架空線路指高壓送電線路、通訊線路和電氣化鐵路的接觸網等用鐵塔、水泥或木質桿柱把電線架在空中的線路。架空線路穿越不同的氣候區和地理環境，經受烈日高溫，電擊雷劈，狂風暴雨，嚴寒重冰。一旦電線中斷，或桿塔倒塌，供電或通訊停止，對國民經濟會造成巨大損失。我國通訊線路由於電線覆冰而倒桿的，1954～1955年度為1325桿，1956～1957年度1064桿。
基本介紹
- 中文名：氣象對架空線路的影響
- 外文名：The impact of meteorology on overhead lines
- 架空線路：高壓送電線路、通訊線路
- 狀況：烈日高溫，電擊雷劈等
- 後果：對國民經濟會造成巨大損失
- 影響：機械性能、電氣和電訊性能的影響
基本簡介,性能影響,
基本簡介
架空線路指高壓送電線路、通訊線路和電氣化鐵路的接觸網等用鐵塔、水泥或木質桿柱把電線架在空中的線路。架空線路穿越不同的氣候區和地理環境，經受烈日高溫，電擊雷劈，狂風暴雨，嚴寒重冰。一旦電線中斷，或桿塔倒塌，供電或通訊停止，對國民經濟會造成巨大損失。我國通訊線路由於電線覆冰而倒桿的，1954～1955年度為1325桿，1956～1957年度1064桿。雲南省1960～1994年間，送電線路發生覆冰倒桿斷線事故101次，少送電12×10 W·h。1984年1至2月，貴州大範圍覆冰，使輸電網割裂為4片。輸變電設備直接損522.1萬元用戶線路及變電設備損失444.2萬元；工交、郵電部門直接經濟損失2 048.5萬元；全省國營林場有一半以上受害；僅西部27個林場，受災面積達2.2×10m，損失木材6×10m。美國1990年3月7～8日在衣阿華、南達科他和內布拉斯加州出現了大範圍風暴和冰，嚴重處電線的冰厚達120 mm。有一條27 km長的高壓饋電線倒塔78基。各地共有19km的電纜損壞，維修費需1500萬美元。兩個州的電力系統直接損失約2 000萬美元。僅一城市對風暴所摧殘的市容和房屋進行清理，就花費210萬美元。
線路的覆冰和大風的隨機性很大，設計標準若低於實際，難免發生事故。如我國500kv銭路從1988年到1993年倒塔4次，計19基。分析其原因，是由於出現的冰與風荷載超過了設計荷載，以及材料和設計質量有一些實質性的缺陷。如果一味要求保證線路的可靠性，盲目按照高標準設計，投資成本太大，也造成經濟損失。所以，要作出合理的設計，既保證安全，又節約投資。
性能影響
為敘述的方便，把導線、地線、避雷線、電話線及其附屬小件設備如線夾、絕緣子等統稱為電線。鐵塔、水泥桿柱等支撐物統稱為桿塔。線路則包括兩者。氣象對線路的機械性能的影響有以下幾方面。
1.電線和桿塔承受的氣象荷載。大風對電線施加水平荷載覆冰對電線施加重力，連同電線的自重構成垂直荷載。覆冰還使電線受風的面積加大，使水平荷載增大。電線承受水平和垂直荷載的合力，稱綜合荷載，以比載計，即電線每米長、每平方厘米橫截面積所受到的力。低溫時電線收縮，拉力加大。冰與風綜合荷載如超過器件的承受力，或者覆冰造成一檔斷線後桿塔兩面的拉力不平衡，或桿塔兩側不同期脫冰造成拉力不平衡，都可能使絕緣子、金具或橫擔損壞，防震錘彎曲，球頭磨損及變形，桿塔變形以至倒塌。如1984年1月17～19日華東三省不少線路覆冰達6.5 N/m，超過設計荷載的8.8倍，折斷鐵橫擔10 175根，斷桿4 499基。
2.氣象與電線的弧垂。電線下垂的最低點距懸掛高度的距離稱為弧垂。為了保證電線距地有一個安全的距離，要控制弧垂。綜合比載越大，氣溫越高(使電線的拉力越小)，檔距正越長，則弧垂(H)越大。它們有以下關係
為了控制弧垂，要了解可能造成最大弧垂的溫度和荷載的情況。
3.氣象與電線的振動。微風吹過電線，背風一側渦旋不斷生消的衝擊力，使電線發生高頻的顫動。顫動頻率如與電線的振動頻率共振，形成微風振動。它使線夾處的電線發生金屬疲勞，直至斷股斷線。陣風對電線、特別是覆凍的電線有鉛直的分力，使電線發生鉛直方向的舞動。通訊線舞動會絞線；損壞絕緣子使絕緣子翻轉到橫擔上使桿塔的結合點鬆動。
4.覆冰與電線的扭轉。覆冰往往先在電線的迎風一側增長，對電線產生扭轉的力矩。電線扭轉時如果發生舞動，可能線上夾附近折斷。
5.雷電 雷電感應或擊中電線，產生超常的大氣過電壓，使導線和桿塔或橫擔之間發生閃絡，損壞線路，或擊穿絕緣物，破壞電器設備。
6.雨、雪和霧 導線周圍一薄層空氣若被電離，電線會向外持續放電，有光，稱為電暈。電暈損耗電力。下雨、下雪或濃霧時，空氣潮濕，容易發生電暈I使設備絕緣能力降低，容易發生閃絡、跳閘芸至短路通訊線絕緣力減低，訊號衰弱，通話質量降低。覆冰時通訊線載波衰耗大，雜音增加。
7.風 風使電線偏離平衡的位置，是為風偏。風偏使導線和其他物體的間隙減小，可能發生閃絡放電，燒壞電線，或使瓷瓶老化而減弱絕緣能力，跳閘或短路。風從橫向吹來，使並排的幾條電線不同步地擺動，有時會閃絡或絞線。
8.覆冰 覆冰使導線弧垂增大，對跨越物(如通訊線、樹木等)閃絡放電。電線覆冰時表面不規則，風吹過時產生不同方向的分力，電線容易舞動或搖擺，使部分覆冰脫落，電線跳躍。跳躍激發電線這個彈性系統發生波動，使覆冰陸續脫落，繼續引發跳躍。脫冰不均勻使導線跳躍舞動，稱為脫冰跳躍。舞動和脫冰跳躍有時使導線和地線或避雷線靠近，間隙不足而放電，可能絞線。
