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超高压、特高压输电线路由于输送容量巨大，在安全运行方面有很高要求。在穿越高海拔、气候恶劣地段时，输电线路常常会受到覆冰的威胁。线路覆冰轻则容易引起闪络跳闸，重则导致断线倒塔，造成电网系统大范围破坏，带来巨大经济损失。2008年初发生的全国大范围低温，南方覆冰严重区域如湖南、贵州等地，就出现了大量断线倒塔事故，造成局部电网崩溃，给工业生产和人民群众生活带来极大不便，造成经济损失超1500亿元，受灾人口突破1亿。因此，掌握覆冰的规律、加强输电线路覆冰设计是非常必要的。

一、什么是覆冰

覆冰一般分为湿雪、雾凇、雨凇、混合凇，其中危害最大的为雨凇、混合凇。线路覆冰包括导地线、绝缘子金具串、铁塔构件及各种附件的覆冰，而影响最大的当数导线覆冰。导线覆冰成因复杂，通常其必要气象条件有：空气的相对湿度在85%以上，风速大于1米/秒，气温及导线表面温度达0℃以下。

简言之，较高湿度空气中的水是产生覆冰的水来源，风的作用使空气中的过冷却水滴产生运动与导线发生碰撞后被捕获，较低的温度使水滴产生冻结而形成覆冰。环境因子的不同，也造成了南方多覆冰、北方多积雪的差异。

输电线路覆冰形成机理示意图

输电线路覆冰灾害实景图

二、输电线路如何应对覆冰

综合国内电力企业、科研设计院所、设备制造厂家等单位对电网防冰、抗冰技术的长期研究与积累，输电线路逐步形成了“避、抗、融、防、改”的冰灾防护技术体系，其分层合理利用应用，为电网安全稳定运行提供了有力支撑。

避：裹覆在导线上的覆冰按0.9克/平方厘米折算为标准冰的厚度即为设计冰厚，随着设计冰厚的增加，线路本体投资也基本上按10毫米、20毫米、30毫米……冰厚成倍数增加。为合理工程投资，保证运行安全，输电线路要在路径选择时就尽量避让重冰区（20毫米及以上冰厚）。

抗：在避无可避或者是远离重冰区域的路径方案极不合理时，适当提高设计标准进行差异化设计，加强线路抗冰能力，成为一种相对合理的选择。

融：2008年初南方地区冰灾后，在大量重覆冰线路上采用了融冰技术，极大提高了输电线路的安全可靠性。根据线路沿线冬季巡查，结合覆冰监测技术，线路在冬季运行过程中，适时采用在线路上通过高于正常电流密度的传输电流进行融冰（主要有交流融冰及直流融冰两种），实现了从被动“抗冰”到主动“防冰”的转变，效果明显。

输电线路融冰装置实景图

防：防冰技术目前主要包括阻雪环、化学涂料及机械除冰等，但总体效果一般。随着技术的发展与成熟应用，自动避障的机器人出现在高压线上，将成为线路机械除冰的有效补充。

改：对已建线路抗冰能力需要改造加强的，可根据最新的气象、覆冰调查资料，投运线路的运行情况，结合周边覆冰监测资料，进行提升抵御冰灾能力设计，重点针对重要交叉跨越、微地形、微气象区进行加强设计。

随着国家经济实力的增强，重冰线路设计标准的提高，高新技术不断开发研究与应用，输电线路在通过重重覆冰区时将愈发安全可靠，电力大动脉将更加稳定地向全国各地输送能源。

作者：许泳 电力行业勘察设计大师、中国电力工程顾问集团西南电力设计院有限公司专家

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