【正文】 結(jié)。周口地區(qū)的輸電線路大多為東西走向，導(dǎo)線懸掛高度平均在 23m 左右，又處于密布的河網(wǎng)河道內(nèi)，輸電線路受覆冰的幾率較大，也比較嚴(yán)重，線路一旦覆冰多為雨凇或混合凍結(jié)。輸電線路導(dǎo)線懸掛高度越高，覆冰越嚴(yán)重，這是因為空氣中液水含量隨高度的增加而升高。風(fēng)速越大、液水含量越高，單位時間內(nèi)向?qū)Ь€輸送的水滴越多，覆冰也越嚴(yán)重。因此，覆冰隨導(dǎo)線懸掛高度的升高而增加。 導(dǎo)線直徑與覆冰厚度和扭轉(zhuǎn)對覆冰的影響 當(dāng)風(fēng)速在 3～ 8m/s 時，導(dǎo)線直徑越大，其相對導(dǎo)線單位長度覆冰量越重；當(dāng)風(fēng)速大于 8m/s 時，對于任何直徑的導(dǎo)線，導(dǎo)線直徑越大其覆冰量越重，但覆冰的厚度是隨導(dǎo)線直徑的增加而減 小。覆冰在迎風(fēng)面上生長，達(dá)到一定厚度時產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)力矩。導(dǎo)線扭轉(zhuǎn)加速覆冰增長。這是因為導(dǎo)線覆冰時形狀往往很不規(guī)則（有扇形、橢圓形、新月形、圓形等）導(dǎo)線承受偏心荷重，由于其扭轉(zhuǎn)角度與 L2/Φ 4 (L 為線路檔距 ,Φ為導(dǎo)線直徑 )成比例，而 L＞Φ ,故導(dǎo)線易發(fā)生扭轉(zhuǎn)，這就便于在導(dǎo)線的各個側(cè)面上進(jìn)一步積冰。檔距中央線段的扭轉(zhuǎn)程度要比懸掛點(diǎn)線夾處附近大，隨風(fēng)運(yùn)動的過冷卻水滴得以均勻地積聚到扭轉(zhuǎn)導(dǎo)線的整個表面，而不像固定不扭轉(zhuǎn)的線段那樣覆冰主要積聚在迎風(fēng)面一側(cè)，對比之下，懸掛點(diǎn)線夾附近導(dǎo)線與氣流平行的長徑增長得快，與氣流正交 的短徑增長的慢，迎風(fēng)面積增加不多，冰重增長較慢，而檔距中央長徑、短徑增長比較均勻，與氣流正交的迎風(fēng)面積增加較多，冰重增長較快，質(zhì)量較大。 3 輸電線路覆冰的原因和種類 輸電線路 導(dǎo)線覆冰首先是由氣象條件決定的，是受溫度、濕度、冷暖空氣對流、環(huán)流以及風(fēng)等因素決定的綜合物理現(xiàn)象。云中或霧中的水滴在 0℃ 或更低時與輸電線路導(dǎo)線表面碰撞并凍結(jié)時，覆冰現(xiàn)象就產(chǎn)生了。 周口地區(qū)河流錯綜交雜， 空氣潮濕 濕潤 ，受西伯利亞寒流和太平洋暖濕氣流的共同影響， 2022 年初周口 大面積的遭受了覆冰危害。導(dǎo)線表面發(fā)生覆冰現(xiàn)象必須滿足以下幾個條 件：大氣中必須有足夠的過冷卻水滴，過冷卻水滴與導(dǎo)線接觸，過冷卻水滴立即凍結(jié)在導(dǎo)線表面。 覆冰按形成條件及性質(zhì)可分為 A、 B、 C、 D、 E 五種類型。 A 型稱雨凇覆冰，是在凍雨期發(fā)生于低海拔地區(qū)的覆冰，持續(xù)時間一般較短，環(huán)境溫度接近冰點(diǎn)，風(fēng)相當(dāng)大，積冰透明，在導(dǎo)線上的粘合力很強(qiáng)，冰的密度很高，雨凇覆冰是混合凇覆冰的初級階段，由于凍雨持續(xù)期一般較短，因此，導(dǎo)線覆冰為純粹的雨凇覆冰的情況相對較少。 B 型稱混合凇，當(dāng)溫度在冰點(diǎn)以下，風(fēng)比較猛時，則形成混合凇。在混合凇覆冰條件下，水滴凍結(jié)比較弱，積冰有時透明，有時不透明，冰 在導(dǎo)線上粘合力很強(qiáng)。導(dǎo)線長期暴露于濕氣中，便形成混合凇?；旌馅∈且粋€復(fù)合覆冰過程，密度較高，生長速度快，對導(dǎo)線危害特別嚴(yán)重 。 C 型稱軟霧凇，是由于山區(qū)低層云中含有的過冷水滴，在極低溫度與風(fēng)速較小情況下形成的。這種積冰呈白色、不透明、晶狀結(jié)構(gòu)、密度小，在導(dǎo)線上附著力相當(dāng)弱。最初的結(jié)冰是單向的，由于導(dǎo)線機(jī)械失衡，逐漸圍繞導(dǎo)線均勻分布，在此情況下，這種冰對導(dǎo)線一般不構(gòu)成威脅。 D 型和 E 型分別為白霜、雪，白霜是空氣中濕氣與 0℃ 以下的物體接觸時，濕氣往冷物體表面凝合形成的，白霜在導(dǎo)線上的粘結(jié)力十分微弱，即使是輕輕地振 動，也可以使白霜脫離所粘結(jié)導(dǎo)線的表面，與其他類型覆冰相比，白霜基本不對導(dǎo)線構(gòu)成嚴(yán)重危害。 空氣中的干雪或冰晶很難粘結(jié)到導(dǎo)線表面。只有當(dāng)空氣中的雪為 “ 濕雪 ” 時，導(dǎo)線才會出現(xiàn)積雪現(xiàn)象。當(dāng)有強(qiáng)風(fēng)時，雪片易被風(fēng)吹落，導(dǎo)線覆雪不可能發(fā)生，故導(dǎo)線覆雪受風(fēng)速制約，因此平原地區(qū)或低地勢無風(fēng)地區(qū)，導(dǎo)線覆雪現(xiàn)象較山區(qū)常見。 輸電線路 導(dǎo)線覆冰的基本物理過程是嚴(yán)冬或初春季節(jié)，當(dāng)氣溫下降至 5～ 0℃ ，風(fēng)速為 3～ 15m/s 時，如遇大霧或毛毛雨，首先將在導(dǎo)線上形成雨凇，這時如果氣溫再升高，雨凇則開始融化，如天氣繼續(xù)轉(zhuǎn)晴，則覆冰過程就停止 ；這時如果天氣驟然變冷，出現(xiàn)雨雪天氣，凍雨和雪則在粘結(jié)強(qiáng)度較高的雨凇面上迅速增長，形成較厚的冰層；如溫度繼續(xù)下降至 15～ 8℃ ，原有冰層外則積覆霧凇。在這樣一個過程中，出現(xiàn)多次晴～冷變化天氣，短暫的融化加強(qiáng)了冰的密度，如此往復(fù)發(fā)展將形成霧凇和雨凇交替重疊的混合凍結(jié)物，即混合凇。 4 輸電線路危害的特點(diǎn) 輸電線路覆冰倒塔（斷線）的特點(diǎn) 輸電 線路覆冰倒桿（塔）斷線的特點(diǎn)：一是由于覆冰時桿（塔）兩側(cè)的張力不平衡造成的。在一些地形起伏較大的地區(qū)，兩相鄰的桿（塔）在高度和距離上存在很大的差距，在還未覆冰 時兩側(cè)就形成了較大的不平衡張力，當(dāng) 輸電 線路上出現(xiàn)大密度的覆冰時，桿（塔）兩側(cè)的不平衡張力加劇，當(dāng)張力不斷加大，直至到達(dá)桿（塔）、導(dǎo)線所能承受的極限時，就出現(xiàn)了導(dǎo)線斷落或桿（塔）倒塌的現(xiàn)象。因此，在災(zāi)后恢復(fù)和未來的設(shè)計改造中，應(yīng)盡量避免大高度差、大距離和大轉(zhuǎn)角。二是線路上有大密度的雨凇覆冰時，因為雨凇覆冰是 “ 濕 ” 度增長過程，其粘附能力強(qiáng)，不易掉落。在風(fēng)的激勵下，導(dǎo)線會產(chǎn)生大振幅、低頻率的自激振動。當(dāng)舞動的時間過長時，會使導(dǎo)線、絕緣子、金具、桿（塔）受不平衡沖擊疲勞損傷。 輸電線路架空避雷線覆冰圖片 輸電線路桿塔橫擔(dān)覆冰圖片 覆冰絕緣子串的閃絡(luò)特性 絕緣子的冰閃是冰害的另一種，當(dāng)絕緣子發(fā)生覆冰現(xiàn)象后，在特定溫度下使絕緣子表面覆冰或被冰凌橋接后，絕緣強(qiáng)度下降，泄漏距離縮短。在融冰過程中冰體表面或冰晶體表面的水膜會很快溶解污穢物中的電解質(zhì)，并提高融冰水或冰面水膜的導(dǎo)電率，引起絕緣子串電壓分布的畸變（而且還會引起單片絕緣子表面電壓分布的畸變），從而降低覆冰絕緣子串的閃絡(luò)電壓。大氣中的污穢微粒直接沉降在絕緣子表面或作為凝聚核包含在霧中，將會使絕緣子覆冰融化時，冰水電導(dǎo)率進(jìn)一步增 加。另外有關(guān)試驗數(shù)據(jù)表明，覆冰越重、電壓分布畸變越大，絕緣子串兩端，特別是高壓引線端絕緣子承受電壓百分?jǐn)?shù)越高，最終造成冰閃事故 。 實際上，純冰的電阻很高，完全可以滿足 電力 系統(tǒng)安全運(yùn)行的要求，只有當(dāng)冰中混雜有導(dǎo)電雜質(zhì)后，覆冰絕緣子的閃絡(luò)電壓才會降低。這不僅因為冰閃是由于冰中含有污穢等導(dǎo)電雜質(zhì)造成的，而且從污穢絕緣子和覆冰絕緣子的耐受電壓和閃絡(luò)機(jī)理也可發(fā)現(xiàn)其相似性。圖 1 為覆冰絕緣子交流耐受電壓和污穢絕緣子交流耐受電壓的比較。 圖 1 覆冰絕緣子與污穢絕緣子交流耐受電壓的比較 從圖 1 中曲線可知，除了兩者耐受電壓的數(shù)值有差異外，覆冰絕緣子與污穢絕緣子的耐受電壓隨等值附鹽密度的變化趨勢基本一致。 輸電線路鐵塔瓷質(zhì)絕緣子覆冰情況圖片 輸電線路鐵塔復(fù)合絕緣子覆冰情況圖片 5 輸電線路防冰除冰技術(shù) 輸電線路熱力防冰技術(shù) 輸電線路導(dǎo)線覆冰嚴(yán)重威脅著電力線路和電力通 訊網(wǎng)絡(luò)的安全可靠運(yùn)行。防止輸電線路導(dǎo)線覆冰事故發(fā)生的方法從原理上可分為防冰和除冰兩種。防線路導(dǎo)線覆冰方法是在覆冰物體前采取各種有效技術(shù)措