自然环境下输电导线同时带电压和电流覆冰试验研究

现有输电导线覆冰试验在非线路运行工况下进行,不能模拟输电线路的真实覆冰特性,为此对高电压和大电流发生器进行隔离和绝缘改造,研制了可同时输出最高电压400 kV和最大电流1 500 A的覆冰试验装置。在自然环境下对LGJ–460/60和LGJ–630/55导线开展了同时带电压和电流覆冰增长试验,得到了覆冰厚度和密度随电压、电流变化的曲线,提出了导线带电覆冰增长模型。试验结果表明:运行电流产生的焦耳热可以通过降低水滴冻结速度抑制覆冰增长;当导线表面电场较小时,电压升高使覆冰水滴极化带电和运动速度加快,从而加速覆冰增长;当电场较大时,导线周围出现电晕和离子束,电晕电流加热及离子与水分子碰撞使覆冰增长随电压升高而减慢;且电场会使冰层表面出现毛刺状的冰树枝,覆冰密度随电压的增加逐渐减小。试验结果能够为重冰区运行输电线路抗冰设计及改造提供指导。