冬日与雪在很多人眼中是很美好的存在,不少童话故事也将冰雪视为神秘而纯洁的象征。然而现实里,自然界的冰雪脾气没有那么温和。暴躁起来,冰雪灾害对人们的影响不亚于其他自然灾害。人们抵抗寒冷的历史,漫长而曲折。

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中国五千年气象史上共经历了4次寒冷期,有历史记载的雪灾也大都发生在这4段时间。《汉书·五行志中之下》记载:武帝元狩元年十二月,大雨雪,民多冻死。《明史》中也曾提及:淮东之海冰四十余里,人畜冻死万计。
距离我们最近一次的大范围雪灾是2008年中国南方雪灾。2008年1月,西南暖湿气流北上,而北方的高压系统尚未消失,丰富的水气在长江中下游及以南地区凝结,给我国南方带来一场罕见的持续降雪,这场冰雪灾害导致经济损失达1111亿元人民币。
寻找光与热,人类的抗寒史往往伴随着能源开发
在旧石器时代,居住在洞穴内的远古人类使用非常基础的取暖手段——烤火。在北京人遗址内,考古学家就曾发现用火的烧土面和灶坑。
随着居住空间的拓展,人类取暖的手段也更加复杂高明。古罗马人利用地热能发明了“地暖”。“地暖”可以循环使用,并提供热、温、冷三种水温。至今人们还能在庞贝古城遗迹中看到当年的能工巧匠们搭建的浴池供暖系统。

庞贝古城 来源:Pixabay
当第一次工业革命来临,以热水循环加热为原理的金属散热器成为新的供暖方式,燃烧煤炭也成为人们获取能量的主要途径。然而煤炭燃烧产生了大量有害气体,1952年冬季,伦敦雾事件爆发,1.2万人因空气污染丧生。
另一种能源——电的出现对人们的取暖方式产生了革命性的改变。电采暖清洁环保、效率高、可控性强、成本低,逐渐替代煤炭成为我国供暖主力之一。
肩负着“电采暖”责任的电网,其实也怕冷
电网不仅要保证供电稳定,还要在严冬中保护好自己。面对寒风、霜冻、冰雪的考验,电网会产生一系列隐患,例如倒杆断线、线路跳闸、绝缘子冰闪等。
我国地形多元,气候复杂,多种气象灾害同时对电网造成影响。在北方,电网受到冰冻、暴雪和大风的威胁。而在南方,电网还会面对另一种强大的破坏力——“冻雨”。南方湿度大,容易产生“冻雨”,而“冻雨”则会导致“凝冻”现象产生。当“冰冻”“凝冻”等灾害产生时,电网在冬季面对的重大威胁也就来了——线路覆冰。

线路覆冰
相比大雪,厚重、难以消融的冰块对电网的破坏更大。随着覆冰程度增加,电线、绝缘子串和杆塔上所承受的冰越来越重,受风面积越来越大,进而增加了风压。这些“生命不可承受之重”超过上述部件的强度允许值时,线路就会受到损坏。
2008年,中国南方停电就是“凝冻”造成的,人们生产生活也受到很大影响。
电网“除冰咒”核心要义——坚强且智能
《冰雪奇缘》里爱莎的魔法不会为电网而存在,但是“我命由我不由天”的坚强电网也有属于自己的“黑科技”。最响当当的当属融冰装置。集约型直流融冰装置拓扑结构谐波含量低、占用空间小、成本低,获得国家发明技术专利。国家电网研发的融冰装置还漂洋过海,出口海外。


直流融冰装置
部分配电网也自带“暖宝宝”。比如,有的配电环网柜带有加热除凝露装置,保证环网柜的温度恒定。除此之外,电网还会裹紧“大地的小被子”,以电缆的形式钻入地下,安稳踏实,努力工作。这下供电叔叔再也不用担心它们受到恶劣天气的干扰啦!
除了让自己变得更加“坚强”,电网的“悟性”也提高了。通过配备监测预警技术,电网能随时向供电叔叔汇报自己的健康状况,防止“病情”进一步扩散。国网湖南电力的国家重点实验室“电网输变电设备防灾减灾实验室”可通过对电路的实时监测,预测到不同等级的电网覆冰,不仅大大减少了人工成本,还提高了巡检效率。国网安徽电力建立灾害预警平台,接入预警数据和气象台数据,还研制覆冰观测APP,传送远程预警信息。

数据来源:国家能源局
电网在冬季也有“迎峰度冬”的考验。冬季电取暖设备多,用电负荷高。为电网设备测温、防止设备因高负荷出现异常也是冬季保供电的关键环节。
面对不断向人类挑战的极端天气,人们从被动地接受太阳的馈赠到主动寻找新动能。随着科技发展与进步,极端天气对人类社会的影响也越加复杂,原本被动应对的人们也将视角望向未来,追逐着光与热。
来源:电网头条客户端
特别感谢:陈天仁 王雪利
作者:张怀雨
责编:吴黎
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