的激光器才能达到理想的效果，一般情况下，以1.5KW激光用于输电线路覆冰的除冰效果最佳，且可结合机械除冰，能在确保除冰效果的同时达到节能的目的。
3.2机械除冰
机械除冰即借助机械运行过程中的强劲动力来除去覆冰，包括以下几种方法：
⑴“adhoc”除冰法。也称为外力敲打法，即由工作人员在冰可卸时用工具敲击输电线路除冰，在覆冰难以脱卸时通过猎枪或直升飞机来除冰，该方法在10KV近距离线路覆冰中的应用效果最佳，具有快速、除冰效果良好的优势，但同时也存在一定的安全隐患，应在紧急情况使用；
⑵滑轮铲刮法。即由工作人员拉动可在输电线路上行走的滑轮来铲刮覆冰，该方法适用于各类冰，已达到实用水平，是现阶段应用效果最佳的机械除冰法，具有费用低、耗能少，但也具有操作难度较大、安全性能仍需完善等不足；
⑶强力振动法。即将外部振动器安装于输电线路上，振动覆冰的输电线路导线和拉线，以达到除冰的目的。该方法在被雾凇覆盖的输电线路中具有显著效果，但需要外加振动源，且振动会加速线缆的疲劳，因而强力振动法的实用性还有待加强；
⑷机器人除冰法。顾名思义，机器人除冰法即行走机器人用除冰机构将输电线路上的覆冰清除，该方法具有安全系数高（可完全避免人员伤亡）、除冰效果显著、耗能少、无须停电及移动负载等优势，且经过我国多年来的深入研究，在机器人除冰这一方面取得较大突破，已成为我国输电线路除冰领域的发展趋势。
3.3自然破冰处理
自然破冰即不需外界提供的能量而靠自然力（风和地球引力的作用等）将覆冰除去，可适当进行一定的辅助措施，如：I刷涂吸热涂料。在输电线路上涂上憎水性材料来降低与导线表面之间的粘附力，以达到防冰的目的。该方法虽有一定憎水效果，但对已存在覆冰无明显影响；II安装阻雪环、平衡锤等装置。在输电线路上安装阻雪环、平衡锤可在覆冰积累到一定程度时，依靠风、地球引力、辐射及温度骤升等作用使覆冰自然脱落，该方法具有诸多优势，包括简单易行、耗能低、费用低等，但也具有一定的偶然性，即可能会因不均匀或不通气脱冰产生的导线跳跃而发生线路安全事故，且不能保证可安全将覆冰除去。综上所述，在进行自然破冰处理时，应充分考虑当地的实际情况和输电线路的不同情况来选择恰当的抗冰除冰方法，以确保能最大程度清除覆冰，减少经济损失。
4.小结
总之，输电线路抗冰除冰技术的应用至关重要，对社会而言，可确保电力需求，缓解环境压力；对政府而言，可合理配置电力资源，促进经济的协调发展；对用户而言，可提高生活质量；对电力企业而言，可提高供电可靠性和服务水平，降低经营成本。因此，应从实际出发，着眼于长远利益，积极探寻科学的输电线路抗冰除冰技术，以实现社会、政府、用户及电力企业的多赢局面。
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