摘要：针对2013年浙江电网受雨雪冰冻等恶劣天气影响出现的线路故障跳闸情况，以典型受损杆塔为例模拟计算杆塔塔身、塔腿、横担等关键部位在正常及覆冰情况下的最大使用应力比，总结冰灾破坏原因，提出提高杭覆冰能力的防治措施，以确保输电线路在恶劣天气下仍能安全运行。

    0 引言
    输电线路长期暴露在野外，受自然环境影响较大。浙江电网80％以上输电线路经过微气象、微地形区域，雨雪冰冻等恶劣天气造成输电线路覆冰危害问题日益突出，一旦输电线路故障跳闸，将对电网安全运行造成巨大危害。为保障电网可靠供电，提高电网安全运行质量，对输电线路发生覆冰事故的原因进行分析，就具有十分重要的意义。

    1 2013年浙江电网冰灾基本情况
    从2013年1月2日起，大范围低温雨雪天气自浙江省北部出现，迅速向南部靠拢。受此影响，浙江部分地区的输电线路出现了覆冰导致的故障跳闸事故，2013年1月5日～8日，浙江主网累计3条50okV线路、20条220kV线路、1条110kV线路跳闸，其中宁波18条、台州3条、丽水2条和绍兴1条，宁波北仑地区形势尤为严峻。
    主网3条500kV线路受损，造成全省2. 6％的500kV线路停运；16条220kV线路受损，造成全省2. 1％的220kV线路停运；1条HOW线路受损，造成全省0.43%的HOW线路停运。各电压等级输电线路冰灾受损情况统计见表1。

    此次冰灾受损线路基本位于海拔400m以上高山地区，大多数杆塔处在水库、风口等易出现微气象的微地形处，说明线路覆冰与气象条件、地形和地理条件、海拔高度等密切相关。此次冰灾以断导地线及地线覆冰后与上导线闪络为主，特别是地线（OPGW光缆）覆冰后弧垂增大与上导线高度持平甚至低于上导线情况居多。此次冰灾虽偶有断线引起杆塔横担受损，但塔身整体完好，而且断线事故未扩散至整个耐张段，除导地线受损外，杆塔构件、金具及绝缘子串等基本未受损。此次冰灾由OPGW光缆引起的事故比例较大。

    2 电网冰灾原因分析
    2.1气象条件原因分析
    气象资料显示，2013年1月3日～8日除浙南地区外全省大部分地区具有高湿低温覆冰条件。2013年1月3日～8日探空站零度层高度均降到地面，气温低；2013年1月4日20时～8日探空站零度层相对湿度超过90%，气温在－1～2℃，极易形成覆冰。探空站零度层高度及零度层相对湿度变化如图1所示。

    2013年1月3日晚～5日，除浙南象山地区外全省普降大雪，平原地区气温维持在5℃以下，山区气温维持在－4～0℃ 、湿度达到92%RH。由此可见，低温、高湿度气象是造成电网输电线路严重覆冰的主要气象特征。
    在此次冰灾中，以宁波、绍兴、金华、背州、丽水和杭州地区的高海拔山区覆冰现象最为严重。经勘测，上述地区在海拔400～600m的山区有10～15mm的覆冰，海拔600m以上的山区有15 mm以上的覆冰。灾情最严重的宁波北仑山区，在海拔400m以上就有15mm以上的覆冰，这是因为该地区气温长期在。℃以下，风速在4～25m/s间且为与线路保持45～90°的西北风，非常有利于覆冰快速生长。
    2.2输电线路在线监测分析
    用于监测此次冰灾的覆冰模拟导线、微气象、图像等在线监测装置有294套，其中50okV线路56套、220kV线路160套、HOW线路78套。监测结果显示，全省共有48条线路的拉力荷载超过正常值，其中拉力荷载增加20 %～50％的线路3条，增加50％～100％的线路4条。增加的主要原因是被监测线路的绝缘子串、导线、金具等拉力荷载有覆冰或覆雪现象；随着气温回升，各地区线路的拉力荷载有所下降，部分线路下降明显。

    2. 3典型线路受损模拟计算分析
    以原晓昌4R19线、晓洲4R20线26＃塔为例，通过模拟工况验算，分析覆冰对杆塔破坏的力学机理。26＃塔塔型为SZS43C（山地全方位直线塔型）。在此次冰灾中，该塔导线横担出现了拉断破坏，但塔身主材完好，未倒塔。
    （1）对比该塔型的原设计条件和实际使用条件，见表2。 26＃设计风速较高，达到38m/s，但覆冰厚度仅按5mm考虑；实际使用时，呼高较低。

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