1、凍土和冰雪對輸電線路的影響

在寒冷地區或特殊季節，輸電線路面臨著多種由凍土和冰雪引發的問題，主要包括以下四大類：

(1) 過負載：當導線覆冰超過設計抗冰厚度時，導線覆冰后的質量和風壓面積增加，可能引發事故。同時，還可能導致機械方面的損壞，如金具損壞、導線斷股、桿塔損折、絕緣子串翻轉、撞裂等。覆冰還會使線路弧垂增大，從而造成閃絡和燒傷，甚至燒斷導線。

(2) 不均勻覆冰或不同期脫冰事故：相鄰檔的不均勻覆冰或線路的不同期脫冰會產生張力差，導致導線斷裂、絕緣子損傷或破裂、桿塔橫擔扭轉或變形、導線和絕緣子閃絡及導線電氣間隙減少而發生閃絡等。

(3) 覆冰導線舞動事故：當導線覆冰且為非對稱覆冰（迎風側厚，背風側薄）時，線路易發生舞動。大截面導線比小截面導線易舞動，分裂導線比單導線易于舞動。導線舞動的運動軌跡順線路方向看近似橢圓形，由于舞動的幅度較大，持續時間較長，輕則引起相間閃絡，損壞地線、導線、金具等部件；重則導致線路跳閘停電、斷線倒塔等嚴重事故。

(4) 絕緣子冰閃事故：覆冰可以看成一種特殊的污穢，覆冰的存在改變了絕緣子的電場分布，而冰中含有污穢等導電雜質時更易造成冰閃。

圖1冰雪對輸電線路影響（圖源：網絡）

2、如何減少凍土和冰雪對輸電線路的影響

減少或消除凍土和冰雪對輸電線路的影響是確保線路穩定運行的關鍵。在寒冷地區，凍土和冰雪可能會導致凍脹、斷線、設備損壞等問題，因此需要采取一些措施來降低這些問題的影響，具體包括：

（1）做好抗凍設計，對線路合理布局。在規劃和設計輸電線路時，應考慮凍融影響，采用抗凍設計原則，并選擇耐凍結材料和結構，以確保線路設施在寒冷環境下的穩定性。在規劃線路走廊時，避免選擇易受冰雪侵襲的區域。選擇較平坦且易于除雪的地區作為線路路徑。

（2）采取保溫措施。在容易受凍土影響的地區，可以在線路設施上采取保溫措施，如絕緣包覆、加溫設備等，以防止設備被凍結。

（3）采取除冰設施。在輸電線路上設置除冰設施，如加熱線夾、除冰噴霧裝置等，可以防止冰雪在設備上積累，以減少對線路的影響。

圖2 導線除冰（圖源：網絡）

（4）預防凍脹。對于凍土區域，可以通過加強基礎設計，減少地基的凍脹變形。選擇合適的基礎形式和深度，以降低地基受凍脹影響的可能性。

（5）定期檢查和維護，做好應急響應。在冰雪季節，應定期檢查線路設施的狀態，及時發現冰雪堆積和凍脹問題，并采取維護措施。如設置防雪崩設施、削減冰掛等，以保護線路安全。在冰雪季節，應定期對線路進行除雪作業，以防止冰雪積累在線路上，影響設備的正常運行。建立冰雪天氣的應急響應機制，一旦發現線路受到冰雪影響，能夠迅速采取措施進行應對。

圖3 導線覆冰在線檢測（圖源：網絡）

圖4 定期除雪 （圖源：網絡）

圖5 覆冰檢測并做出應對（圖源：網絡）

總之，降低凍土和冰雪對輸電線路的影響需要綜合考慮抗凍設計、保溫措施、除雪管理等多個方面的措施。在規劃、建設和維護過程中，采取合理的措施，可以最大程度地減少寒冷環境對輸電線路的影響。

參考文獻：

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供稿：段國勇，黃逍，王彥海，陳將宏

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來源: 科普巖石力學與工程