1.? 目的
??? 覆冰是危害線路安全運(yùn)行的主要自然災(zāi)害之一,對(duì)線路安全運(yùn)行危害極大。為保證處于重冰區(qū)架空輸電線路在覆冰季節(jié)能安全、優(yōu)質(zhì)運(yùn)行,特制定本制度。
??? 2.?適用范圍
??? 本制度適用于***供電局所屬各職能部門、工作站及變電站。
??? 3.?術(shù)語(yǔ)
??? 重冰區(qū):指輸電線路覆冰厚度達(dá)20cm及以上的輸電線路段。
??? 4.?相關(guān)知識(shí)
??? 4.1?覆冰的成因
??? 每年的冬末或初春季節(jié)(氣溫在零下五度左右),或者在降雪或雨雪交加的天氣里,在架空線路的導(dǎo)線、避雷線、絕緣子串等處均會(huì)有冰、霜和濕雪混合形成的冰層。形成原因是暖氣團(tuán)爬至冷氣團(tuán)之上,其所含的大量水分在爬升過(guò)程中,不斷地冷卻凝結(jié)形成霧和毛毛雨。隨著高度的增加和氣溫的降低,逐漸形成了冷卻水滴、雪花和冰晶,當(dāng)顆粒過(guò)大即開(kāi)始下降,接近電線、樹(shù)木或地面形成霧淞、雪淞或凍雨,并且越結(jié)越厚形成了覆冰。
??? 4.2?覆冰的種類
??? 根據(jù)線路覆冰時(shí)的氣溫、風(fēng)速、水滴直徑等將其分為四類:雨凇、混合淞、霧凇積雪。
??? (1)雨凇。雨凇是一種非結(jié)晶狀透明的或毛玻璃冰層,由空氣中的過(guò)冷卻水珠或毛毛雨中水滴與導(dǎo)線表面尚未完全凍結(jié)時(shí),正當(dāng)大風(fēng),使之又和一個(gè)水滴相碰,在這種反復(fù)濕潤(rùn)下凍結(jié)在導(dǎo)線的表面而形成的冰層。通常在0~-3℃和較大的風(fēng)速(2~20m/s)時(shí)最易形成。這類覆冰比重大,在導(dǎo)線上的附著力強(qiáng),不易脫落。
??? (2)霧凇。霧凇是一種白色不透明的,外層呈羽狀的覆冰。通常在大霧天形成,當(dāng)細(xì)小的過(guò)冷卻水滴、霧?;蛎昱c導(dǎo)線相碰時(shí),由于導(dǎo)線表面溫度低,毛毛雨中水滴潛熱釋放快,另外,因?yàn)轱L(fēng)速小,下一個(gè)水滴飛來(lái)前,上一個(gè)已完全凍結(jié),雨水之中夾有空氣,從而呈羽狀的覆冰(霜)。最多出現(xiàn)在風(fēng)速小(7m/s)和溫度低(-3℃~5℃)時(shí),也有在-10℃時(shí)形成。這類覆冰的結(jié)構(gòu)疏松,容易自導(dǎo)線上脫落,且比重小,對(duì)導(dǎo)線的危害性相對(duì)較小。
??? (3)混合淞。混合淞是一種白色不透明或半透明的堅(jiān)硬冰,形成時(shí)的溫度在-2℃~-8℃之間,風(fēng)速在2~15m/s內(nèi)。溫度越高,風(fēng)速越大,形成的混合淞密度越大?;旌箱潦窃谟贲”砻嫔仙L(zhǎng)的,生長(zhǎng)速度最快?;旌箱翆?duì)線路危害最嚴(yán)重。
??? (4)雪(凍結(jié)雪)。氣溫降到0℃以下,水蒸汽凝結(jié)成雪,呈六角形白色結(jié)晶。氣溫低時(shí)降雪是不含水分的干雪,與導(dǎo)線相碰不會(huì)生成附著雪。然而氣溫在0℃左右(0~+2℃左右)落下的雪花,部分融化而變成濕雪,由于水的表面張力作用能使?jié)裱└街趯?dǎo)線上。當(dāng)氣溫在+2℃以上時(shí),雪融化成水,不會(huì)造成積雪。
??? 覆冰是空氣中過(guò)冷卻的水(雨淞)和低溫(約-5℃~7℃)的霧受凍而引起的。因此,形成覆冰的氣象條件是:氣候發(fā)生急劇變化、氣溫低于零度、空氣濕度很大、有風(fēng)。在濕雪降落時(shí),濕雪一方面粘在導(dǎo)線上,同時(shí)又會(huì)浸透正在結(jié)冰的水,使冰層越來(lái)越厚,最厚可達(dá)10cm以上。這種情況常發(fā)生于春暖時(shí)突降大雪的天氣情況。
??? 4.3?影響覆冰的因素
??? (1)線路通過(guò)地區(qū)的地形。地形對(duì)覆冰強(qiáng)度有很大的影響,在山江峽谷處覆冰嚴(yán)重;草原地帶比森林地帶覆冰嚴(yán)重;海拔高的地方比海拔低的地方覆冰嚴(yán)重等。
??? (2)線路與寒流方面間的夾角a。當(dāng)其他氣象條件相同時(shí),覆冰量與a角成正比。a角達(dá)90°時(shí),也就是導(dǎo)線位置和寒流方面垂直時(shí),覆冰最嚴(yán)重。
??? (3)導(dǎo)線懸掛高度。導(dǎo)線掛得越高,覆冰強(qiáng)度越大。其原因是:在高處風(fēng)的阻力小,因此風(fēng)速較大。
??? (4)導(dǎo)線直徑。根據(jù)研究結(jié)果得知,如果不管覆冰的實(shí)際情況如何,都將它化為圓筒形,那么盡管導(dǎo)線直徑有很大的差異,但覆冰厚度幾乎是一樣的,所以計(jì)算冰荷載時(shí),可以對(duì)各種不同直徑的導(dǎo)線采用同樣的覆冰厚度。這樣,在粗的導(dǎo)線上冰的重量要比細(xì)的導(dǎo)線上重,但隨著冰層厚度的增加,這種差別將越來(lái)越小,因?yàn)楫?dāng)覆冰非常嚴(yán)重時(shí),冰柱中導(dǎo)線所占的空間已顯得非常微小了。在導(dǎo)線受單向風(fēng)作用時(shí),開(kāi)始形成覆冰。這種情況下,細(xì)導(dǎo)線的冰負(fù)荷一般說(shuō)來(lái)要比粗導(dǎo)線嚴(yán)重。因?yàn)榧?xì)導(dǎo)線形成單向覆冰時(shí),由于冰的重力作用,使導(dǎo)線扭轉(zhuǎn),原來(lái)不受風(fēng)的面也受風(fēng),最后使整個(gè)導(dǎo)線的各面都覆冰,這樣就增加了細(xì)導(dǎo)線的冰荷載。
??? 4.4?線路覆冰的危害
??? 線路覆冰的危害大致有以下幾種:
??? (1)損壞桿塔。當(dāng)導(dǎo)線上的覆冰過(guò)厚時(shí),會(huì)使桿塔機(jī)械荷重超載而折斷。對(duì)于直線桿塔,會(huì)形成很大的不平衡張麗或斷線張力,超過(guò)桿塔設(shè)計(jì)條件而損壞或傾倒。
??? (2)線路跳閘。導(dǎo)線上的覆冰不一定同時(shí)脫落,對(duì)于垂直排列的線路,如果下層導(dǎo)線上的覆冰先脫落,導(dǎo)線就會(huì)迅速上升或跳躍,與上層導(dǎo)線相碰,造成相間短路,使線路跳閘,供電中斷。當(dāng)避雷線覆冰過(guò)厚時(shí),將會(huì)減小與導(dǎo)線之間的距離,造成放電接地故障。