输电线路覆冰检测技术(修改版)
输电线路覆冰检测技术发展综述
依 赖 于机 理研 究 的深 入 ， 同时 完 善 的检 测 技 术 也 促 进 机理研 究 的发 展 ， 为机 理研 究 和 防冰 、 冰技 除 术 的研究 以及 输 电线路 的设 计 提供 支持 。
（） ４ 绝缘 子 串覆 冰 后 ， 大 大 降低 绝 缘 性 能 。 会 当悬 垂绝 缘 子 串覆冰 溶化 时 ， 可能 形成 冰 柱 ， 绝 使
（ ） 缘 子 串倾 斜 、 ３绝 导线 严 重 下 垂 。线 路 各
档 距 内 的 覆 冰 厚 度 不 均 匀 时 ， 线 弧 垂 将 发 生 很 导 大 变 化 ， 成 悬 垂 绝 缘 子 串 倾 斜 ， 具 承 受 较 大 的 造 金
灾害 ， 致输 电线 路大 范 围覆 冰 ， 重 影 响 了电 网 导 严
缘 子 串短路 ， 造成 接 地事 故 。
综上 所 述 ， 路 覆冰会 造 成机 械和 电气 故 障 。 线 而 破 坏 力 最 大 的 是 由 于 覆 冰 的 厚 度 超 过 了 设 计
输 电线路 覆 冰是 客 观 存 在 的 ， 法 从 根 本 上 无 消除 。但 可通 过 完 善 的 检测 技 术 ， 时 掌 握 线 路 随
值， 导致线 路 的机 械故 障 ， 进而 导致 电气 故 障 的发
生 。 覆 冰 线 路 载 荷 加 大 ， 荷 又 可 分 为 静 态 载 荷 载
和动 态载 荷 ， 而动 态载 荷又 是危 害 的主要 原 因 ， 其 与导 线 的物 理参 数 、 冰 的类 型和 密 度 以及 风 速 覆 和风 向等 有关 。
的 正 常 运 行 ， 次 线 路 的 覆 冰 再 一 次 使 线 路 覆 冰 此 的 研 究 成 为 热 点 。 覆 冰 的 研 究 包 括 机 理 、 测 技 检 术 和 （ ） 冰 技 术 ３部 分 ¨ ， 测 技 术 的 进 步 防 除 ’ 检
输电线路融冰技术
输电线路融冰技术输电线路上覆冰种类较多，有雨淞、雾淞、混合淞、湿雪、冻雨覆冰和冻雾覆冰等，影响导线覆冰的主要的气象因素有气温、空气湿度和风。
一般来说最易覆冰的温度为-8～0℃。
若气温太低，比如在-20～-15℃或更低时，水滴将变成雪花而不易于形成覆冰。
当有了足够冻结的温度后，覆冰的形成还必须有较高的空气湿度，一般要求空气湿度达到90％以上。
如果是凝结在电线上，就使电线覆冰。
这就是电线覆冰。
根据冰害事故类型分析, 覆冰事故可归纳为以下四类：（1）线路覆冰的过载事故即导线覆冰超过设计抗冰厚度(覆冰后质量、风压面积增加)而导致的事故。
机械方面，包括金具损坏、导线断股、杆塔损折、绝缘子串翻转及撞裂等；电气事故则是指覆冰使线路弧垂增大，从而造成闪络，威胁人身安全。
2008 年初，湖南处于海拔 180-350 m 之间的电网设施出现严重覆冰现象，先后有岗云、复沙和五民 3 条 500 kV 线路出现倒塔事故，共倒塔 24 基，变形 3基。
（2）不均匀覆冰或不同期脱冰事故对于导线和地线来说, 相邻档不均匀覆冰或不同期脱冰都会产生张力差, 使导线在线夹内滑动, 严重时将使导线外层铝股在线夹出口处全断、钢芯抽动, 造成线夹另一侧的铝股发生颈缩, 拥挤在线夹附近,长达1～20m ( 悬垂线夹和耐张线夹均有此类情况发生) 。
不均匀覆冰的张力差是静荷载, 而不同期脱冰属动荷载, 这是二者的不同之处。
其次, 因邻档张力不同, 直线杆塔承受张力差, 使绝缘子串产生较大的偏移, 碰撞横担, 造成绝缘子损伤或破裂。
再次, 当张力差达到一定程度后, 会使横担转动, 导线碰撞拉线, 电气间隙减小, 使拉线烧断造成倒杆。
（3）绝缘子串冰凌闪络事故覆冰是一种特殊形式的污秽, 其放电过程也是由表面泄漏电流引起的。
绝缘子覆冰或被冰凌桥接后, 绝缘强度降低, 泄漏距离缩短。
融冰时, 绝缘子表面将形成导电水膜, 绝缘子局部表面电阻降低, 形成闪络。
浅析1000kV特高压输电线路的覆冰在线监测技术
浅析1000kV特高压输电线路的覆冰在线监测技术通常来说，输电线路覆冰经常会引起一些事故，例如引起线路的跳闸、断线、倒塔、导线舞动、绝缘子闪络和通讯中断等。
为减少输电线路覆冰事故的发生，除加强探索输电线路覆冰机理、有效防冰除冰方法外，还应加强对大电网覆冰在线监测、预警和诊断方法的研究。
目前，监测线路覆冰的方法主要有人工巡视检测、观冰站、模拟覆冰导线等，这些方法均存在着劳动强度大、投资高，检测结果与实际出入大等问题。
本文介绍的覆冰力学、气象数据监测单元和覆冰图像／视频监控单元两种覆冰监测技术，实时监测了1000kV输电线路沿线导线的覆冰综合拉力变化、倾斜角、风偏角、温度、湿度、风速、风向以及图/视频等信息，便于在覆冰初期及时发现冰害危险，提供预告／报警信息，有利于将覆冰事故消除在萌芽状态，防止冰害事故，提高1000kV特高压输电线路覆冰区的安全性。
1 1000kV特高压输电线路简介1000kV晋东南--南阳--荆门交流试验示范工程是世界上第一个以额定电压长期运行的特高压工程，该工程线路全长645km，经过山西、河南和湖北3省，其中河南境内342.811km。
线路为南北走向，北端气温低，南端气温高。
沿线经过地形复杂、气候多变的山区，尤其是高海拔山区具有明显的立体气候特征，在一个小范围内，由于地形的变化，气候会有很大的差异。
河南段最易造成危害的导线覆冰是雨凇，其次是雾凇。
线路沿线地形地貌主要为中低山、低山、丘陵、山前平原、山间凹地、垅岗、河流漫滩等。
线路沿线既有交通困难的太行山区、地形破碎的黄土冲刷丘陵地带，也有特殊跨越--黄河、汉江大跨越，还有交通发达但污秽严重的平原地区；既有干旱少雨、风大雾重的平顶山、洛阳地区，又有雨水充沛，洪水冲刷较重的南阳、襄樊、荆门地区。
综合分析1000kV输电线路地理分布、气候特征以及覆冰特点等情况建立了1000kV特高压覆冰监测网。
目前该监测网布置多个监测点，运行情况良好。
输电线路覆冰在线检测技术的探讨
输电线路覆冰在线检测技术的探讨摘要：为满足我国经济的发展，电网负荷不断增大，输电电压等级也不断提高，输电线路跨越的区域更加广阔，对输电线路管理的难度也越大。
在现如今的电力监测系统当中，输电线路在线监测技术起到了越来越重要的作用，其针对确保输电线路覆冰的在线监测发挥了非常重要的价值。
关键词：输电线路；线路覆冰；在线监测1、输电线路覆冰的危害输电线路一旦覆冰，将会产生诸多难以弥补的危害，严重影响人们的正常生产、生活。
（1）造成杆塔损坏甚至折断。
输电线路上的导线覆冰超过一定厚度，会使杆塔压力承载超重，一旦超过临界值，有可能导致杆塔倾斜甚至折断。
（2）导线跳跃，短路跳闸，供电中断。
在输电线路中，有一些导线是垂直排列的，如果下面的输电导线先行脱落覆冰，会引起下层导线跳跃，造成供电系统短路，形成跳闸，供电就会中断，影响人们的正常生产、生活。
（3）导线下垂，引发接地事故。
一般遭受覆冰灾害时，输电线路不同导线段的覆冰厚度是不同的，这样就会引起导线不同程度的下垂，绝缘子串将会随之倾斜，有可能引发接地事故。
2、输电线路覆冰的分类根据冻结性质，输电线路覆冰可分为冻雪、混合冻结、雾凇、雨凇4种类型。
其中，雨凇类输电线路覆冰的危害最大，因其比较坚硬，易结冰、易附着；冻雪类输电线路覆冰危害较轻，成分以雪片为主；雾凇类输电线路覆冰，是由水气升华凝结而成的结晶体；混合冻结类输电线路覆冰，是由雨凇和雾凇混合形成。
根据覆冰横截面，可将输电线路覆冰分为圆形、椭圆形、翼形和新月形等。
根据输电线路覆冰的发展过程，可将输电线路覆冰分为湿增长过程和干增长过程。
3、输电线路在线监测技术的概述3.1输电线路在线监测技术的介绍通常所说的输电线路在线监测技术，可以理解为在输电线路上装设仪器设施，对于表征设备的运行情况开展实时的记录，并且及时传送到监控中心。
通过收集每项监测数据，判别并分析输电线路的运行情况，并且可以预见性的探讨即将发生的情况，采取科学合理措施，减轻或者消除安全威胁，减少输电线路的损失，进而实现输电线路的在线监测。
高压输电线路覆冰状态监测与除冰技术研究
高压输电线路覆冰状态监测与除冰技术研究发布时间：2022-09-27T00:57:12.228Z 来源：《中国电业与能源》2022年第10期作者：武校仟[导读] 高压输电线路覆冰是一种比较常见的自然灾害，可对电力系统运行稳定性和安全性造成较大不良影响，要求采取有效的除冰技术措施武校仟云南电网有限责任公司楚雄供电局，云南楚雄675000摘要：高压输电线路覆冰是一种比较常见的自然灾害，可对电力系统运行稳定性和安全性造成较大不良影响，要求采取有效的除冰技术措施。
对此，本文首先对高压输电线路覆冰的形成原因进行介绍，然后对高压输电线路覆冰状态监测技术以及除冰技术要点进行详细探究。
关键词：高压输电线路；覆冰；除冰大量高压输电线路处于外界环境中，在低温、雨雪等因素的影响下，线路表面结冰，即为覆冰现象，如果没有及时采取有效的除冰技术措施，则会造成线路舞动、绝缘子闪络等故障，如果覆冰量不断增加，还可能会造成高压输电线路断裂或者杆塔倒塌等严重事故，最终造成大面积停电。
我国地域辽阔，很多区域地质地形条件比较复杂，在很多地区电力工程项目运行中，高压输电线路覆冰灾害的发生率比较高，致灾问题也比较严重，因此，对高压输电线路覆冰灾害展开深入研究迫在眉睫。
一、高压输电线路覆冰的形成机理（一）线路覆冰的成因高压输电线路覆冰形式比较多，包括雾凇、积雪、雨凇、混合冻结等等，主要受到环境温度、风向、湿度等因素的影响。
其中，混合冻结是由积雪以及雨凇所构成的，一般为板状或者层状，不仅硬度大，而且粘性比较强，冰块形成速度快。
在不考虑高压输电线路弧垂的情况下，可将输电线路作为圆柱体，当冷水珠受到风的作用，绕线路表面流动时，在迎风面即可形成覆冰，在冰块重力影响下，高压输电线路发生旋转，背风面即可调整为迎风面，并继续覆冰，高压输电线路表面覆冰的生长过程如图1所示。
其中，R指的是高压输电线路的半径，2Rg指的是气流有效宽度。
根据相关研究发现，如果环境温度在0℃以下，而湿度在85%以上，同时风速在1m/s～10m/s之间，高压输电线路即可具备覆冰条件[1]。
输电线路融冰技术
输电线路融冰技术输电线路上覆冰种类较多，有雨淞、雾淞、混合淞、湿雪、冻雨覆冰和冻雾覆冰等，影响导线覆冰的主要的气象因素有气温、空气湿度和风。
一般来说最易覆冰的温度为-8～0℃。
若气温太低，比如在-20～-15℃或更低时，水滴将变成雪花而不易于形成覆冰。
当有了足够冻结的温度后，覆冰的形成还必须有较高的空气湿度，一般要求空气湿度达到90％以上。
如果是凝结在电线上，就使电线覆冰。
这就是电线覆冰。
根据冰害事故类型分析, 覆冰事故可归纳为以下四类：（1）线路覆冰的过载事故即导线覆冰超过设计抗冰厚度(覆冰后质量、风压面积增加)而导致的事故。
机械方面，包括金具损坏、导线断股、杆塔损折、绝缘子串翻转及撞裂等；电气事故则是指覆冰使线路弧垂增大，从而造成闪络，威胁人身安全。
2008 年初，湖南处于海拔 180-350 m 之间的电网设施出现严重覆冰现象，先后有岗云、复沙和五民 3 条 500 kV 线路出现倒塔事故，共倒塔 24 基，变形 3基。
（2）不均匀覆冰或不同期脱冰事故对于导线和地线来说, 相邻档不均匀覆冰或不同期脱冰都会产生张力差, 使导线在线夹内滑动, 严重时将使导线外层铝股在线夹出口处全断、钢芯抽动, 造成线夹另一侧的铝股发生颈缩, 拥挤在线夹附近,长达1～20m ( 悬垂线夹和耐张线夹均有此类情况发生) 。
不均匀覆冰的张力差是静荷载, 而不同期脱冰属动荷载, 这是二者的不同之处。
其次, 因邻档张力不同, 直线杆塔承受张力差, 使绝缘子串产生较大的偏移, 碰撞横担, 造成绝缘子损伤或破裂。
再次, 当张力差达到一定程度后, 会使横担转动, 导线碰撞拉线, 电气间隙减小, 使拉线烧断造成倒杆。
（3）绝缘子串冰凌闪络事故覆冰是一种特殊形式的污秽, 其放电过程也是由表面泄漏电流引起的。
绝缘子覆冰或被冰凌桥接后, 绝缘强度降低, 泄漏距离缩短。
融冰时, 绝缘子表面将形成导电水膜, 绝缘子局部表面电阻降低, 形成闪络。
输电线路覆冰监测终端装置技术规范
Q/CSG 中国南方电网有限责任公司企业标准输电线路覆冰监测终端装置技术规范(试行版)中国南方电网有限责任公司发布目次前言.......................................................................... ＩI 1范围1ﻩ2规范性引文 (1)3术语与定义 (3)4功能要求ﻩ５5技术要求 (6)6试验方法 (10)7 检验规则1ﻩ５８安装调试 (16)９交接验收 (17)1０质量保证与技术支持ﻩ１811标志、包装、运输与储存ﻩ１8前言为适应中国南方电网有限责任公司输电线路覆冰监测技术得发展,按照标准化、规范化、体系化得管理思路,指导与规范输电线路覆冰监测监测系统得规划、设计、建设与运行管理,特制定本规范。
本规范由中国南方电网有限责任公司生产技术部提出、归口并解释。
本规范起草单位: 南方电网科学研究院有限责任公司、超高压输电公司检修试验中心、广西电网电力科学研究院、贵州电力试验研究院、广东电网公司电力科学研究院、云南电力试验研究院本规范主要起草人:李昊,张福增,傅闯,黄志伟,陈鹏,朱时阳,李敏,黄良,陈仕军,毛先胤,高尚飞,王恩,陈超,周震震本规范由中国南方电网有限责任公司标准化委员会批准。
ﻩ本规范自颁布之日起执行。
本规范20１1年首次发布、输电线路覆冰监测终端装置技术规范1范围本规范规定了输电线路覆冰监测终端装置得基本功能、技术要求、试验方法、检验规则、安装调试、验收及包装储运要求等。
本规范适用于35kV及以上架空输电线路覆冰监测终端装置。
2规范性引文下列文件中得条款通过本规范得引用而成为本规范得条款。
凡就是注明日期得引用文件, 其随后所有得修改单(不包括勘误得内容)或修订版均不适用于本规范,然而,鼓励根据本规范达成协议得各方研究就是否可使用这些文件得最新版本。
凡就是不注明日期得引用文件,其最新版本适用于本规范。
GB 2３１４—２０08 电力金具通用技术条件ＧB 2887-２000 电子计算站场地通用规范ＧB 4208—20０8 外壳防护等级(ＩP代码)GB 50545—2０10 110ｋV~750ｋV架空输电线路设计规范GB／T 191-20０8 包装储运图示标志GB/T 3７9—200５电气控制设备GB/Ｔ２317。
1-2-输电线路覆冰检测技术发展综述_陈立军
统必备的。
2. 1. 4 图像法 图像信息以其信息量大, 形象直 观、灵活等一
系列 优点 [ 11], 成为人们获 取信息的重 要来源及利 用的重要手段之一。近年来出现了基 于图像处理
的线路覆冰检测方法并逐渐成为输电 线路覆冰在
线监测的主要手段。在杆塔等设备上 安装视频装
置, 拍摄导线上 的覆 冰图 像, 通 过图像 处理 技术, 获取覆冰导线的特征尺寸, 然后通过 模型计算, 最 终得到等效覆冰厚度 [ 5]。
对导线的危害最为严重 [ 1]。 输电线路覆冰会造成以下危害: ( 1) 破坏杆塔。 线路 覆 冰过 厚, 会 使杆 塔机
械荷重超载而折断; ( 2)线路跳闸。对于导线垂直排列的线路, 当
下层导线上的 覆冰先 脱落 时, 导 线就 会迅 速上升 或上、下跳跃, 造成相间短路, 使线 路开关跳闸, 供 电中断;
一, 荷重检测 常用 的传 感器 是压 阻应 变片 [ 3] 。电
阻应变片压力 传感器 有金 属和 半导 体两种, 其中
半导体应变片利用的是半导体内部 载流子的迁移
引起的压阻效 应, 而 金属应 变片 利用 的则 是金属
机械变形发生的应变 电性能 改变。压阻应变
片在使用中存在非线性和温度、零 位漂移等因 素,
输电线路覆冰厚度测量方法及装置
输电线路覆冰厚度测量方法及装置一、背景介绍输电线路是电力系统的重要组成部分，而冰覆盖线路会给电力系统带来安全隐患，因此需要对冰厚度进行测量。
输电线路的冰覆盖情况主要涉及到覆冰厚度和覆冰质量两个方面的参数。
覆冰厚度是指覆盖在线路外表面上的冰层厚度，覆冰质量是指单位长度上的覆冰质量，一般以kg/m来表示。
二、覆冰厚度测量方法覆冰厚度测量是通过人工观察和自动监测相结合的方式进行的。
1.人工观察法人工观察法是指通过巡视输电线路，直接观察冰覆盖情况，然后根据经验判断覆冰厚度。
这种方法可以快速了解冰覆盖线路的情况，但是由于主观因素的干扰，判断的准确性有一定的局限性。
2.自动监测法自动监测法是指通过安装在输电线路上的传感器等自动化设备来进行冰覆盖监测，并根据监测数据计算覆冰厚度。
常用的自动监测方法包括温度传感器测量法、压力传感器测量法和摄像头测量法。
（1）温度传感器测量法：通过安装在输电线路上的温度传感器，实时监测线路表面的温度变化。
通过监测线路温度的变化，可以计算出覆冰的厚度。
这种方法的优点是测量简单、成本低廉，但是由于受到环境因素的干扰较大，所以准确性相对较低。
（2）压力传感器测量法：通过安装在输电线路上的压力传感器，实时监测冰对线路的压力变化。
通过监测线路上冰对线路产生的压力变化，可以计算出覆冰的厚度。
这种方法的优点是准确性较高，但是由于需要安装传感器，所以成本较高。
（3）摄像头测量法：通过安装在输电线路上的摄像头，对线路表面的覆冰情况进行实时拍摄，然后通过图像处理算法对冰厚度进行测量。
这种方法的优点是能够直观地呈现冰覆盖情况，但是由于图像处理算法的复杂性，所以实现的难度较大。
三、覆冰厚度测量装置覆冰厚度测量装置主要由传感器和数据处理系统组成。
1.传感器传感器是覆冰厚度测量装置的核心部件，主要用于监测覆冰厚度相关的参数。
常用的传感器包括温度传感器和压力传感器。
温度传感器主要用于监测线路的温度变化，而压力传感器主要用于监测冰对线路的压力变化。
输电线路图像监视系统及覆冰监测系统详细介绍
输电线路图像监视系统及覆冰监测系统详细介绍背景电力系统是国家经济发展的基础设施之一，输电线路是电力系统的重要组成部分，但是在输电线路运行过程中，受到天气、环境等因素的影响，可能会存在一些安全隐患，如覆冰、盗割等。
为了确保输电线路安全稳定运行，保障电力系统的供电质量，专家们开发了输电线路图像监视系统及覆冰监测系统。
输电线路图像监视系统输电线路图像监视系统主要通过安装视频监控设备，在输电线路关键部位提供实时监测，以便发现并及时处理异常情况，避免事故的发生。
传统的输电线路监视系统主要采用摄像头的静态监控，对线路的安全防护比较有限。
现在的线路监视系统已经加入了大量的新技术，如高清摄像头、红外线热成像监控、视频云存储等，通过这些技术的应用，可以更好地实现对输电线路的监控。
基于高清摄像机的监视系统，可以全天候全方位实时监测输电线路，而红外热像监控，则可以有效地检测输电线路中的局部过载情况。
同时，视频云存储技术更好地实现了监测数据的传输和存储。
本系统不仅可以及时发现并排除潜在安全隐患，还可以对输电线路及时进行维修保养，延长其使用寿命。
通过这些检测手段，输电线路的安全运行可得到有效保障。
覆冰监测系统冬季覆冰是电力系统的常见问题之一，严重的覆冰可能会导致输电线路断裂，造成重大事故。
为了避免覆冰导致的安全事故，专家们研发了覆冰监测系统。
该系统通过在输电线路上安装覆冰监测器，实时检测线路上的结冰积雪情况，并将监测数据传输给用户，进行预警处理。
这些监测器还可以与智能控制系统进行联动，对线路进行远程控制，加快冰雪消融过程。
它可以根据各种恶劣的天气条件，自动对覆冰情况进行监测，保证输电线路在最短的时间内恢复正常。
该系统还可以对不同结冰程度和地形条件下的输电线路进行不同程度的监测，最大程度的减少人工干预。
本文介绍了输电线路图像监视系统及覆冰监测系统的相关技术及应用，这些技术的应用有效地解决了输电线路存在的安全问题。
通过这些系统的监测和检测，保障了电力系统的质量和稳定性，更好地满足了人们对电力需求的不断增长。
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输电线路覆冰在线检测
覆冰引起的输电线路导线舞动、杆塔倾斜倒塌、断线及绝缘子闪络等生产事故，严重影响了电网的正常运行。
目前，检测线路覆冰的方法主要有人工巡视检测、观冰站等，这些方法存在着人工巡视劳动强度大、时间长，检测结果准确度不高等问题。
因此探讨更为完善的检测技术对输电线路的运行及提高整个电力系统的安全可靠性具有重要的实际意义和指导作用。
1 相关标准
（1）Q/GDW 554-2010 《输电线路等值覆冰厚度监测装置技术规范》
（2）Q/GDW182-2008《中重冰区架空输电线路设计技术》
（3）DL/T 5440-2009 《重冰区架空输电线路设计技术规程》
2 覆冰在线检测技术
导线上的覆冰一般可分为4类：雨淞、混合淞、雾淞和积雪，其中雨淞和混合淞对导线的危害最为严重。
输电线路设计时，以雨凇为基准折算拟定覆冰允许厚度。
线路覆冰检测最基本的是对覆冰厚度的检测，然后和设计值比较。
除了检测实际运行输电线路的覆冰厚度外，也常通过模拟导线法进行检测。
输电线路覆冰在线监测技术是通过在易覆冰区域的铁塔上安装覆冰自动检测站，运用在线检测的传感器、装置电源、通讯网络等关键技术，随时掌握线路的覆冰情况，并可实现预、报警，达到降低电网覆冰事故损失的目的。
在线检测系统既减轻了个人劳动强度、降低事故的发生概率，又能及时地了解线路的覆冰情况，故而得到广泛推广运用。
3 输电线路覆冰在线检测方法
在线检测技术的机理是利用传感器（安装
位置如图1示）获得导线的重力变化、杆塔绝
缘子的倾斜角、导线舞动频率以及线路现场的
温度、湿度、风速、风向、雨量等数据信息通
过无线通讯网络传往监控中心，然后再通过建
立数学模型近似计算出当前的导线等效覆冰
厚度，最后经专家分析软件得到结论。
应用于覆冰的在线检测法有很多，从覆冰
检测原理及分析方法来说，可分为称重法、导
图1 拉力传感器现场安装示意图
线倾角-弧垂法、图像法。
3.1 称重法
称重法包括冰样称重检测法和荷重增量法，目前荷重增量法的应用较广泛。
其工作原理是线路覆冰后，导线上的荷重产生一个增量，这个增量即为覆冰的质量。
先称取一段导线上的覆冰质量（将拉力传感器测量在一个垂直档距内导线的质量）, 折算出单位长度导线上的覆冰质量G（利用风速、风向和倾角传感器计算出风阻系数和绝缘子的倾斜分量,最终得出覆冰质量）,再用设计时所用计算公式(1)算出导线的平均等值覆冰厚度：
()
d d G b -+=27.14145.0 （1）
式中：b ——折算后的设计冰质密度为0.9g/cm 的覆冰厚度，mm;；
G ——导线覆冰后单位长度导线的荷重增量(kg/m)； d ——导线的直径,mm 。
3.2 倾角-弧垂法
输电线路覆冰引起线路的荷载变化，最为明显的是导线倾角和弧垂的变化。
因此可以在导线上安装倾角传感器，监测导线倾角、弧垂的变化，通过输电线路状态方程计算出导线的覆冰重量和厚度等参数。
该方法不能反映导线覆冰后的不均匀分布情况，且导线弧垂变化影响因素复杂，稍有误差，覆冰质量相差很大。
3.3 图像法
基于图像处理的检测方法，在杆塔等设备上安装视频装置采集导线上的覆冰的视频图像，通过图像处理技术,获取覆冰导线的特征尺寸，比较覆冰前后导线的边界点坐标得出输电线路覆冰的厚度。
其关键所在是图像的边缘检测技术。
（1）系统的标定计算 系统的标定计算原理见图2示。
)(x p 表示导线的直径所对应的像素点数；)(1x p 和)(2x p 分别表示导线的上下边缘结冰层所对应的像素点数；pixels 为像素的复数形式。
设导线直径D(mm)已知，则导线的上下边缘的平均覆冰厚度h 1(mm)和h 2(mm)分别为：
()
()
∑∑===2
12
11
1x x x x x x x p x p D
h （2）
()
()
∑∑===2
1
2
12
2x x x x x x x p x p D
h （3）
由式(1)(2)可得整个导线的平均覆冰厚度h(mm)为
2
2
1h h h +=
（4） 图2 图像法覆冰厚度计算原理图
对绝缘子覆冰厚度的标定计算类似于h 1(mm)的计算需要重点考虑的是绝缘子对应图像中的横坐标范围与导线对应的横坐标范围可能不同，设绝缘子对应的横坐标范围是X 3～X 4 ，并且绝缘子表面结冰层对应的像素点数是P ３(X)则绝缘子表面平均覆冰厚度h ３(mm)为
()()
∑∑==--=2
1
4
3
343123x x x x x x x p x x x p x x D
h
（5）
3.4 覆冰在线检测方法优缺点
以上3种方法都可将传感器安装在塔杆等设备上，对线路覆冰进行在线自动检测。
其各自优缺点见表1示。
表 1 输电线路覆冰在线监测方法优缺点
4 图像法的实测分析
直接对由高压杆塔上摄像机采集到的导线及绝缘子覆冰图像进行实时处理，提取其边
界轮廓，通过导线及绝缘子覆冰前后的边界比较得出其覆冰厚度用以判断其覆冰严重程度。
具体实施如下：
（1）以现场某线路某相导线A （如图3示）和绝缘子B （如图4示）作为覆冰测试对象。
（2）在尽量减少背景噪音的干扰下对导线A （如图5、6示）和绝缘子B 覆冰后（如图7、8示）的成像进行3次边缘提取。
（3）通过系统用公式（2）（3）（4）（5）直接计算得到导线A 和绝缘子B 覆冰后的平均厚度。
计算数据与实测数据如表2示。
表2 绝缘子覆冰计算数据与实测数据
覆冰厚度（mm ）
导线A 绝缘子左半部分
绝缘子右半部分
计算值 4.6 7.3 5.2 实测值
4.7
6.8
6.0
(4)误差处理。
表1中显示导线A 计算值与实际测量仅相差0.1 mm ；绝缘子左右半部分的计算值与测量值分别相差 0.5 mm 和 0.8 mm ， 由于所用图像的像元大小是 0.67×0.67 mm ，0.5 mm 和 0.8 mm 的误差仅相当于一个像元左右的误差，精度也是比较高的。
若误差较大则不可用公式（2）（3）（4）（5）直接计算，而是需分别求出绝缘子覆冰前后边界点所对应的像素数，计算其平均覆冰厚度。
（5）结果输出。
主要根据计算结果在图片上作出标识。
同时程序可将所得数据计入Excel 文件并将覆冰图片存入指定文件夹中，以便校对覆冰情况。
5 结论
(1)完善的输电线路覆冰检测系统，可有效防灾和减灾，是智能电网建设的重要内容；
图5 导线A 覆冰后图像
图6 导线A 覆冰前后综合边界轮廓图像
曲线为覆冰
后的边界轮廓
直线为覆
冰前的边界轮廓
图7 绝缘子B 覆冰后图像
图8 绝缘子B 覆冰前后综合边界轮廓图像
图3 导线A 覆冰前图像
图4 绝缘子B 覆冰前图像。