运维新突破！输电线路覆冰监测装置——观冰精灵，冬季巡线好帮手

在寒冷的季节，输电线路常常会出现覆冰现象。这一现象看似只是给线路披上了一层“冰衣”，实则隐藏着诸多危险，也有着复杂的形成机制。当今，凯铭诺科技就带大家看看输电线路覆冰的形成以及我们所研发的观冰精灵是如何实现覆冰监测的。

一、覆冰的成因

输电线路覆冰的产生是多种气象因素共同作用的结果。当大气中存在过冷却水滴（温度低于0℃却仍保持液态的水滴），且输电线路表面温度处于0℃及以下时，这些过冷却水滴在接触线路后，由于线路表面的低温，会迅速失去液态的能量，从而冻结在输电线路上，这是覆冰形成的重要条件。

同时，湿度也是关键因素，高湿度环境下，空气中的水汽含量充足，为过冷却水滴的形成和覆冰的积累提供了物质基础。

风速同样不可忽视，适宜的风速能将更多的过冷却水滴携带到输电线路周围，加速覆冰的形成与发展，就像风在不断地“搬运”水滴到线路上，让覆冰越来越厚。

二、覆冰的类型

覆冰类型丰富多样，不同类型的覆冰有着不同的特点。

雨凇是由过冷却雨滴冻结形成的，它的质地坚硬且透明，就像给线路裹上了一层光滑的“冰壳”，附着力很强，一旦形成，很难自然脱落。

雾凇则是由过冷却雾滴凝华而成，结构相对松散，呈白色结晶状，看起来如同给线路披上了一层洁白的“绒衣”，但也会对线路造成额外的负担。

混合凇是雨凇和雾凇混合形成的，其密度和附着力等特性介于雨凇和雾凇之间，兼具两者的部分特点，对线路的影响也更为复杂。

三、覆冰的形成过程

当气象条件满足覆冰形成的要求时，过冷却水滴在气流的作用下被携带至输电线路表面。由于线路表面温度低于0℃，水滴接触线路的瞬间，热量迅速散失，首先在接触的局部区域冻结。之后，不断有新的过冷却水滴被气流输送过来，补充到已经冻结的区域，逐渐在该区域堆积、扩展。这个过程是持续进行的，可能会持续数小时甚至数天，随着时间的推移，覆冰厚度不断增加，从初的薄薄一层，逐渐发展成较厚的覆冰层，严重时会对线路的形态和性能产生突出影响。

四、覆冰对线路的危害

覆冰会给输电线路带来多方面的严重危害。

从机械方面来看，大量的覆冰会使线路承受的机械荷载急剧增加，原本设计好的线路承重能力会被明显超出，可能导致线路拉断，就像一根被过度拉扯的绳子终断裂；杆塔也会因为承受不住过重的覆冰荷载，出现倾斜甚至倒塌的情况，破坏整个输电线路的结构稳定性。

从电气特性方面来说，覆冰会改变线路的电气参数，比如增加线路的阻抗，这会影响电能的传输效率，使得电能在传输过程中损耗增加。而且，严重时覆冰脱落还可能引起线路的舞动，线路会像被风吹动的琴弦一样来回摆动，进一步加剧线路的疲劳损伤，长期的舞动甚至可能造成线路短路故障，进而影响整个电网的稳定运行，导致大面积停电等严重后果。

五、科技之光：凯铭诺观冰精灵装置

面对输电线路覆冰的威胁，科技为我们带来了应对之策，凯铭诺观冰精灵装置就是其中的杰出标志。

（一）架构精巧，布局合理

凯铭诺观冰精灵装置在架构设计上十分精巧，内部组件布局合理。

其重要部分包括主板，如同装置的“大脑”，负责协调各个部件的工作，对采集到的数据进行处理和分析。

周围分布着多个功能模块，如左上摄像头、右上摄像头、右下摄像头和下摄像头，能够从不同角度对输电线路进行全覆盖监控，不放过任何一处覆冰细节，实现无死角的图像采集。

红外补光灯在光线不足的情况下，能够提供清晰的拍摄环境，确保夜间也能正常获取图像信息，让黑暗中的覆冰情况也能被清晰捕捉。

此外，北斗天线和4G天线是装置的数据传输“桥梁”，北斗天线可提供精确的定位信息，方便工作人员快速确定监测点位置，即使在偏远地区也能准确掌握装置的安装地点；4G天线则保障了数据能够实时、稳定地传输到后台系统，让远方的工作人员能及时收到监测数据。

测量CT和取电CT，前者用于对线路相关电气参数的测量，为分析线路运行状态提供数据支持；后者则为装置运行提供电力支持，从输电线路中获取电能，维持装置的持续工作。

温湿度传感器精确度可达±0.3℃/±2%RH ，能实时感知环境温湿度变化，为分析覆冰形成条件提供数据支撑，帮助工作人员提前预判覆冰的可能性。 

（二）功能强大，全覆盖监测

1. 高清图像采集：

多摄像头配置让观冰精灵装置能够对输电线路进行高清图像采集。无论是杆塔上的覆冰情况，还是导线上的覆冰厚度变化，都能清晰呈现，图像分辨率高，细节丰富，工作人员通过后台系统就能实时查看，如同亲临现场，直观地了解线路覆冰的实际状况。

2. 环境参数监测：

借助高精度的温湿度传感器，装置可以持续监测环境温湿度数据。这些数据结合气象部门提供的其他气象数据，能够分析出当前气象条件是否有利于覆冰形成，提前发出预警，让运维人员做好应对准备，比如及时采取融冰措施等，将覆冰带来的危害降到至低。

3. 数据实时传输：

北斗天线和4G天线的组合，实现了装置采集数据的实时传输。无论是图像数据还是环境参数数据，都能迅速发送到后台服务器，传输速度快且稳定，方便运维人员及时掌握输电线路的覆冰状态，为决策提供依据，确保在覆冰问题出现时能快速响应。

4. 自我供电保障：

取电CT从输电线路获取电能，再通过电源管理板对电能进行合理分配和管理，确保装置能够稳定运行，无需额外铺设供电线路，降低了安装和维护成本，同时也提高了装置在野外复杂环境下的适应性，减少了对外部电源的依赖。 

结语

科技守护电网安全 从输电线路覆冰的潜在威胁，到凯铭诺观冰精灵装置这样的科技成果，我们看到了科技在保障电网安全运行方面的强大力量。在未来，随着科技的不断进步，相信会有更多更先进的技术和设备涌现，它们将在电网监测、故障预警、智能运维等方面发挥更重要的作用，为电网的稳定、可靠运行保驾护航，让我们的生产生活在电力的支持下更加顺畅，也为社会的持续发展提供坚实的能源保障。