冬季高压输电线路导线覆冰如何监测？-电子发烧友网

气温骤降，寒冷的冬季户外高压铁塔如何监测？高压输电线路覆冰会有非常大的危害！

一、什么是线路覆冰?

导线覆冰首先是由气象条件决定的，受温度、湿度、冷暖空气对流、环流以及风向等因素决定的综合性物理现象。冷的雨滴降落到了温度低于0C的物体上就形成雨凇(雨凇:超冷却的降水碰到温度等于或低于零摄氏度的物体表面时所形成玻璃状的透明或无光泽的表面粗糙的冰覆盖层)。如果是凝结在电线上，就会使电线覆冰，电线覆冰与地表水面结冰有明显的不同，由于雨凇边降边冻，能立即粘附在裸露物的外表而不流失，形成越来越厚的、浓密而坚实的冰层，从而使物体负重加大，造成树木折枝、电线崩断、倒杆塌屋，严重影响电力电网安全运行。如遇风力较大或雨凇期较长，灾情更为严重。雨凇维持和解冻时还能形成明显低温。

二、覆冰对电网的危害，可分为五类:

(1)线路过荷载。寒冷雨雪天气下，覆冰在导线上不断增长，导致输电导线的质量和体积不断增大，使导线弧垂增大、对地间距减小，积累到一定程度时，就可能发生闪络事故。同时，导线弧垂和体积增大，在风力作用下，有可能造成两导线或导线与地面相碰，发生短路跳闸、烧伤甚至烧断导线的事故。

当覆冰质量进一步增大，超过导线、金属、绝缘子以及塔杆的机械强度时，可能使导线从压接管内抽出，或外层铝股断裂、钢芯抽出。而覆冰质量超过杆塔额定负载时，可能导致杆塔塔基下沉、倾斜或者爆裂。杆塔折断甚至倒塌。

(2)相邻档不均匀覆冰或不同期脱冰。会产生张力差使导线在线夹内滑动，严重时导线外层铝股在线夹口处全部断裂、钢芯抽动，线夹另一侧的铝股将拥挤在线夹附近。

(3)绝缘子串冰闪。冰闪是污闪的一种特殊形式，严重覆冰的情况下，绝缘子大量伞形出现冰凌桥接，使绝缘子绝缘强度降低，泄露距离缩短。融冰过程中，冰体或冰晶体的表面水膜可很快溶解污秽中的电解质，提高融冰水或者冰面水膜的电导率，引起绝缘子串电压分布及单片绝缘子表面电压分布的畸变，从而降低覆冰绝缘子串的闪络电压。

(4)输电导线舞动损坏电力设备。风力作用下发生低频(通常0.13Hz)大幅度(振幅为导线直径的5300倍〉的震动或舞动。导线舞动时，将损坏杆塔、导线、金具及部件，造成频繁跳闸甚至停电事故。

三、覆冰在线监测的必要性

线路覆冰是影响电力运行的一大阻碍，输电线路覆冰不仅会影响运行维护工作，严重时还会导致碰线短路、绝缘子闪络、短线倒塔等重大事故。输电线路冰害具有持续时间长、发生频率高、覆盖面积大、影响范围广等特点，已严重威胁电网的安全稳定运行及供电可靠性。

FH-9007“覆冰在线监测装置”通过数据采集采集现场的拉力数据、倾角数据、微气象、视频等数据，通过无线网络传输方式把这些数据传输到后台监控中心，监控中心工作人员便可通过屏幕看到现场的环境数据。监控中心通过客户端实时对各个监控点进行浏览观察现场情况，根据传送回来的微气象数据、拉力数据、倾角数据等数据进行分析比对，发现情况异常，即可立刻做出应急处理，保障高压线路的安全运行。

四、FH-9007覆冰在线监测装置的工作原理

图像法高压输电线路覆冰厚度在线监测系统，是采用工业摄像机对输电线路的导线和绝缘子进行实时摄像，然后通过软件程序对这些图像进行处理，提取其边界轮廓进行合理的二值化处理，最终通过边界轮廓记录下这些边界点在图像中的坐标，之后，对采集到的导线和绝缘子覆冰后的边界轮廓，并通过二值化处理和边界跟踪记录下此时的边界点在图像中的坐标。最后通过综合比较导线和绝缘子覆冰前后的边界点坐标，就可以得出导线上下边缘、绝缘子上下边缘(此处的上下边缘是相对于采集到的二维图像而言)每一点的覆冰厚度，进而可计算出导线上下边缘和绝缘子上下边缘各自的平均覆冰厚度。