电力线路防冰雪灾害的设计策略解析

电力线路防冰雪灾害的设计策略解析

袁振海

晋中供电公司山西晋中030600

摘要：冰雪灾害威胁着电力系统的安全稳定，甚至会造成严重的电网事故。本文在进一步分析电力线路冰雪灾害的基础上，结合对电力线路设计标准的思考，对提升线路防冰雪灾害的设计策略尝试提出，以供参考。

关键词：电力线路；冰雪灾害；设计策略

引文：电力行业是关系到国计民生、经济发展和社会稳定的重要行业，电力线路的安全运行是电力行业稳健发展的强力保障。然而，大自然中的灾难性气候，比如冰雪灾害，对电力系统的安全运行威胁很大，电力线路一旦遭受冰雪灾害，有可能带来大面积停电事故，有必要对此进行进一步分析并制定相应举措。

1电力线路冰雪灾害及处理难点

电力线路出现冰雪灾害的成因是多方面的，冰雪灾害带来很多电力运行的不利影响，并存在着很多处理难点，具体表现在以下几个方面。

1.1突发极端气候，受灾面积大

极端气候的突然发生，是造成电力线路遭遇冰雪灾害的主要推手，一个非常典型的例子是2008年年初在我国南方发生的大面积长时间冰冻事件。经过一系列实际取证和研究，事故原因是冷暖气流不断地在长江中下游地区交错，大气环流使得冷暖气流的交错过程不断持续，导致低温、雨雪天气持续不断，很多比较低的海拔地区还出现了长时间冻雨。冻雨发生时，使得空气温度快速降低，雨水在下落过程中接触其他物体后就立即结冰，再加上环境温度不断降低，大面积、长时间的冰冻在所难免。冰雪灾害一般会带来大面积的冰冻灾害，全国多省都受到牵连，大范围、长时间的灾害给处理工作带来巨大挑战，抢修人员数量一时间难以保证，并且作业难度也不断加大，很多偏僻地区比如山区，电力线路覆冰厚度很大，电网系统大面积瘫痪。

1.2线路覆冰厚度超过设计范围

电力线路遭受冰雪灾害，还有一个重要推手，即线路覆冰厚度过大，超出其设计的可承受范围。当线路杆塔不能承受超出承重范围的线路覆冰时，其倒杆、断线等问题将会不可避免。在一部分地区，还存在导地线张力不足的情况，不同地段的线路覆冰厚度不同使得线路受压不均，很多线路被拉倒或者引发断裂。这种超常规的覆冰厚度，带来的一系列电网瘫痪，给处理工作带来很大难度，修复作业周期较长，灾害影响范围很广，给人民生活带来极大不便。

2对线路设计标准的思考

2.1国内外设计标准对比

在我国当前的规定中，一般冰区是指线路覆冰厚度在20mm以下的地区，20mm及以上的称为重冰区，我国的设计规程针对一般冰区和重冰区进行了分别规定。如果线路的电压等级不同，其具体设计标准也是不尽相同，线路的电压水平越高的，其运行的作用一般越大，因此设计标准要求也更严格，面对同样条件的外在的严峻气候条件时，其出现断裂等事故的可能性也越低。根据以往的经验、电力线路的设计气候条件以及线路周边的气象资料等，我国针对电力线路按照以下重现期确定：

330kV及以下送电线路重现期按15a一遇设计，500kV送电线路重现期按30a一遇设计，750kV送电线路重现期按50a一遇设计，施工中的1000kV交流特高压线路和±800kV直流特高压线路气象条件重现期按100a一遇设计。对于覆冰，由于其形成原因复杂，确定其具体的统计数值非常困难。各地的气象站点一般没有观冰记录和相关档案记录，这方面的设计主要依靠以往的运作经验，并结合当地实际情况的调查，进行确定。沿海地区覆冰厚度采用5mm或无覆冰；华东地区覆冰厚度一般采用10mm设计；华中地区多采用10-15mm覆冰设计，个别线段设计覆冰厚度采用了20-50mm。

3基于冰雪灾害考虑的预防措施

对于电力线路，需要进一步采取积极主动的措施，以不断提升我国的电力系统运行的安全性、稳定性和可靠性。

3.1及时更新设计标准

当前，我国现存的绝大部分的电力运行线路足以应对各种常规天气，但是对于严峻的暴风雪冰冻灾害，还存在一定隐患和改善空间，尤其对于南方地区的电网系统，进入冬季冰冻灾害高发期时，线路面对恶劣天气仍然会出现各种问题。对此，应当从设计源头上考虑，对于输电线路的设计标准，需要进一步改进和提高，采用更加优质的材料，在施工标准中提高对于防范极端恶劣天气的预防要求，并针对抵御防冰雪灾害建立特殊标准，补充完善相关设计标准的更新，结合线路当地在应对冰雪灾害的事故中积累的经验，进行事故总结，并在标准文件中适当调整。

3.2注重开展日常维护

第一，相关的电力工作人员，对于天气变化和预警工作必须足够重视，在事故发生前做到早发现，早预防，早行动。对于事故高发线路段，需要安排科学高效的巡查计划，一旦在巡查中发现线路覆冰，必须做好记录并进行反馈，然后开展相应的分析和预处理行动。第二，需要建立一支高精尖的维护团队，注重进行团队内部技术培训和学习，尤其是对于除冰人员，开展日常事故处理演练，不断提升事故应急处置能力。第三，对于日常的维护，做好相关数据记录，比如除冰记录等，方便日后借鉴和使用。

3.3科学规划电力线路

电力线路走向的规划非常关键，冰雪灾害天气的出现与地区气象条件以及地理位置关联密切，冰雪天气下，线路覆冰厚度以及形状与线路所处的地区风向有紧密联系，对于不同的覆冰形状，其带来的损害和事故处理难度也是不同的，在风速较低的地带，冰块分布一般比较均匀，因此线路设计中应当注重科学考察地形和位置，应尽量避开风口处或者山林上。铺设线路的海拔高度也应该重点考虑，一般尽量避免或者尽量少通过海拔过高的地带，因为海拔越高气温一般越低，冰雪灾害发生的可能性也就越大。

4结语

经济社会的高速发展对于电力行业提出了越来越高的要求，尽管我国目前的输变电技术已经非常先进，但是冰雪灾害仍然存在着安全隐患，需要引起重视，并不断开展进一步研究，提升我国电力线路的防冰雪灾害能力设计能力，使得我国电力网络更加安全、稳定和高效。

参考文献

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