撑起覆冰的重量
来源:   发布时间:2008-12-15
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  风怒吼,高空的电线不断地舞动。电线上已裹了一层厚厚的冰,但从天而降的雨雪仍不断地飘落其上,使上面的冰层越积越厚。终于,支撑电线的铁塔再也承受不住覆冰电线的重量,轰然倒地……这是2008年初的南方雨雪冰冻灾害留给人们最深刻的记忆。这场灾害过后,电线覆冰观测研究以及如何根据覆冰观测资料科学地设计线路引起了人们的关注。目前,陕西省气候中心正在进行的“750kV(千伏)兰州—平凉—关中输电线路工程覆冰观测”研究项目,便在这个方面跨出了有意义的一步。

毛遂自荐获项目

  “十五”期间,西北电网提出了于“十一五”期间在西北地区建设一条750千伏输电线路的计划。为科学地进行线路设计,负责该项目施工的西北电力设计院计划对拟建线路增设覆冰观测项目。得知这一消息后,陕西省气候中心主动请缨,提出了与其合作进行电线覆冰观测的建议,并向西北电网递交了项目可行性研究报告。此前,陕西省气候中心一直致力于电线覆冰工作的研究并取得了可喜成绩。

  在谈到对拟建的“750千伏兰州—平凉—关中输电线路”(以下简称750线路)进行覆冰观测的必要性时,陕西省气候中心主任姜创业介绍说,西北地区原本降水少、湿度小、气温低,电线覆冰情况不经常发生;但随着全球气候变暖,冬季西北地区大部分地区气温升高、降水增多、湿度增大,在这种气候条件下电线覆冰的发生几率增大,覆冰情况加重。他说,电线覆冰会给输电线路带来极大危害,积冰过多会导致电线被压断或电线倒伏、接地短路,严重时还会压垮支撑电线的铁塔,严重影响周围地区的生产生活。

  据姜创业介绍,西北电网拟修建的这条线路,起于甘肃兰州,经甘肃平凉到达陕西乾县,沿线地形复杂,经过不同的气候区,覆冰情况轻重不一。他说:“哪段线路覆冰情况严重,哪段线路就要相应提高电线的抗冰设计。”比如,线路经过的六盘山地区,气候条件复杂,是电线覆冰发生的重冰区,因此在设计这段线路时就要通过加粗导线、加密电线杆、加厚铁塔等方式,提高该段线路的抗冰能力。若整条线路笼统地采用统一的抗冰设计,不仅无法保障线路运行的安全,还会造成资源的浪费。

  在递交的项目可行性研究报告中,陕西省气候中心建议在750沿线建立几个有代表性的覆冰观测站点,对覆冰情况进行系统完整观测,并根据观测资料研究沿线地区的覆冰分布规律,划出重冰区、中冰区、轻冰区的分布,最后根据不同地区的覆冰极值为线路设计提供相应的抗冰对策。最终,西北电网同意对750线路增设电线覆冰观测和进行风险评估报告研究,并为该项目提供了资金支持。

科学观测有发展

  据姜创业介绍,以前电力部门也进行过电线覆冰研究,但大都不注重电线覆冰的基础观测。气象部门虽然有一部分台站设有该观测项目,但一方面其用于观测的导线的高度、尺寸与实际电线有较大差距,另一方面输电线路所经过的西北地区的严重积冰区台站稀少,利用气象站的覆冰资料推算具体输电线路的覆冰数据有一定的局限性。

  针对这种情况,为了更加科学地对750线路进行覆冰观测,陕西省气候中心根据以往经验和项目要求,在观测站点选择、观冰塔(架)设计以及观测方法等方面进行了规范、科学的设计。经过实地考察后,陕西省气候中心沿线路选择并建成了具有代表性的8个观测站点,其中包括两个观测站(主站)和6个观测点(辅站)。两个观测站分别设在电线覆冰发生情况严重的甘肃六盘山和陕西华家岭地区,都架设了10米高的观冰塔,并分别在距地面10米、5米、2米的高度上,安装两种型号的导线,以对不同高度、不同导线线径条件下的电线覆冰情况进行观测。另外6个观冰点是辅助观测站点,都设置了2米高的观冰架。

  2006年10月,观测站点建成之后,陕西省气候中心开始进行覆冰观测。据姜创业介绍,该项目将对线路进行3个覆冰期(每年的11月至次年的4月)的观测,即从2006年10月开始,至2009年4月结束。姜创业说,他们还确立了一套严格的观测制度和观测标准:观冰站(点)每日3至4次定时观测各导线当前积冰最大直径、厚度、重量及相关气象要素等;出现重大积冰过程时,观测站(点)还须用数码相机、摄像头等设备对积冰极值发生状况进行拍摄或监控。

  截至目前,陕西省气候中心已取得了项目开始至今8个观测站点的所有电线覆冰观测资料,并完成了两份专题报告,对750线路的区域覆冰情况进行了研究。姜创业说,全部观测结束后,陕西省气候中心将对3年来收集的覆冰观测资料,以及沿线附近所有气象站的气象要素观测资料进行整合分析,研制出一份完整的包括沿线气候特征、覆冰分布规律、不同地区覆冰极值以及线路抗冰对策等内容在内的线路覆冰风险评估报告,为750线路的抗冰设计提供坚实的技术支撑。

  姜创业说,该研究项目能够促进750输电线路的科学设计,既减少了线路运行风险,又节约了资源,对西北地区甚至是全国的线路设计都具有非常好的参考价值。(来源于2008年12月15日《中国气象报》 作者:许永丽 苏玉君)

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