覆冰是一種分布廣泛的自然現(xiàn)象,尤其霧凇是一種美麗的自然景觀。但對于輸電線路,嚴重的覆冰則有可能導致故障,甚至會引發(fā)大面積停電等災難性事故。自20世紀50年代開始,加拿大、美國等覆冰嚴重的國家相繼對輸電線路覆冰進行了觀測和研究。我國也是世界上覆冰嚴重的國家之一,長期以來,輸電線路工作者一直為解決覆冰問題進行不懈的探索,并獲得了許多重要的工作成果。1976年,在全國首次重冰線路設計運行經驗交流會議上,提出了“避、抗、熔、改、防”五字方針,成為輸電線路抗冰的主要技術原則。隨著我國電網(wǎng)規(guī)模的快速擴大,近50多年來,大面積冰害事故在全國各地時有發(fā)生,尤其2008年1~2月,我國南方電網(wǎng)出現(xiàn)了持續(xù)較長時間的大范圍雨雪冰凍天氣,造成1252條110~500kV線路倒塔7377基、受損3092基,13888條10~35kV線路故障停運,給當?shù)厝嗣袢罕娚詈蛧窠洕l(fā)展帶來嚴重影響。1. 覆冰產生的基本條件
根據(jù)氣象觀測和輸電線路運行經驗,一般在入冬或初春季節(jié),當氣溫在-5~0℃之間,風速在1~15m/s時,如遇濃霧、降雨等情況,空氣濕度超過85%,將在導線表面產生以雨凇為主的覆冰。如果氣溫持續(xù)降低,則在雨凇外部繼續(xù)產生混合凇,溫度下降至-15~-8℃時,其余氣象參數(shù)不發(fā)生變化,還會繼續(xù)生長霧凇。電線產生覆冰的必要條件主要有:導線溫度低于0℃以下、空氣濕度大于85%(即空氣中具有可凍結的水分或過冷卻水滴、霧滴和水汽等),橫線路風速大于1m/s。雖然這些條件相對來講也較為苛刻,但在冷熱氣流交匯區(qū)域和一些微地形微氣象區(qū)域,覆冰現(xiàn)象卻較為普遍。如:每年的冬季及初春季節(jié),我國西北方南下的干冷氣流和東南方北上的暖濕氣流在我國東北部、中部相匯,形成一條南起湖南、貴州,北至遼寧、吉林的“覆冰帶”。
2. 覆冰的分類
電線覆冰(wire icing cover)就是云中、霧中或空氣中的水份在0℃或更低時與輸電線路導地線表面碰撞并凍結的現(xiàn)象。按照覆冰對電網(wǎng)形成的危害,覆冰按照表觀特性可分為雨凇、霧凇、混合凇、雪凇和霜凇。
2.1 雨凇
性質:純粹、透明的冰,堅硬,密度0.8~0.9g/cm3或更高,粘附力很強。
形成條件及過程:低海拔地區(qū),由過冷卻雨或毛毛細雨降落在低于凍結溫度的物體上形成,氣溫-2~0℃;在山地,由云中來的冰晶或含有大水滴的地面霧在高風速下形成,氣溫-4~0℃。 形成時的風速較大:5~15m/s。
特點:一般是由空氣中過冷卻水滴凍結在導線形成,多出現(xiàn)在海拔較低的地區(qū);可形成冰柱,密度一般0.8~0.9g/cm3,結構最緊密,附著力強,對輸電線危害最大。
2.2 霧凇
性質:白色,呈粒狀雪,質輕,為相對堅固的結晶,密度0.3~0.6g/cm3,粘附力頗弱,通常在物體的迎風面凍結。
形成條件及過程:在中等風速下形成,在山地由云中來的冰晶或含水滴的霧形成, 氣溫 -13~ -7℃。
特點:霧凇呈密度一般在0.3~0.6g/cm3,但因其在適宜的條件下生長速度很快,因此對輸電線路的危害較大 。
2.3 混合凇 (又稱硬霧凇)
性質:不透明(奶色)或半透明冰,常由透明和不透明冰層交錯形成,密度0.6~0.8g/cm3。
形成條件及過程:在低地,由云中來的冰晶或有雨滴的地面霧形成,氣溫-5~0℃;在山地,在相當高的風速下,由云中來的冰晶或帶有中等大小水滴的地面霧形成,氣溫 -10~ -3℃。
特點:雨淞和霧淞的連續(xù)凍結物,在天氣周期性變化時形成;堅硬;粘附力強。對輸電線路的危害僅次于雨淞,對輸電線路危害極大 。
2.4 雪?。ㄓ址Q濕雪
性質:在低地為干雪,密度低,粘附力弱,在丘陵為凝結雪和雨夾雪或霧,重量大,密度0.1~0.3cm3。
形成條件及過程:粘附雪經過多次融化和凍結,成為雪和冰的混合物,可以達到相當高的重量和體積。
特點:單純的積雪對輸電線路基本沒有危害,但積雪較大,融化時可能會造成絕緣子融冰閃絡 。
2.5 霜凇(又稱白霜)
性質:白色,雪狀,不規(guī)則針狀結晶,很脆而輕,密度0.05~0.3gcm3,粘附力弱。
形成條件及過程:水汽從空氣中直接凝結而成,發(fā)生在寒冷而平靜的天氣,氣溫低于-10℃。
特點:霜凇在導線上的粘結力十分微弱,即使是輕輕地振動,也可以使霜凇脫離所粘結導線的表面,與其他類型覆冰相比,霜凇基本不對導線構成嚴重危害。
3.覆冰的主要影響因素
電線覆冰與天氣條件、地形因素、線路特性等三者密切相關;電線覆冰類型與空氣溫度、風速風向、空氣中或云中過冷卻水滴直徑、空氣中液態(tài)水含量四種因素相關。
3.1 影響電線覆冰的氣象條件
3.1.1 環(huán)境溫度
對覆冰的影響最明顯。一般最易覆冰的溫度為-1℃和-5℃ ,氣溫太低,過冷卻水滴變成了雪花,形成不了導線覆冰,因此,嚴寒的北方地區(qū)冰害事故反而較南方的云、貴、湘、鄂等南方高濕度、水汽充分的地區(qū)輕。
3.1.2 空氣濕度
空氣濕度的大小對導線覆冰影響甚大。濕度大,一般在85%以上,不僅較易引起導線覆冰,而且還易形成雨凇。南方覆冰最為頻繁的湖南、湖北、江西等省,每逢嚴冬和初春季節(jié),因陰雨連綿,空氣濕度很高(90%以上),故導線極易覆冰,且多為雨凇。云南、貴州等高海拔地區(qū),覆冰多為霧凇或混合凇。
3.1.3 風速風向
由于風起著對云和水滴的輸送作用,故對導線覆冰有重要影響。無風和微風時,有利于晶狀霧凇的形成;風速較大時則有利于粒狀霧凇的形成。幾乎所有計算導線覆冰的模型都包含有風速這一主要因素,一般而言,風速越大(0~6m/s范圍內),導線覆冰越快。而風向主要會對覆冰形狀產生影響,當風向與導線垂直時,結冰會在迎風面上先生成,產生偏心覆冰,而當風向與導線平行時,則容易產生均勻覆冰。
3.1.4 過冷卻水滴大小
水滴直徑越大,碰撞物體凍結過程中,其潛熱釋放緩慢,反之,則凍結迅速。導致形成覆冰的特征有很大差異。雨凇覆冰時,過冷卻水滴直徑大,約在10~40μm之間,中值體積水滴直徑為25μm左右,是毛毛細雨;
霧凇覆冰時,水滴直徑在1~20μm之間,中值體積水滴直徑為10μm左右;
而對于混合凇,其水滴直徑在5~35μm之間,中值體積直徑為15~18μm。
3.1.4 凝結高度
所謂“凝結高度”是指云中的過冷卻水滴全部變成冰晶或雪花時的海拔高度,是隨著不同的地面氣溫和露點溫度而變化的, 常用海寧(Hening)公式計算:
H=124(T-Td)
式中:
H -- 凝結高度(m);
T -- 為地面氣溫(℃);
Td -- 為露點溫度(℃)。
凝結高度是以地面為起始基準的空氣中水滴碰撞物體前可凍結的高度,它的大小對高海拔山區(qū)的導線覆冰具有決定性的影響。當山峰高度超過凝結高度時(如云南烏蒙山東側、滇東云貴交界地區(qū)),此區(qū)域必屬于重冰區(qū)或特重冰區(qū)。
3.2 影響電線覆冰的地形及地理環(huán)境
覆冰與山脈走向、坡向和分水嶺等因素也有明顯關系,在山區(qū)電線受地形及地理的影響更為嚴重。在受風條件比較好的突出地形,如山頂、埡口、風道和迎風坡,以及空氣水份較充足的江河、湖泊、水庫和云霧環(huán)繞的山腰、山頂?shù)忍幎际菢O易夜冰的地點,而且其覆冰程度也比較嚴重。我國具有典型的微氣象、微地形覆冰特征,常見的微氣象覆冰地形主要有埡口型、高山分水嶺型、水氣增大型、地形抬升型、峽谷風道型。
3.2.1 埡口型
在綿延的山脈所形成的婭口,是氣流集中加速之處,當線路處于埡口或橫跨埡口時,將導致風速增大或覆冰量增加。江西省井岡山鹽山埡口,云南省昭通市莊溝埡口,湖南省拓鄉(xiāng)110kV線路羊古嶺埡口,貴州省110kV水盤線黑山埡口,四川省大涼山老林口,云南省110kV以東線53號桿施布卡埡口,云南省500kV大昆線石官坡埡口等就是典型實例。
3.2.2 高山分水嶺型
線路翻越分水嶺,空曠開闊,容易出現(xiàn)強風及嚴重覆冰情況,尤其在山頂及迎風坡側,含有過冷卻水滴的氣團在風力作用下,沿山坡強制上升而絕熱膨脹,使得過冷卻水滴含量增大,導致導線覆冰增加。陜西省秦嶺,云南省金沙江與小江的分水嶺,河南省南陽地區(qū)伏牛山老界嶺,浙江省云和縣與松陽縣交界的方山嶺,廣東省韶關地區(qū)乳源和東昌兩縣交界的分水嶺,湖南衡山祝融峰等就是典型實例。
3.2.3 水氣增大型
輸電線路臨近較大的江湖水體,使空氣中水汽增大,當寒潮人侵,氣溫下降至0℃以下時,由于空氣濕度大,便容易出現(xiàn)嚴重彼冰現(xiàn)象。江西梅嶺(受鄱陽湖影響),云南昆明太華山(受滇池影響),湖南省沅江市(受洞庭湖影響),湖北省巴東縣綠蔥坡(受長江影響)。四川會東白龍山及云南東川海子頭(受金沙江影響),500kV大昆線哀牢山地段(受老虎山電站水庫影響)等就是典型實例。
3.2.4 地形抬升型
平原或丘陵中拔地而起的突峰或盆地中一側較低另一側較高的臺地及陡崖,因盆地水汽充足,濕度較大的冷空氣容易沿山坡上升,在頂部或臺地上形成云霧,當冬季寒潮人侵時便會出現(xiàn)嚴重覆冰現(xiàn)象。云南省會澤縣大竹山,貴州省220kV雞江Ⅱ回十里長沖,廣西省110kV蔽桂線金竹坳,滇南蒙自盆地邊緣地形抬升的馬拉格,貴州東部的萬山及500kV大昆線易門老吾街后山等就是典型實例。
3.2.5 峽谷風道型
線路橫跨峽谷,兩岸很高很陡,通過狹管效應產生較大的風速,將導致送電線路風荷載的大幅度增加。云南省110kV六平線36號桿南盤江峽谷,500kV大昆線綠汁江跨越點,云南220kV以昆線282-283號大黑山峽谷風槽,500kV漫昆線哀牢山76-77號兔街山谷風道等就是典型實例。
3.3 影響電線覆冰的線路走向及電線懸掛高度條件
輸電線路導線覆冰與線路走向有關,東西走向的線路導線覆冰普遍較南北走向的線路導線覆冰嚴重。冬季覆冰天氣大多為北風或西北風,輸電線路導線為南北走向時,風向與導線軸線基本平行,單位時間與單位面積內輸送到輸電線路導線上的霧粒叫東西走向的線路導線少得多。輸電線路導線為東西走向時,風與導線約成90°的夾角,從而使導線覆冰最為嚴重。輸電線路導線覆冰與風向幾乎成正弦關系。而且輸電線路導線為東西走向在覆冰后,由于不均勻覆冰的影響,導線覆冰可能會誘發(fā)覆冰舞動。在條件相同的地區(qū),一般海拔高程愈高,愈易發(fā)生覆冰,覆冰厚度越厚,且多為霧?。缓0胃叱梯^低處,其冰厚雖較薄,但多為雨凇或混合凍結。輸電線路導線懸掛高度越高,覆冰越嚴重,這是因為空氣中液水含量隨高度的增加而升高。風速越大、液水含量越高,單位時間內向導線輸送的水滴越多,覆冰也越嚴重。因此,覆冰隨導線懸掛高度的升高而增加。冰厚隨高度(海拔高度或懸掛高度)變化的規(guī)律可用乘冪律表示如下:
式中:
Z -- 高度;
Z0 -- 參考高度;
b -- 為覆冰厚度;
b0 -- 參考高度Z0處的的覆冰厚度。
bZ -- Z高度處的覆冰厚度。
3.4 電線直徑與覆冰厚度和扭轉對覆冰的影響
當風速在3~8m/s時,導線直徑越大,其相對導線單位長度覆冰量越重;當風速大于8m/s時,對于任何直徑的導線,導線直徑越大其覆冰量越重,但覆冰的厚度是隨導線直徑的增加而減小。覆冰在迎風面上生長,達到一定厚度時產生扭轉力矩。導線扭轉加速覆冰增長。這是因為導線覆冰時形狀往往很不規(guī)則(有扇形、橢圓形、新月形、圓形等)導線承受偏心荷重,由于其扭轉角度與L2/Φ4 (L為線路檔距,Φ為導線直徑)成比例,而L>Φ,故導線易發(fā)生扭轉,這就便于在導線的各個側面上進一步積冰。檔距中央線段的扭轉程度要比懸掛點線夾處附近大,隨風運動的過冷卻水滴得以均勻地積聚到扭轉導線的整個表面,而不像固定不扭轉的線段那樣覆冰主要積聚在迎風面一側,,對比之下,懸掛點線夾附近導線與氣流平行的長徑增長得快,與氣流正交的短徑增長的慢,迎風面積增加不多,冰重增長較慢,而檔距中央長徑、短徑增長比較均勻,與氣流正交的迎風面積增加較多,冰重增長較快,質量較大。
3.5 電場對覆冰的影響
電場的存在會對移向導線的水滴粒子產生極化和吸引力。雖然水滴內的極化電荷隨交流電壓而變化,但其作用力永遠是一個引向導線的吸引力。因此,電場對霧滴和毛毛細雨的吸引力會導致更多的水滴移向導線表面,因而能增加導線上的覆冰量。電場強度一定時。負荷電流對導線覆冰的影響體現(xiàn)在兩個方面。當電流不夠大,焦爾熱不能使導線表面維持0℃以上溫度時,負荷電流反而會使導線覆冰增加,因為出現(xiàn)了電場的影響;當電流足夠大,能使電線發(fā)熱并維持其表面溫度在0℃以上時,這時即使有過冷卻水滴碰撞導線,導線表面也不會覆冰,從而達到自然防冰的效果。
4. 電線覆冰主要事故類型
4.1 過荷載事故
導、地線覆冰后,其弧垂和張力增大,進而增大絕緣子串、金具、桿塔和基礎的荷載。當發(fā)展到一定程度時,在電氣方面,導線弧垂下降過大將導致對地或交叉跨越物間距不足發(fā)生放電,地線弧垂增大與導線安全凈距不足發(fā)生放電,甚至燒斷導地線事故;在結構方面,將會造成導、地線和金具斷裂或損壞,桿塔受損甚至倒塌,基礎下沉、傾斜甚至損壞,絕緣子串扭轉、跳躍發(fā)生翻轉、碰撞等。2008年冬春交替季節(jié)我國長江以南發(fā)生了歷史罕見的長時間冬雨天氣,線路覆冰遠遠超過設計覆冰厚度,導線覆冰最厚達110mm,造成上萬基輸電線路桿塔被壓倒或拉倒,導地線斷線。
桿塔過荷載
地線過荷載
導、地線 斷線4.2 不均勻覆冰或不同期脫冰事故
導地線有白霜、霧凇、混合淞、積雪等低密度覆冰時,由于粘結松散,在風或者自重的作用下,自動脫落,導地線張力突然變化,引起導地線的跳躍脫。相鄰檔不均勻覆冰或不同期脫冰都會產生張力差,使導地線受損、滑動,還會造成直線桿塔承受不平衡張力發(fā)生傾斜、受損,嚴重時還會發(fā)生倒桿塔事故。同時,不同期脫冰還會引起導、地線跳躍相互接近發(fā)生放電,導線跳躍引起耐張塔引流線與橫擔接近發(fā)生放電,懸垂絕緣子串偏移碰撞橫擔等。
導線不均勻覆冰
導線不同期脫冰4.3 絕緣子串冰閃事故
絕緣子的冰閃是冰害的另一種,當絕緣子發(fā)生覆冰現(xiàn)象后,在特定溫度下使絕緣子表面覆冰或被冰凌橋接后,絕緣強度下降,泄漏距離縮短。在融冰過程中冰體表面或冰晶體表面的水膜會很快溶解污穢物中的電解質,并提高融冰水或冰面水膜的導電率,引起絕緣子串電壓分布的畸變(而且還會引起單片絕緣子表面電壓分布的畸變),從而降低覆冰絕緣子串的閃絡電壓。大氣中的污穢微粒直接沉降在絕緣子表面或作為凝聚核包含在霧中,將會使絕緣子覆冰融化時,冰水電導率進一步增加。另外有關試驗數(shù)據(jù)表明,覆冰越重、電壓分布畸變越大,絕緣子串兩端,特別是高壓引線端絕緣子承受電壓百分數(shù)越高,最終造成冰閃事故。
實際上,純冰的電阻很高,完全可以滿足電力系統(tǒng)安全運行的要求,只有當冰中混雜有導電雜質后,覆冰絕緣子的閃絡電壓才會降低。這不僅因為冰閃是由于冰中含有污穢等導電雜質造成的,而且從污穢絕緣子和覆冰絕緣子的耐受電壓和閃絡機理也可發(fā)現(xiàn)其相似性。圖1為覆冰絕緣子交流耐受電壓和污穢絕緣子交流耐受電壓的比較。
絕緣子串覆冰4.4 覆冰舞動
舞動是導線覆冰形成非圓截面后所產生的一種低頻、大振幅的自激振動,振幅一般在12 m以下,會造成金具損壞和斷線,嚴重的會發(fā)生線路倒塔事故。舞動涉及大跨越和一般線路,地域涉及到山區(qū)、丘陵和平原;氣象條件涉及到雨凇、雪凇,冰雪從幾毫米到幾十毫米。統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,在5~10m/s,溫度-5~1℃,導線覆冰厚度在3~20mm之間,濕度在85%以上的氣象條件下,產生舞動的幾率最大。實際上,一般在導線表面有覆冰的情況下,就極易產生舞動現(xiàn)象。
導線舞動
5. 電線覆冰的防治
電線覆冰的防治主要采用避、抗、、改、 防、融 。避”:避開重冰區(qū);“抗”:提高線路抗冰厚度;“改”:改造已有線路;“防”:采取合理措施防止覆冰;“融”:采取電流融冰。下面針對實際工程中常用的方法進行簡單介紹。
5.1 絕緣子串防冰
5.1.1 加裝大盤徑絕緣子
在懸垂絕緣子串上端加裝大盤徑絕緣子,可以將橫擔上流下的冰水與絕緣子串本身的覆冰隔斷,從而起到防冰的作用,同時又有一定的防鳥效果。這種措施對一般的降雪、降霧天氣有較好的防范作用,但當絕緣子串本身的覆冰較重時,就失去了效果,因為絕緣子串本身產生的熔冰水已足以形成短路,同時隨著橫擔上熔冰水的下落,大盤徑絕緣子外側的冰凌逐步增長,雖能與絕緣子串保持一定距離,但也會短接一部分空氣間隙,從而降低閃絡電壓。
5.1.2 絕緣子串插花
在瓷或玻璃懸垂絕緣子串上插花加裝大盤徑絕緣子、在復合絕緣子上插花增加大直徑傘裙,通過這些大絕緣子片或大傘裙隔斷融冰水,使其形不成連續(xù)短接的冰凌。但從理論上說,當覆冰達到一定程度、絕緣子串被完全包覆以后,也會發(fā)生冰閃。
5.1.3“V型”或“倒V型”配置懸垂絕緣子
將懸垂絕緣子串“V型”或“倒V型”布置,使絕緣子串傾斜,不僅形不成連續(xù)的冰凌,而且能增加絕緣子串的自潔性能,具有良好的防冰效果。但“V型”配置取決于桿塔結構,且這種配置的桿塔類型極少,難以實現(xiàn)。目前,山西的重冰區(qū)普遍采用了“倒V型”改造這種形式,取得了良好效果。“倒V型”配置不僅具有防冰作用,而且對防鳥害、防風偏都有一定的效果,但相對于其他防冰措施,改造復雜、投資較大,對金具的要求較為嚴格。
5.1.4 更換復合絕緣子
復合絕緣子具有良好的憎水性和傳導熱量慢的特性,使其防冰閃性能明顯優(yōu)于瓷和玻璃絕緣子,如再輔助以大盤徑絕緣子,則防冰效果更好,且這種措施改造簡單、投資小。
5.2 導線除冰
目前國內除冰大致可分為機械除冰法、自然除冰法和熱力融冰法三大類,下面進行簡單介紹。
5.2.1 機械除冰法
機械除冰法主要利用輸電線路導線的力學效應破壞覆冰的力學平衡使其脫落。以電磁脈沖除冰、滑動鏟刮除冰和人工除冰為主。電磁脈沖除冰是利用電容器沖擊放電和電流通過線圈產生脈沖磁場,從而在導線中產生渦流,渦流的磁場與線圈磁場產生斥力使導線產生擴張,脈沖消失后導線收縮到原狀態(tài),反復的擴張和收縮使導線表面的覆冰脹裂掉落?;瑒隅P刮除冰法是將電容器的沖擊放電電流通過線圈產生的脈沖磁場轉換為執(zhí)行機構的脈沖力,通過執(zhí)行機構將導線表面的覆冰擊裂掉落。機械除冰法中另一種常用人工除冰法存在的最大問題是效率極低,需要大量人力,一般僅適用于作業(yè)環(huán)境好、100 km 左右的輸電線路的除冰。還有一種由加拿大魁北克水電公司提出的電磁力除冰法,其原理是在線路額定電壓下短路,短路
電流產生的電磁力使導線相互撞擊,使覆冰脫落。這種方法的應用會給系統(tǒng)帶來穩(wěn)定性問題,線路壓降也比較大,不推薦使用。
5.2.2 自然除冰法
自然除冰法不能阻止冰的形成,但有助于限制冰災。在導線上安裝阻雪環(huán)、平衡錘等裝置的自然除冰法,可在導線上安裝阻雪環(huán),平衡錘使導線上的覆冰堆積到一定程度時,依靠風力、地球引力、輻射以及溫度突變等作用自行脫落。該法簡單易行,但可能因不均勻或不同期脫冰產生的導線跳躍的線路事故,不能保證可靠除冰,具有一定的偶然性。利用憎水性和憎冰性涂料防冰是通過減少水和冰與導線的附著力來防止結冰,與其他方法相比在工程上簡單易行,成本較低,是防止覆冰具有潛力的可行途徑。但現(xiàn)有的防冰涂料并不能從根本上防止冰的形成,而只有在足夠的輻射下才能生效,在氣溫低,水霧呈過冷卻的情況下,防冰效果較差。
5.2.3 熱力除冰法
熱力除冰法的基本原理是在線路上通過高于正常電流密度的傳輸電流以獲得焦耳熱進行融冰。常見的幾種熱力除冰法:
1) 過電流防冰融冰法:通過改變潮流分布增大線路的負荷電流而使得導線發(fā)熱達到防冰融冰目的。這種方法對截面較小的110 kV 及以下線路可行,對更高電壓等級線路由于截面大,并受系統(tǒng)容量和運行方式限制,無明顯作用。
2) 基于移相器的帶負荷融冰法:隨著輸電網(wǎng)絡FACTS 設備的大量應用,電網(wǎng)在潮流控制方面更加靈活有效,通過改變潮流分布的融冰方法能夠在應對冰災方面發(fā)揮更大的作用。基于移相器的帶負荷融冰法,即ONDI(on-load network de-icer)法。帶負荷融冰的方法最早在1990 年提出,并在此后得到了發(fā)展。此方法利用移相變壓器角度的變化改變平行雙回線的潮流分布,通過增加其中一回線的電流來增加線路發(fā)熱,達到融冰的目的。
3) 高頻激勵融冰: 20 世紀末Charles RSullivan 等提出了用8~200 kHz 高頻激勵融冰的方法,機理是高頻時冰是一種有損耗電介質,能直接引起發(fā)熱,且集膚效應導致電流只在導體表面很淺范圍內流通,造成電阻損耗發(fā)熱。
4) 交流短路電流融冰法:人為將融冰線路的一端兩相或三相短路,而在另一端提供融冰交流電源,以較大短路電流(控制在導線最大允許電流范圍之內)來加熱導線,將附著的冰融化。
5) 直流電流融冰法:直流融冰技術的原理就是將覆冰線路作為負載,施加直流電源,用較低電壓提供短路電流加熱導線使覆冰融化。可采用發(fā)電機電源整流和采用系統(tǒng)電源的可控硅整流兩種方案。前者雖可減少投資但卻發(fā)電受機組容量與融冰所需容量的限制,大多情況都不滿足需求。因此采用系統(tǒng)電源的可控硅整流融冰是熱力融冰法中的熱點,其適用性更強,可根據(jù)不同情況調節(jié)直流融冰電壓,使之滿足不同應用環(huán)境的需要,是現(xiàn)有融冰方法中最理想的一種。國內外一致認為,對于出現(xiàn)在局部范圍內的輸電線路覆冰問題,導線的機械除冰方法可做為一種輔助措施。對于發(fā)生在大范圍的輸電線路覆冰問題,導線熱力融冰法中的直流融冰方法是最有效的。
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