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篇1

（國網(wǎng)江西省電力公司檢修分公司，江西 南昌 330000）

【摘要】輸電線路山火事故在輸電線路事故中占有不小的比例。就江西省而言，五年以來，因輸電線路因山火原因造成線路跳閘就多達74次。隨著春冬季耕種燒荒增多，春節(jié)、端午節(jié)、中秋節(jié)、清明、冬至等民俗節(jié)日燃放煙花爆竹、燒香焚紙祭祖風(fēng)氣日益盛行，山火引發(fā)線路跳閘的形勢不容樂觀。因此，分析輸電線路山火事故的特點及原因，總結(jié)相關(guān)防山火工作經(jīng)驗和教訓(xùn)，梳理出有效的防山火對策與建議，顯得意義重大。

關(guān)鍵詞 輸電線路；山火事故；措施

0　引言

據(jù)運行部門統(tǒng)計，自2001年以來，山火引發(fā)的線路跳閘事故僅次于雷擊跳閘事故，嚴(yán)重影響電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。近年來，江西成為山火事故的多發(fā)地，具體數(shù)據(jù)如表一所示。因為江西地屬亞熱帶溫潤氣候區(qū)，四季分明，全年雨量充沛，光照充足，且樹木種類繁多，樹竹生長較快。隨著植樹造林、退耕還林以及封山育林等保護措施的實施，輸電線路通道附近植被密度和高度明顯增加。這樣就無形中增加了山火發(fā)生的幾率。

各線路運行人員及科研人員對山火的機理、起因、預(yù)防都做了相關(guān)的研究及措施，但防山火工作仍面臨牽涉面多、現(xiàn)場工作難度大等一系列復(fù)雜問題，有必要在深層次對其進行研究。

1　山火發(fā)生的必要條件

易燃可燃物是事故發(fā)生的前提條件。針對輸電線路的特點，可燃物主要包括：地表干枯的雜草、枯枝、枯落葉、凋落樹皮、地衣和苔蘚等。這類可燃物著火快，如果大面積燃燒，蔓延性很強，不易撲滅，但是燃燒時間短。燃燒緩慢可燃物：一般指顆粒較大的重型可燃物，如枯立木、樹根、大枝、倒木、腐殖質(zhì)等。這些可燃物不易燃燒，但著火后能長期保持熱量，不易撲滅。

火源是可燃物燃燒的關(guān)鍵條件。又分為自然火源與人為火源。自然火源是指一種自然現(xiàn)象，有雷擊火、隕石墜落、枯枝落葉發(fā)酵生熱(地被植物自燃)以及樹枝磨擦生熱產(chǎn)生的自燃現(xiàn)象。自然火源中的雷擊火，但是多發(fā)生在高緯度地區(qū)。人為火源是山火發(fā)生的主要原因。按性質(zhì)分為3種：生產(chǎn)性火源；非生產(chǎn)性火源；人為蓄意放火。

氣候是可燃物燃燒的重要條件，在可燃物和火源具備的情況下，山火能否發(fā)生主要取決于火險天氣，即有利于發(fā)生山火火災(zāi)的氣候條件，如氣溫高、降水少、相對濕度小、風(fēng)大、長期干旱等。

2　山火事故的特點

2.1　山火事故的季節(jié)性、時段性

冬末春初植枯，天氣轉(zhuǎn)晴氣溫上升，且少雨干燥期間；清明前后，集中祭祖掃墓期間；夏秋季連續(xù)高溫，晴朗干旱時段，例如2011年5月-6月上旬、7月-8月期間出現(xiàn)長時間無雨高溫天氣，山火發(fā)生次數(shù)明顯增多。該時段因植被生長旺盛，往往容易忽視，但山火隱患仍然存在，必須警惕。秋末冬初，天氣干燥多風(fēng)期間，同時農(nóng)民燒荒時也是山火高發(fā)期。中秋節(jié)施放孔明燈的風(fēng)氣盛行，也應(yīng)高度關(guān)注期間山火防范。

由圖1可以看出，事故主要集中在12月至次年4月中，分別占全年的85.9%和92.3%。在此期間，大量務(wù)工人員返鄉(xiāng)，燒荒、祭祖活動較多，再加上草木枯萎，一旦遇到天干物燥的天氣，就容易導(dǎo)致山火發(fā)生。而在12月和4月期間之所以山火多、而跳閘少，與該期間電網(wǎng)工作人員進行的防山火特巡有著重大的關(guān)系。

由圖2可以看出，發(fā)生山火的時段主要集中在13：00-19：00，在該時段發(fā)現(xiàn)的山火占總數(shù)的83.7%，同時，白天發(fā)現(xiàn)的山火占山火總數(shù)比例更大，并且在23：00-次日8：00山火次數(shù)明顯減少，由此推斷，江西境內(nèi)山火主要是人為原因造成的，閃電等自然原因引起的山火可能性不大。山火跳閘主要集中在13：00-22：00，與山火發(fā)生的時間段有密切關(guān)系，在該時段發(fā)生的山火跳閘占近年來山火跳閘故障的84.6%。

2.2　山火事故的區(qū)域性

山火事故多發(fā)具有一定的區(qū)域性，經(jīng)過相關(guān)案例統(tǒng)計與分析主要有以下幾種：

1）線路通道內(nèi)灌木茂盛或蒿草高大茂密地段。通道內(nèi)存在大量高大喬木和雜木、灌木，且附近存在火源（如農(nóng)田、菜地?zé)?、墳地掃墓、居民區(qū)人員活動無意失火等）地域。

2）通道內(nèi)遺留下大量砍剪的樹枝、雜木會成為導(dǎo)致山火的極大隱患。

3）線路檔距跨越炮臺或線路處在邊坡、山脊地段。

4）鄰近城郊結(jié)合部或農(nóng)村零散戶的山地、林地。

3　山火跳閘事故分析與原因

線路山火跳閘通常是導(dǎo)線空氣間隙被擊穿或絕緣子損壞，而空氣間隙的擊穿通常有兩種放電形式，一種是導(dǎo)線對地面包含樹木、建筑物等放電，另一種是導(dǎo)線對桿塔突出的塔材、腳釘?shù)确烹?；絕緣子損壞通常是合成絕緣子在高溫下扭曲變形、絕緣性能下降導(dǎo)致線路跳閘。據(jù)統(tǒng)計導(dǎo)線對地面放電的約占90％，導(dǎo)線對桿塔約占9％，絕緣子損壞的情況很少見。一般500kV線路的桿塔高度都在30m以上，只要清理好桿塔及其周圍的植被基本上就可以避免后兩種情況的出現(xiàn)。

山火能使導(dǎo)線與地面(或樹竹)之間不均勻電場的兩極間電荷量大大增加，其原因是：山火的燃燒溫度可達1000-1177℃，而一般氣體出現(xiàn)明顯的熱游離的溫度為727℃(1000K)。且火勢越強，燃燒的時間越長，兩極間增加的電荷量越大；山火對導(dǎo)線金屬電極加熱，可使電子從金屬表面游離出來。

山火使導(dǎo)線與地面的兩極間電荷量增加，到一定量時，電場發(fā)生強烈畸變，大量空間電荷的復(fù)活，產(chǎn)生光子，造成光游離，在局部強場中，發(fā)展成為衍生電子崩；衍生電子崩與主電子崩匯合發(fā)展成為流注，形成具有高電導(dǎo)和低場強的負先導(dǎo)通道，最后導(dǎo)致線路跳閘。

但并不是所有的輸電線路下面或周圍發(fā)生的山火都能使輸電線路跳閘，這是因為山火與導(dǎo)線的距離、山火的強度、燃燒的時間、氣候環(huán)境等有關(guān)。

為了生態(tài)和環(huán)境保護需要，近年部分新建線路通過林區(qū)時采用高跨方式；施工時采用直升機或飛艇放線等先進工藝，基本沒有沿線路走廊砍伐出放線通道。線路設(shè)計的安全距離(500kV線路安全距離為7m)，只能保證最高氣溫情況或覆冰無風(fēng)情況求得的最大弧垂和最大風(fēng)情況或覆冰情況求得的最大風(fēng)偏時雷電過電壓或工頻電壓情況下外絕緣不閃絡(luò)，沒有考慮走廊通道發(fā)生山火的情況。將對線路安全穩(wěn)定運行造成嚴(yán)重影響。

4　相關(guān)措施

4.1　加強教育宣傳工作

加強線路生產(chǎn)人員、護線員、線路沿線群眾防山火教育宣傳，宣傳好《電力法》、《森林防火條例》等法律法規(guī)。同時開展專項的防山火宣傳, 如在有可能發(fā)生山火的地域, 掛立防止山火的警告牌、宣傳牌,發(fā)、貼宣傳單等。只有當(dāng)?shù)厝罕娮杂X遵守法律法規(guī), 才可能控制火源、 杜絕因人為火源引起的山火。

4.2　嚴(yán)格控制火源，加強線路巡視

對線路進行隨機、定期每月一次的監(jiān)督性巡視，應(yīng)包括線路山火隱患排查、護線員、信息員網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、一級設(shè)備主人走訪護線員、信息員、與信息員的聯(lián)系的記錄的檢查、監(jiān)督與考核。對發(fā)現(xiàn)的山火隱患點的遺漏、信息員未覆蓋到位留有死角等情況進行通報考核并下發(fā)限期整改通知書的方式，促進設(shè)備主人的責(zé)任心和積極性，從而保障防山火工作的責(zé)任、措施落實。

4.3　砍伐線路通道

對易燒山火的地區(qū)，特別是山坡邊鐵塔周圍線路走廊內(nèi)樹木及雜草要清理干凈，對線路走廊內(nèi)不滿足規(guī)程要求的樹木，要堅決砍伐，嚴(yán)防由于樹木與電力設(shè)施距離不夠放電引起森林火災(zāi)。全面清理線路保護區(qū)內(nèi)堆放的易燃易爆物品，對經(jīng)常在線路下方堆集草堆、谷物、甘遮葉等的地段要向居民戶主宣傳火災(zāi)對線路的危害及造成的嚴(yán)重后果，并要求搬遷。

4.4　建立山火預(yù)警系統(tǒng)

自然界中任何發(fā)熱的物體都會向四周產(chǎn)生紅外輻射，山火的溫度高達幾百度到上千度,遠高于背景溫度，且產(chǎn)生大量3-5微米的紅外輻射。超視距山火探測預(yù)警裝置由前端山火分析儀、無線視頻監(jiān)控子系統(tǒng)、無線數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)、風(fēng)電一體供電子系統(tǒng)組成，利用紅外雷達搜索掃描的工作原理和模式，用只接受3-5微米紅外輻射的探測器接收山火的紅外輻射，根據(jù)輻射特性識別山火。該裝置能全天候工作，能夠自動搜索、發(fā)現(xiàn)、識別、定位線路附近半徑5km內(nèi)的出現(xiàn)的突發(fā)山火（明火或暗火），并發(fā)出聲光報警或信息通知值班人員。通過安裝超視距山火探測預(yù)警裝置，大大提高了防山火工作的效率，節(jié)省了大量的人力物力。

4.5　構(gòu)建常態(tài)機制與獎懲制度

與林業(yè)、公安、消防等地方政府部門建立常態(tài)化的溝通機制，確保在發(fā)生緊急情況時各方能夠協(xié)同動作，采取有效的應(yīng)對措施。

線路綿延在山區(qū)等偏遠地區(qū)，要同人民群眾建立良好的溝通機制，在當(dāng)?shù)亟⒁宰o線員為主的、廣大群眾積極參加的防山火。同時向外界公布預(yù)警電話和報警電話。一旦山火發(fā)生, 線路主管單位能第一時間獲得信息，以便采取行動。對人民群眾及時的山火報警信息予以重獎，以免造成重大后果。

4.6　加強危險點控制

認真研究管轄線路走廊內(nèi)火情的分布規(guī)律，積極總結(jié)線路山火事故的特點和規(guī)律。合理劃分線路防山火危險點，每年根據(jù)通道植被變化情況、火情檔案和山火事故的規(guī)律進行防山火危險點的動態(tài)修訂，對危險點要設(shè)專人負責(zé)，要做到各司其職﹑各負其責(zé)，在防火期期間，要對防火危險點進行重點監(jiān)控，并應(yīng)適當(dāng)增加特巡次數(shù)，危險控制區(qū)，控制區(qū)內(nèi)雜樹、雜草全部清除并搬出保護區(qū)以外，并不得成堆存放，以免火災(zāi)引起線路跳閘事故。

4.7　完善防山火的應(yīng)急預(yù)案

確保人員、車輛、設(shè)備落實到位。保持與當(dāng)?shù)亓謽I(yè)、氣象部門的聯(lián)系，掌握線路經(jīng)過地帶的天氣變化情況，掌握山火危險等級，必要時派專人到易發(fā)生火災(zāi)區(qū)段進行值班。

5　建議

1）做好隱患分析、統(tǒng)計、排查的工作，繼續(xù)完善、穩(wěn)定線路護線信息網(wǎng)絡(luò)，堅持外部隱患點、山火隱患點排查到位，不留死角，護線信息網(wǎng)絡(luò)全面覆蓋到位。定期分析總結(jié)防山火工作的經(jīng)驗教訓(xùn)，滾動修編山火易發(fā)區(qū)段。每年在清明節(jié)后及年底進行兩次防山火工作總結(jié)，滾動修編山火易發(fā)區(qū)段，分析防山火工作中的不足，并制定改進措施，從而不斷提高防山火工作水平。

2）積極探索外破防范、山火防范新技術(shù)的應(yīng)用，使用先進的監(jiān)控、報警科學(xué)手段和系統(tǒng)，提高外部隱患的監(jiān)控實時性和準(zhǔn)確性，提高工作效率，減少開支。

3）從工程設(shè)計上提高線路防火水平，提高輸電線路的運行是線路設(shè)計的目標(biāo)，隨著電力事業(yè)的不斷發(fā)展，在一個很小的斷面內(nèi)可能有多條超高壓線路通過，這個斷面發(fā)生大面積的山火引發(fā)多條線路同時跳閘的可能性也越來越大，多條超高壓線路同時跳閘對電網(wǎng)的影響是很大的，因此建議新線路設(shè)計時在特殊區(qū)段，尤其電網(wǎng)發(fā)達的林區(qū)應(yīng)適當(dāng)考慮線路防火水平。

總之，只有從各方面入手,采取綜合防火措施，并堅持不懈的努力。才能提高輸電線路防山火水平，才能有效地減少山火的發(fā)生和降低山火引起的輸電線路跳閘率, 從而提高輸電線路的安全可靠性。

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