我國國土面積廣闊,地形種類齊全并呈交錯分布,氣候多樣。每當冬季來臨之時,在冷暖氣流交匯區域,多有霧氣凝滯之象,尤其在遇到特定環境條件后容易形成導線覆冰現象。
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導線上的覆冰現象對電線的安全會造成極大威脅。不同時脫冰會使導線跳躍,因而常常會造成導線與避雷線閃絡形成燒傷;覆冰超載易造成倒桿、斷線、連接金具破壞等事故;覆冰嚴重時還會導致導線弧垂加大,造成導線與跨越物或地面之間的距離變小,這易引起放電閃絡事故。
那么,導線為什么會發生覆冰現象?
當環境溫度介于-2至-10℃之間,空氣濕度為90%左右,風速在5至15m/s范圍內,天氣為大霧或毛毛細雨時,此時附著在導線上的濕雪或水滴就會形成霧凇;在天氣轉晴后,隨著溫度升高,霧凇逐漸融化,在融化過程中若天氣又突然變冷,氣溫下降,那么,尚未融化的霧凇又會在導線上形成冰層,覆冰繼續發展,外邊又覆上一層霧凇,如此反復發展下去,便在導線上形成一層雨凇。霧凇比重較輕,形狀如同尖針或羽毛,雖為凍結的結晶,但其結構并不密實。雨凇比重較大,附著力很強,導線或避雷針的覆冰就是指這類雨凇。
導線覆冰大小主要由大氣條件、地形因素和線路特性等因素綜合影響,按其凍結性質,可分為雨凇、霧松、混合凇、覆雪等。
以往電網防冰和除冰的方式,主要為人爬到電線桿上,用錘子和榔頭進行人工清除,如今,防冰技術手段已經升級,這包括固定式直流融冰、交流融冰變壓器、融冰刀閘小車、自動機械裝置融冰、空氣彈震動除冰、滑輪融冰等。例如,直流融冰的原理是通過輸電線路施加直流電壓的同時,在輸電線路末端進行短路,使導線發熱來對輸電線路進行融冰。
覆冰是寒冬季節里各種結構物面臨的普遍現象,不僅電網,風力發電機、飛機、高鐵等都會面臨覆冰的危害。冰災防御也是各個領域的重大科技難題,目前電網融冰技術方面的科技成果,未來有望應用到飛機、高鐵方面。
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