01
输电线路冰害主要形式
输电线路冰害主要型式有：
① 倒塔、塔材扭曲
② 断线、导地线滑移
③ 绝缘子冰闪
④ 脱冰跳跃
⑤ 舞动
导地线覆冰后，在风的激励作用下使线路出现周期性振动，振幅大时导致金具、绝缘子、导地线损坏。
02
覆冰后的受力
2.1 覆冰受力类型
① 导线、铁塔覆冰重量
单位长度圆形截面线路上的覆冰载荷为[GB50135-2006 高耸结构设计规范]：
不同导线的覆冰后载荷计算如下表，可见覆冰厚度达到20 mm时，覆冰重量接近导线自重的75%。
② 导地线风载荷
③ 铁塔风载荷
④ 纵向载荷
纵向载荷主要为不均匀覆冰引起，包含杆塔两侧覆冰不均匀、脱冰不均匀两种情况，计算时两侧采用如下覆冰率进行计算[架空输电线路覆冰荷载,北京，2008，覆冰对电力设施影响与应对研讨会]：
2.2 设备受力特点
耐张塔承受导线覆冰的垂直载荷、导线受风力作用的水平载荷，以及导线转交所构成的水平载荷合力。
2.3 导线
覆冰后，导线承受自身重量及覆冰重量构成的张力。
2.4 金具
金具实际上作为杆塔与导线、绝缘子之间的连接承受载荷，其承受载荷量实际上与杆塔承受的总外力一致。
03
冰害薄弱点
3.1 铁塔破坏机理
在均匀覆冰、覆冰后度显著超过线路的设计冰厚时，耐张塔两侧导地线合成的横向载荷可能会引发杆塔塔材的破坏，其损坏点往往在中横担的上、下主材位置。笔者今年经历的一次冰灾中，即出现了设计冰厚10mm的线路出现了大于20mm（标准冰厚）覆冰的情况，过大的覆冰合成载荷造成耐张塔塔头损坏。实际经过计算，设计冰厚10mm的该塔型，覆冰达到18mm时即有部分塔材受力超出设计强度。
3.2 导线破坏机理
导地线的破坏强度可以通过计算拉断力得到。在验算覆冰条件下,导地线最低点的最大张力,不应超过其拉断力的70%,导地线悬挂点的最大张力，不应超过其拉断力的77%。按此要求计算常用的几种导地线的过载能力及破坏张力如下表所示。
由上表可知，按常见的10mm冰厚值设计, 其导地线的过载能力一般能达到25mm以上, 要达到导地线的破坏张力, 则导地线的覆冰一般要超过30mm以上, 按冰厚15mm设计的要达到破坏张力实际覆冰一般要超过35mm以上。
一般情况下冰灾出现断线的线路导地线覆冰大部分未超过上述破坏覆冰厚度,而是接近达到导地线的承受能力, 此时如受到其它冲击,如舞动及倒塔等, 就会发生断线事故。
比较铁塔与导线的覆冰应力、破坏机理，相对而言铁塔的破坏往往先于导地线。
04
小结
1）覆冰对输电线路造成的各类损害中，倒塔是后果最严重、对供电影响最大的灾害类型。
2）覆冰后输电杆塔将承受覆冰重量产生的垂直载荷、风压及耐张塔两侧导地线合力产生的横向载荷、不均匀覆冰引起的纵向载荷。
3）铁塔破坏机理主要有垂直载荷压垮铁塔、不均匀载荷造成塔材屈服破坏、合成的横向载荷造成塔材屈服破坏几类。
4）覆冰后导线破坏机理主要有覆冰造成张力超出导线拉断力、在铁塔发生破坏时产生冲击负荷等。
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