输电线路覆冰会引起输电线路载荷增加、张力不平衡、舞动等诸多问题,诱发大面积倒塔、断线、闪络跳闸等严重事故,对电力系统可靠运行造成严重威胁。线路融冰是减小覆冰危害的直接手段,本文围绕输电线路热力融冰问题建立较为完善的融冰模型,从融冰机理方面推导带载导线的热传导过程,分析不同环境、不同覆冰参数下的临界融冰电流,预测融冰时间并加以实验验证。文章首先针对输电线路融冰条件开展研究,分析覆冰导线融化升温、扭转、融化三个物理过程的热传导状态,并对分析导线负荷电流焦耳热效应、风强制对流、导线表面液滴蒸发热散失、水滴碰撞导线表面动能加热、未冻结水滴流失所带走的热损失等参量进行分析。通过对比分析在覆冰融化过程中的各影响参数,发现冰层表面对流换热系数和冰层热导率对覆冰热平衡状态影响显著。本文一方面采用流体力学方法推导覆冰导线表面(光滑、粗糙)对流换热系数的求解方法和变化规律,提高覆冰表面热量耗散计算精度;另一方面,本文设计覆冰热导率实验平台和冰层导热系数实验方法,采用人工覆冰得出覆冰层热导率-密度关系。最小融冰电流和融冰时间是实际融冰工程中的最重要的关键参数,本文建立覆冰临界融冰有限元模型,将冰层热导率、气象参数、覆冰直径的变化施加于分析模型,得到覆冰导线临界融冰时的压力场、速度场、温度场及热量耗散量,进而根据稳态状态下的融冰热平衡方程推导出最小融冰电流。另一方面,针对热力融冰时间问题,根据覆冰导线融化的物理过程,推导热力融冰时间的简化计算公式,并推导环境温度、环境风速、覆冰厚度、融冰电流等因素对融冰时间的影响规律。根据以上理论研究结构,搭建人工气候室实验平台,通过调节人工气候室气象参数,生成雨凇覆冰、软雾凇覆冰和硬雾凇覆冰等真实覆冰结构,并在不同覆冰环境下对临界融冰电流、融冰时间进行实验,经验证,本文提出的临界融冰电流仿真模型误差小于10%,融冰时间计算模型误差小于15%。相关方法及结果对于推动热力融冰问题的研究及提高输电线路安全性具有一定的参考价值。