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輸電線路覆冰形成的條件和類型
       在我國,導(dǎo)線覆冰主要發(fā)生在西南、西北及華中地區(qū)。貴州省按地區(qū)冬季平均氣溫計算,大都在0℃以上,受北方南下冷空氣及西南暖濕氣流共同影響下,自2008年1月12日開始,全省各地區(qū)持續(xù)低溫多雨、雨夾雪天氣,遭遇了50多年來最為嚴(yán)重的一次大范圍、長時間的冰凍災(zāi)害。貴州電網(wǎng)被分割瓦解成7塊,貴州電網(wǎng)累計受到冰害破壞的電力線路達(dá)5029條,占貴州全省線路總數(shù)的77%;全省50多個市縣被迫停電;停運的變電站649所,占貴州全部變電站的69%;倒桿線路有416條。由此可見,由覆冰、舞動引起的輸電線路倒桿(塔)、斷線及跳閘事故,嚴(yán)重威脅到電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行及供電可靠性。
       導(dǎo)線覆冰首先是由氣象條件決定的,是受溫度、濕度、冷暖空氣對流、環(huán)流以及風(fēng)等因素決定的綜合物理現(xiàn)象。云中或霧中的水滴在0℃或更低時與輸電線路導(dǎo)線表面碰撞并凍結(jié)時,覆冰現(xiàn)象就產(chǎn)生了。貴州省地處云貴高原,海拔在1500m以上,境內(nèi)溝壑縱橫,地勢高低不平,空氣潮濕,受西伯利亞寒流和太平洋暖濕氣流的共同影響,2008年初貴州大面積的遭受了覆冰危害。導(dǎo)線表面發(fā)生覆冰現(xiàn)象必須滿足以下幾個條件:大氣中必須有足夠的過冷卻水滴,過冷卻水滴與導(dǎo)線接觸,過冷卻水滴立即凍結(jié)在導(dǎo)線表面。
      覆冰按形成條件及性質(zhì)可分為A、B、C、D、E五種類型:

      A型稱雨凇覆冰,是在凍雨期發(fā)生于低海拔地區(qū)的覆冰,持續(xù)時間一般較短,環(huán)境溫度接近冰點,風(fēng)相當(dāng)大,積冰透明,在導(dǎo)線上的粘合力很強(qiáng),冰的密度很高,雨凇覆冰是混合凇覆冰的初級階段,由于凍雨持續(xù)期一般較短,因此,導(dǎo)線覆冰為純粹的雨凇覆冰的情況相對較少。


       B型稱混合凇,當(dāng)溫度在冰點以下,風(fēng)比較猛時,則形成混合凇。在混合凇覆冰條件下,水滴凍結(jié)比較弱,積冰有時透明,有時不透明,冰在導(dǎo)線上粘合力很強(qiáng)。導(dǎo)線長期暴露于濕氣中,便形成混合凇。混合凇是一個復(fù)合覆冰過程,密度較高,生長速度快,對導(dǎo)線危害特別嚴(yán)重。

       C型稱軟霧凇,是由于山區(qū)低層云中含有的過冷水滴,在極低溫度與風(fēng)速較小情況下形成的。這種積冰呈白色、不透明、晶狀結(jié)構(gòu)、密度小,在導(dǎo)線上附著力相當(dāng)弱。最初的結(jié)冰是單向的,由于導(dǎo)線機(jī)械失衡,逐漸圍繞導(dǎo)線均勻分布,在此情況下,這種冰對導(dǎo)線一般不構(gòu)成威脅。


      D型和E型分別為白霜、雪,白霜是空氣中濕氣與0℃以下的物體接觸時,濕氣往冷物體表面凝合形成的,白霜在導(dǎo)線上的粘結(jié)力十分微弱,即使是輕輕地振動,也可以使白霜脫離所粘結(jié)導(dǎo)線的表面,與其他類型覆冰相比,白霜基本不對導(dǎo)線構(gòu)成嚴(yán)重危害。

       空氣中的干雪或冰晶很難粘結(jié)到導(dǎo)線表面。只有當(dāng)空氣中的雪為“濕雪”時,導(dǎo)線才會出現(xiàn)積雪現(xiàn)象。當(dāng)有強(qiáng)風(fēng)時,雪片易被風(fēng)吹落,導(dǎo)線覆雪不可能發(fā)生,故導(dǎo)線覆雪受風(fēng)速制約,因此平原地區(qū)或低地勢無風(fēng)地區(qū),導(dǎo)線覆雪現(xiàn)象較山區(qū)常見。


      導(dǎo)線覆冰的基本物理過程是嚴(yán)冬或初春季節(jié),當(dāng)氣溫下降至-5~0℃,風(fēng)速為3~15m/s時,如遇大霧或毛毛雨,首先將在導(dǎo)線上形成雨凇,這時如果氣溫再升高,雨凇則開始融化,如天氣繼續(xù)轉(zhuǎn)晴,則覆冰過程就停止;這時如果天氣驟然變冷,出現(xiàn)雨雪天氣,凍雨和雪則在粘結(jié)強(qiáng)度較高的雨凇面上迅速增長,形成較厚的冰層;如溫度繼續(xù)下降至-15~-8℃,原有冰層外則積覆霧凇。在這樣一個過程中,出現(xiàn)多次晴~冷變化天氣,短暫的融化加強(qiáng)了冰的密度,如此往復(fù)發(fā)展將形成霧凇和雨凇交替重疊的混合凍結(jié)物,即混合凇。

2018年12月21日星期五

【大家風(fēng)范編輯上傳】














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