冻土和冰雪对输电线路的影响

1、冻土和冰雪对输电线路的影响

在寒冷地区或特殊季节，输电线路面临着多种由冻土和冰雪引发的问题，主要包括以下四大类：

(1) 过负载：当导线覆冰超过设计抗冰厚度时，导线覆冰后的质量和风压面积增加，可能引发事故。同时，还可能导致机械方面的损坏，如金具损坏、导线断股、杆塔损折、绝缘子串翻转、撞裂等。覆冰还会使线路弧垂增大，从而造成闪络和烧伤，甚至烧断导线。

(2) 不均匀覆冰或不同期脱冰事故：相邻档的不均匀覆冰或线路的不同期脱冰会产生张力差，导致导线断裂、绝缘子损伤或破裂、杆塔横担扭转或变形、导线和绝缘子闪络及导线电气间隙减少而发生闪络等。

(3) 覆冰导线舞动事故：当导线覆冰且为非对称覆冰（迎风侧厚，背风侧薄）时，线路易发生舞动。大截面导线比小截面导线易舞动，分裂导线比单导线易于舞动。导线舞动的运动轨迹顺线路方向看近似椭圆形，由于舞动的幅度较大，持续时间较长，轻则引起相间闪络，损坏地线、导线、金具等部件；重则导致线路跳闸停电、断线倒塔等严重事故。

(4) 绝缘子冰闪事故：覆冰可以看成一种特殊的污秽，覆冰的存在改变了绝缘子的电场分布，而冰中含有污秽等导电杂质时更易造成冰闪。

图1冰雪对输电线路影响（图源：网络）

2、如何减少冻土和冰雪对输电线路的影响

减少或消除冻土和冰雪对输电线路的影响是确保线路稳定运行的关键。在寒冷地区，冻土和冰雪可能会导致冻胀、断线、设备损坏等问题，因此需要采取一些措施来降低这些问题的影响，具体包括：

（1）做好抗冻设计，对线路合理布局。在规划和设计输电线路时，应考虑冻融影响，采用抗冻设计原则，并选择耐冻结材料和结构，以确保线路设施在寒冷环境下的稳定性。在规划线路走廊时，避免选择易受冰雪侵袭的区域。选择较平坦且易于除雪的地区作为线路路径。

（2）采取保温措施。在容易受冻土影响的地区，可以在线路设施上采取保温措施，如绝缘包覆、加温设备等，以防止设备被冻结。

（3）采取除冰设施。在输电线路上设置除冰设施，如加热线夹、除冰喷雾装置等，可以防止冰雪在设备上积累，以减少对线路的影响。

图2 导线除冰（图源：网络）

（4）预防冻胀。对于冻土区域，可以通过加强基础设计，减少地基的冻胀变形。选择合适的基础形式和深度，以降低地基受冻胀影响的可能性。

（5）定期检查和维护，做好应急响应。在冰雪季节，应定期检查线路设施的状态，及时发现冰雪堆积和冻胀问题，并采取维护措施。如设置防雪崩设施、削减冰挂等，以保护线路安全。在冰雪季节，应定期对线路进行除雪作业，以防止冰雪积累在线路上，影响设备的正常运行。建立冰雪天气的应急响应机制，一旦发现线路受到冰雪影响，能够迅速采取措施进行应对。

图3 导线覆冰在线检测（图源：网络）

图4 定期除雪 （图源：网络）

图5 覆冰检测并做出应对（图源：网络）

总之，降低冻土和冰雪对输电线路的影响需要综合考虑抗冻设计、保温措施、除雪管理等多个方面的措施。在规划、建设和维护过程中，采取合理的措施，可以最大程度地减少寒冷环境对输电线路的影响。

参考文献：

鲁先龙．架空输电线路建设中的环境岩土问题预研调研报告［R］．北京国网北京电力建设研究院‚ 2006.

方晓阳．21世纪环境岩土工程展望 ［ J ］．岩土工程学报‚2000 22（1）:1-11.

鲁先龙‚程永锋．中国架空输电线路杆塔基础工程现状 和展望［C ］／／第五届输配电技术国际会议论文集．北京2005.

[刘振亚。特高压电网［ M ］．北 京：中国经济出版社2005.

供稿：段国勇，黄逍，王彦海，陈将宏

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