2024年电信前台个人年终总结

电网覆冰机理研究
Research on the mechanism of grid ice coating
摘要：冬季电网覆冰是一种常见的现象，覆冰会增加电网压力，造成线路断裂或杆塔倒塌，严重影响地区正常供电。

近
年来，极端灾害天气频繁出现，甚至像两广、云贵等南方省份，也经常出现雨雪、冰冻灾害，电网运行安全受到极大的威胁。

电力公司只有掌握电网覆冰的形成机理和覆冰类型，才能有针对性的采取防冰、除冰措施，切实保障电网运行安全，为电力
用户提供更加稳定的电能，保障用电安全。

关键词：电网覆冰；形成机理；影响因素；除冰措施
Abstract: Grid icing in winter is a common phenomenon, which can increase the pressure of power grid, causing line break or tower collapse, and seriously affect the normal power supply in the region. In recent years, extreme weather has been frequent, and even in southern provinces such as guangdong, guangxi and yungui, rain and snow and freezing disasters have frequently occurred. Only by mastering the formation mechanism and ice cover type of power grid, can power companies take targeted measures to prevent and remove ice, effectively ensure the safety of power grid operation, and provide more stable electricity for power users to ensure electricity safety.
Keywords: grid icing; formation mechanism; influencing factors; in addition to the ice measures.
1 电网覆冰的形成机理
1.1 覆冰过程
在低温环境下，当空气湿度较大或出现雨、雾等天气时，空气中的水分子遇到温度在0℃以下的线路，会凝华成冰。

如果是遇到降雪，干雪堆积在线路上，正午气温升高后，干雪融化成水，当气温降低后重新结冰，形成覆冰。

电网覆冰的必要条件包括：（1）电网所处环境的温度必须在0℃以下；（2）空气中湿度足够大，或是有降雨、降雪等外界条件；（3）有适当的风，一般在5m/s-10m/s。

风可以加速线路表面水分蒸发，促进干雪继续融化，在原冰层上形成更厚的覆冰。

1.2 覆冰类型
理论上来说，只要电网所处环境满足上文中提到的几种条件，都可以形成覆冰。

但是由于覆冰形成条件较多，导致电网覆冰的类型也分为多种：1.2.1 雨凇覆冰
低海拔地区冬季容易出现冻雨，雨水的温度接近冰点，冻雨通常在白天出现，且伴随有阴天、微风。

雨水附着在线路上，阴天环境和高湿度空气，导致雨水不容易蒸发，入夜后温度降至0℃以下，雨水凝结成冰，形成雨凇覆冰。

1.2.2 干雪覆冰
干雪质轻且蓬松，容易在线路上堆积。

在正午温度较高时，与线路直接接触的干雪会融化。

正午过后，温度重新降低，融化后的水和湿雪凝结成冰，形成干雪覆冰。

1.2.3 白霜
在晴朗、干燥的秋冬早晨，空气中少量的湿气接触低温线路后，会在表面形成一层薄薄的白霜。

白霜的厚度较小，且粘结性较差，受到微风吹动或阳光照射后，会快速消失，一般不会对电网构成危害。

2 导致电网覆冰的影响因素
2.1 气象因素
气象因素包括风力、空气湿度、温度等，在导致电网覆冰的各种因素中，气象因素发挥着决定作用。

当同时满足一种或几种气象因素时，就足够形成电网覆冰。

例如，无论是在高海拔还是低海拔，或是山地、平原、盆地等地形，只要同时满足较高的空气湿度、0℃以下的环境温度等，就可以形成覆冰。

2.2 地形因素
地形因素包括高低海拔、山地平原等，地形因素也是电网覆冰形成的核心要素，主要表现在以下几方面：第一，山脉走向及坡向。

山脉走向会影响风向或冷暖气团的移动方向，在冬季低温环境下，如果刮北风，会导致空气较为干燥，不宜形成覆冰；反之，如果是南风，则冷暖空气相遇后，空气中多余的水分遇冷形成水滴，附着在线路上形成冰层。

第二，地表水体因素。

在靠近河海的区域，空气中的水分含量较多，在低温环境下更容易形成覆冰。

第三，山体结构。

在山谷位置的电网，更容易形成覆冰；在高海拔地区，容易形成雾凇覆冰，低海拔地区则容易产生雨凇覆冰。

2.3 导线特性因素
电网导线自身的材料特性，也会对覆冰的形成带来一定的影响。

主要表现在：2.3.1 导线直径导线直径越大，则越容易堆积干雪或更容易附着水滴，形成覆冰的概率也会相应提升。

2.3.2 导线长度
相邻两个杆塔之间导线的长度越长，受到风力作用后导线的摆动幅度越大，附着在导线上的水滴或干雪越容易脱落，也会达到降低覆冰的效果。

2.3.3 导线刚度的影响
迎风面上第一次呈现扇形或新月形积冰，偏心荷重，使导线承受扭转矩，迫使导线旋转，导线刚度越小，导线的旋转越大，使覆冰进一步增加。

3 覆冰线路的除冰措施
3.1 机械除冰
在一些面积较小、低矮且周围交通比较便利的电网中，可以使用机械设备或自动化机器进行除冰。

机械除冰的优点在于操作比较灵活，且成本较低，适用于那些不经常出现电网覆冰的地区。

例如，2008年春季我国南方十余个省份均出现大面积的冰冻灾害，电网覆冰直接导致多地电力中断。

而西南省份多山地，交通不便，加上以往很少出现大范围电网覆冰，只能依靠机械除冰。

在机械除冰法中，滑轮刮铲是一种应用效果较好，且能够兼顾安全性和效
率性的方法。

将带有刮铲的滑轮套在覆冰线路上，然后地面人员用绳子牵引滑轮，通过滑轮刮铲的运动，达到除冰效果。

但是这种除冰方法也有很大的局限性，例如在分裂线路中就不适用。

还有就是电网覆冰后脆性增加，如果滑轮的垂直拉力过大，也容易导致线路断裂。

3.2 防冻剂防冰
严格意义上来说，防冻剂是一种防止覆冰形成的措施，应用于电网的防冻剂，主要是以水溶性有机化合物为主，部分情况下也会使用到复合型防冻剂。

在深秋或入冬前一段时间，可以提前将防冻剂涂刷在电网线路的表面，根据防冻剂种类和成分的不同，防冻原理也有很大差异。

例如，水溶性有机物类的防冻剂，原理是增加了线路的疏水性，像雨水、雾凇以及干雪融化后的水滴，都很难附着在电线表面，也就无法形成覆冰。

二元醇、酰胺类复合型防冻剂，原理是降低冰点，这样在一定的低温环境下，线路表面的水滴也无法结冰，达到防止覆冰形成的目的。

防冻剂防冰的应用优势是最大限度的降低了覆冰的形成。

电网覆冰一旦形成，必然会增加电网运行负担，只有从源头上杜绝覆冰形成，才能确保电网安全。

3.3 热熔除冰
根据焦耳定律，电流具有热效应，通过调整输电线路中电流的大小，可以达到小幅度调节导线温度的效果。

利用导线发热释放出的热量，可以加快电网覆冰的融化。

在一些电力机车的输电网中，通常使用热熔除冰法。

该种方法的应用优势在于极大的减轻了人力成本和物力成本，特别是在一些经常出现覆冰现象的地区，以及不宜进行人工除冰的情况，热熔除冰法可以取得很好的效果。

根据电网中导电电流的不同，热熔除冰法又可分为直流电流法和短路电流法两种。

3.3.1 直流电流法
理论上来说，无论是交流电还是直流电，都能够产生热量。

但是在220kV及以上的输电线路，必须使用直流电流法。

操作方法为：将覆冰线路断路，或是直接切断两端的电压。

将线路一侧变电站中线路与直流融冰母线连接，对侧变电站中线路三相短接，用较低的电压来提供短路电流进行除冰。

直流电流法可以较快的产生热量，除冰效果较为明显。

3.3.2 短路电流法
将覆冰线路短路后，瞬时电流会成倍提升，导致线路产生较高的热量。

由于瞬时电流会马上消失，因此大额电流不会对电网造成损坏。

而余热可以继续加速覆冰融化，达到除冰效果。

这种方法的优势在于成本较低，且易于操作。

3.4 被动除冰
不借助外界措施，也可以达到消除电网覆冰的效果，例如靠风力加快水、冰的蒸发，或是利用太阳辐射等。

被动除冰的过程较为缓慢，且对自然环境有严格的要求，适用范围有限制。

在一些山区，不便于开展机械除冰，而受经济条件和出于成本考虑，没有采用热熔除冰。

这种条件下就需要被动除冰，使电网重新恢复安全运行。

4 结语：
电网覆盖面积的扩大，使得电网覆冰问题也得到了电力企业的高度重视。

电网覆冰不仅会增加线路断裂的隐患，影响供电安全性和稳定性，而且一旦出现电力中断，还会给电力企业带来严重的经济损失。

在明确了电网覆冰的机理和类型后，电力企业可以采取针对性的防冰和除冰措施，例如热熔除冰、机械除冰等，保障电网能够稳定和安全运行。