高压架空输电线路防冰、融冰、除冰技术研究综述.docx

高压架空输电线路防冰、融冰、除冰技术研究综述
随着电力工业的迅速发展，高压架空输电线路的建设数量越来越多。但在低温季节，由于气候的原因，高压架空输电线路经常会出现结冰、打结、下垂等现象，导致线路故障甚至短路，给电网的运维和电力供应带来了巨大的风险和影响。因此，研究防冰、融冰、除冰技术成为了当前高压架空输电线路建设和运维中的重要问题。
一、防冰技术
防冰技术是通过对系统进行改造和技术手段的应用，减少冰凝风险，预防线路出现结冰、打结、下垂等问题。通常采取的措施包括线路构型的设计、架设参数的改进和冰凝风险的预测等。
1.线路构型的设计
针对不同地域和气候条件，对高压架空输电线路的设计可能会进行一系列的优化，以降低冰凝的可能性。如对于山区及高寒地区的高压输电线路，应采取对地坪高度的调整，降低线路高度、减少大跨度建设等措施。
2.架设参数的改进
改进架设参数的手段包括通过改变导线的截面形状或加强防风和支撑措施，降低冰凝风险。例如，对于导线应采用带弹簧的绝缘子等型号，以便在线路张力改变时能有所适应和缓冲。
3.冰凝风险的预测
冰凝风险预测可通过对不同季节、不同地区和尤其是恶劣条件下的环境进行监测，分析可靠、高精度的天气预报材料，为系统应对冰凝风险提供依据。
二、融冰技术
融冰技术是利用架空线路自身运行电流的特性，在线路导线表面形成微弱磁场，在极其恶劣的低温条件下（通常为0℃以下），融化线路表面结冰的技术。融冰技术已经被广泛采用，并经过实践证明其可行性和有效性，有效解决了线路积雪、结冰等问题。融冰技术主要分为两种类别：电阻型融雪技术和电感型融雪技术。
1.电阻型融雪技术
电阻型融雪技术通常采用加热丝或加热带进行融雪，直接放在导线上。它的效果在低温到-40℃甚至更低的情况下仍能达到可靠的结冰融除作用，其优点是能够方便地用继电器等电气设备进行控制，但成本较高，并需要考虑到线路对加热丝或加热带的耐久性。
2.电感型融雪技术
电感型融雪技术利用线圈在感应电场的作用下，产生涡流，从而在导线表面产生良好的电流分布，使线路表面得到加热，达到融雪融冰的目的。这种技术使用最广泛的电感式融雪设备是微波电磁式融雪设备，已被广泛使用。由于需要相应的传输设备，其设备成本较高，而且加强技术管理和系统处置工作以确保安全是电感型技术需要考虑的重要问题。
三、除冰技术
除冰技术是通过剧烈摇晃、爆破等手段破坏导线表面的结冰，使导线恢复到合适的状态从而保证线路的安全运行。虽然除冰技术在融雪技术出现之后应用较少，但对于应急处理和出现冰团的区域，除冰仍是解决冰凝等问题的重要手段，通常包括物理除冰、水雾除冰和高压氧气除冰等。
1.物理除冰
物理除冰指采用人为力量，通过爆破、撞击、震动等力量，破坏导线表面的结冰，以恢复线路的正常运行状态。
2.水雾除冰
水雾除冰是使用水雾进行除冰，使用在结冰严重的地区，但存在喷雾位置难以确定，造成二次冰冻的问题。
3.高压氧气除冰
高压氧气除冰可以有效解决雾结成冰，导致用水或水雾不能有效除冰的问题，使导线直接融成水滴从而保证线路安全运行。
综上所述，针对高压架空输电线路防冰、融冰、除冰技术，设计合适的防冰、融雪与除冰技术方案，可以延长架空线路的使用寿命，增加供电可靠性，使之不受恶劣自然环境的影响，最大限度地发挥其功效。