张志金等人撰写的文章《A Review of Icing and Anti-Icing Technology for Transmission Lines》于2023年发表在期刊《Energies》上（Energies 2023, 16, 601），文章主要回顾了输电线路覆冰和防冰及除冰技术的研究现状和应用情况。以下是对该文章的学术报告。

作者和机构

本文的主要作者包括张志金、张航、岳松和曾文辉，这些作者分别来自以下机构：重庆大学雪峰山能源装备安全国家野外科学观测研究站（Xuefeng Mountain Energy Equipment Safety National Observation and Research Station of Chongqing University），国网西藏电力研究院（State Grid Tibet Electric Power Research Institute）以及国网四川经济技术研究院（State Grid Sichuan Economic and Technology Research Institute）。本文发表于《Energies》期刊，该期刊专注于能源领域的研究内容，文章是一篇开放获取（Open Access）文章。

学术背景与研究目的

输电线路覆冰是电力系统中一种严重的自然灾害，可能对输电系统的机械结构、电气稳定性以及线路安全带来极大的威胁。文章回顾了全球范围内近年来发生的输电线路覆冰灾害及其对电力系统的影响，综述了输电线路覆冰的形成机制、影响因素及主要的防护和应对技术。作者试图通过全面探讨输电线路防覆冰及除冰领域已有的研究和技术手段，以为未来的相关研究提供科学依据和技术支持。

主要观点与详细阐述

1. 覆冰的危害与分类

机械过载：钢塔、导线和绝缘子在覆冰状态下承受的机械负载可能超过其设计极限，导致断裂、变形甚至倒塌。作者引用了多起覆冰灾害造成输电系统大面积中断的案例。

不均匀覆冰和解冰：由于覆冰或解冰的时序不一致，可能导致导线应力不均，引起磨损、断裂或塔型结构变形等后果。文中详细说明了静态和动态负载在这个过程中的作用差异。

覆冰导线舞动：覆冰增加了导线的机械负载，在风力作用下可能引发自激振动和低频舞动，影响塔结构稳定性以及降低导线与地面或相间的电气间隙。

绝缘子的覆冰闪络：覆冰会改变绝缘子表面电场分布，缩短爬电距离，降低绝缘强度。文章指出，覆冰闪络是输电线路雪灾中最常见的事故原因之一。

此外，文章将输电线路覆冰分为了五大类：霜、雾凇、混合霜、雨凇、雪，分别介绍了它们形成的温湿条件及特点。

2. 覆冰的形成机制及影响因素

作者详细剖析了输电线路覆冰的形成条件，包括温度、风速与风向、空气中液态水含量等气象参数对覆冰过程的影响。此外，还分析了地形地貌、海拔高度、线路走向与悬挂高度、导线及绝缘子形状的尺寸、以及电场对覆冰的作用。文章重申了覆冰涉及的复杂环境因素和不确定性，并引用了观测和模拟研究的数据支持。

3. 防覆冰及除冰技术的研究与应用

文章详尽介绍和评估了当前的防覆冰及除冰技术，其主要方法包括：

机械振动除冰：例如人工敲击、滑轮刮冰、电磁振动除冰、机器人自动除冰等。这些技术以通过外力去除导线和设备表面冰层为主。

短路融冰：包括交流短路和直流短路两种技术，通过短路电流产生焦耳热融化覆冰。在详细实验公式和模型数据支持下，作者分析了两种短路融冰技术优缺点，并提出了直流短路方法在容量要求和经济性上的优势。

电晕放电效应（Corona Discharge Effect）：通过增强导线表面的电场强度，使得过冷水滴的碰撞速度减缓甚至反向运动，从而抑制覆冰的形成。然而电晕损耗问题在非覆冰期将成为限制该方法应用的障碍。

扭矩摆检测法（Torque Pendulum Method）：在覆冰过程中通过反向扭矩强制导线分层结冰，以减少覆冰厚度和导线受力应力，提升线路安全性和稳定性。

扩径导线技术（Diameter-Expanded Conductor, DEC）：对标准导线进行直径扩展以降低覆冰速率，并使用数学模型验证了扩径导线在降低覆冰厚度方面的显著效果。

传导电流智能融冰装置（Current Transferred Intelligent Ice Melting Device, CTIIMD）：通过将总负荷电流集中分配至一组导线，利用过载电流显著提高温度以融化覆冰，并且可以智能监测和自动启停。文章突出该方法在实验室和实际线路中表现出了高效可靠性。

文章在对以上技术的性能、适用性和局限性进行了逐一比较，为未来结合多种技术的综合应用提供了指导建议。

文章的意义与价值

文章多方面探讨了输电线路覆冰的成因、种类及其可能引发的诸多问题。其次，文章系统列举了当前在防覆冰及除冰的多种技术方案，总结了它们的适用条件、效果与局限性。这些研究对减缓覆冰造成的安全隐患，提高输电系统的抗灾能力以及发展更加经济高效的防护技术具有重大意义。此外，文章还提到了一些未完全解决的问题，如处理方法的经济性、后期维护的便利性以及不同环境参数对覆冰的综合影响，这些均为未来研究提供了重要方向。

亮点

1. 领域覆盖全面：文章涉及输电线路覆冰灾害的所有主要方面，涵盖多类别覆冰问题分类、影响机制及防护技术。
2. 技术评估系统深入：提供了详细技术评估，包括应用实例、实验数据支持及性能比较。
3. 理论与实践结合：文章结合数值模型、仿真图例及现场观测，使得分析更加翔实。

本文对从事电力工程、防护机械和气象灾害领域的研究人员，提供了关键技术方向和创新机会，也为电网企业及线路维护部门提供了重要的技术参考。相信在未来技术和理论发展的支持下，输电线路覆冰问题将获得更有效、更经济的解决方案。