輸電線積冰是電力系統在寒冷季節,特別是遭遇凍雨、雨夾雪或凍霧天氣時,所面臨的一種嚴重自然災害。當環境溫度降至零度以下,大氣中的過冷卻水滴、凍雨或雪花與低于冰點的輸電線路設施發生碰撞時,會迅速凍結并附著在導線、地線、絕緣子和鐵塔金具表面,形成一層密度較高、附著力強的冰層。這一過程若持續發展,冰層會不斷加厚,最終形成嚴重的覆冰現象。
積冰對輸電線路的危害是多方面的。首先,冰層本身的重力會顯著增加導線和桿塔的機械荷載,導致導線弧垂大幅下降,可能造成對下方樹木、建筑物安全距離的不足,引發放電。其次,在風力作用下,不同期脫冰或不均勻覆冰的導線容易發生舞動,這種低頻大振幅的振蕩會磨損導線、損壞金具,甚至導致相間短路或線路跳閘。最為嚴重的情況是,過厚的覆冰可能直接超過線路的設計機械強度極限,引發斷線、倒塔等災難性事故,造成大范圍、長時間的停電,給社會經濟和人民生活帶來巨大影響。
為了主動防御積冰災害,保障電網安全,對線路的積冰狀態進行實時、準確的監測就成為了一項基礎且關鍵的技術措施。結冰傳感器正是為此目的而設計的專用裝置,它被直接安裝于野外現場的輸電線路上,能夠持續不斷地感知其周圍的大氣條件與自身表面的物理狀態變化。
比如FT-JB1H結冰傳感器,能夠探測到積冰初始形成的那個瞬間。它通過感應元件直接與外界環境接觸,一旦檢測到冰層開始形成,便會立即將這一物理狀態變化轉換為標準的電信號。該信號隨后通過集成的通信模塊,經由有線或無線傳輸網絡,將“線路已開始結冰”這一關鍵狀態信息,連同精確的時間戳,實時地發送到遠方的電力調度或監控中心。
這一信息的價值在于及時性與直接性。它使得運維人員能夠在覆冰發展的最早階段就獲得警報,從而為后續的決策和行動贏得了寶貴的時間。基于結冰傳感器提供的現場一手數據,電網控制中心可以科學地啟動直流融冰裝置、調整電網運行方式以轉移負荷,或者及時組織巡檢與應急除冰隊伍,實現從被動應對到主動預警和精準干預的轉變。