
輸電線積冰是電力系統(tǒng)在寒冷季節(jié),特別是遭遇凍雨、雨夾雪或凍霧天氣時(shí),所面臨的一種嚴(yán)重自然災(zāi)害。當(dāng)環(huán)境溫度降至零度以下,大氣中的過冷卻水滴、凍雨或雪花與低于冰點(diǎn)的輸電線路設(shè)施發(fā)生碰撞時(shí),會迅速凍結(jié)并附著在導(dǎo)線、地線、絕緣子和鐵塔金具表面,形成一層密度較高、附著力強(qiáng)的冰層。這一過程若持續(xù)發(fā)展,冰層會不斷加厚,最終形成嚴(yán)重的覆冰現(xiàn)象。
積冰對輸電線路的危害是多方面的。首先,冰層本身的重力會顯著增加導(dǎo)線和桿塔的機(jī)械荷載,導(dǎo)致導(dǎo)線弧垂大幅下降,可能造成對下方樹木、建筑物安全距離的不足,引發(fā)放電。其次,在風(fēng)力作用下,不同期脫冰或不均勻覆冰的導(dǎo)線容易發(fā)生舞動,這種低頻大振幅的振蕩會磨損導(dǎo)線、損壞金具,甚至導(dǎo)致相間短路或線路跳閘。最為嚴(yán)重的情況是,過厚的覆冰可能直接超過線路的設(shè)計(jì)機(jī)械強(qiáng)度極限,引發(fā)斷線、倒塔等災(zāi)難性事故,造成大范圍、長時(shí)間的停電,給社會經(jīng)濟(jì)和人民生活帶來巨大影響。
為了主動防御積冰災(zāi)害,保障電網(wǎng)安全,對線路的積冰狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的監(jiān)測就成為了一項(xiàng)基礎(chǔ)且關(guān)鍵的技術(shù)措施。結(jié)冰傳感器正是為此目的而設(shè)計(jì)的專用裝置,它被直接安裝于野外現(xiàn)場的輸電線路上,能夠持續(xù)不斷地感知其周圍的大氣條件與自身表面的物理狀態(tài)變化。
比如FT-JB1H結(jié)冰傳感器,能夠探測到積冰初始形成的那個(gè)瞬間。它通過感應(yīng)元件直接與外界環(huán)境接觸,一旦檢測到冰層開始形成,便會立即將這一物理狀態(tài)變化轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的電信號。該信號隨后通過集成的通信模塊,經(jīng)由有線或無線傳輸網(wǎng)絡(luò),將“線路已開始結(jié)冰”這一關(guān)鍵狀態(tài)信息,連同精確的時(shí)間戳,實(shí)時(shí)地發(fā)送到遠(yuǎn)方的電力調(diào)度或監(jiān)控中心。
這一信息的價(jià)值在于及時(shí)性與直接性。它使得運(yùn)維人員能夠在覆冰發(fā)展的最早階段就獲得警報(bào),從而為后續(xù)的決策和行動贏得了寶貴的時(shí)間?;诮Y(jié)冰傳感器提供的現(xiàn)場一手?jǐn)?shù)據(jù),電網(wǎng)控制中心可以科學(xué)地啟動直流融冰裝置、調(diào)整電網(wǎng)運(yùn)行方式以轉(zhuǎn)移負(fù)荷,或者及時(shí)組織巡檢與應(yīng)急除冰隊(duì)伍,實(shí)現(xiàn)從被動應(yīng)對到主動預(yù)警和精準(zhǔn)干預(yù)的轉(zhuǎn)變。

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