孙海滨
（国网江西省电力公司检修分公司，江西 南昌 330000）
【摘要】输电线路山火事故在输电线路事故中占有不小的比例。就江西省而言，五年以来，因输电线路因山火原因造成线路跳闸就多达74次。随着春冬季耕种烧荒增多，春节、端午节、中秋节、清明、冬至等民俗节日燃放烟花爆竹、烧香焚纸祭祖风气日益盛行，山火引发线路跳闸的形势不容乐观。因此，分析输电线路山火事故的特点及原因，总结相关防山火工作经验和教训，梳理出有效的防山火对策与建议，显得意义重大。
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关键词 输电线路；山火事故；措施
0 引言
据运行部门统计，自2001年以来，山火引发的线路跳闸事故仅次于雷击跳闸事故，严重影响电网的安全稳定运行。近年来，江西成为山火事故的多发地，具体数据如表一所示。因为江西地属亚热带温润气候区，四季分明，全年雨量充沛，光照充足，且树木种类繁多，树竹生长较快。随着植树造林、退耕还林以及封山育林等保护措施的实施，输电线路通道附近植被密度和高度明显增加。这样就无形中增加了山火发生的几率。
各线路运行人员及科研人员对山火的机理、起因、预防都做了相关的研究及措施，但防山火工作仍面临牵涉面多、现场工作难度大等一系列复杂问题，有必要在深层次对其进行研究。
1 山火发生的必要条件
易燃可燃物是事故发生的前提条件。针对输电线路的特点，可燃物主要包括：地表干枯的杂草、枯枝、枯落叶、凋落树皮、地衣和苔藓等。这类可燃物着火快，如果大面积燃烧，蔓延性很强，不易扑灭，但是燃烧时间短。燃烧缓慢可燃物：一般指颗粒较大的重型可燃物，如枯立木、树根、大枝、倒木、腐殖质等。这些可燃物不易燃烧，但着火后能长期保持热量，不易扑灭。
火源是可燃物燃烧的关键条件。又分为自然火源与人为火源。自然火源是指一种自然现象，有雷击火、陨石坠落、枯枝落叶发酵生热(地被植物自燃)以及树枝磨擦生热产生的自燃现象。自然火源中的雷击火，但是多发生在高纬度地区。人为火源是山火发生的主要原因。按性质分为3种：生产性火源；非生产性火源；人为蓄意放火。
气候是可燃物燃烧的重要条件，在可燃物和火源具备的情况下，山火能否发生主要取决于火险天气，即有利于发生山火火灾的气候条件，如气温高、降水少、相对湿度小、风大、长期干旱等。
2 山火事故的特点
2.1 山火事故的季节性、时段性
冬末春初植被干枯，天气转晴气温上升，且少雨干燥期间；清明前后，集中祭祖扫墓期间；夏秋季连续高温，晴朗干旱时段，例如2011年5月-6月上旬、7月-8月期间出现长时间无雨高温天气，山火发生次数明显增多。该时段因植被生长旺盛，往往容易忽视，但山火隐患仍然存在，必须警惕。秋末冬初，天气干燥多风期间，同时农民烧荒时也是山火高发期。中秋节施放孔明灯的风气盛行，也应高度关注期间山火防范。
由图1可以看出，事故主要集中在12月至次年4月中，分别占全年的85.9%和92.3%。在此期间，大量务工人员返乡，烧荒、祭祖活动较多，再加上草木枯萎，一旦遇到天干物燥的天气，就容易导致山火发生。而在12月和4月期间之所以山火多、而跳闸少，与该期间电网工作人员进行的防山火特巡有着重大的关系。
由图2可以看出，发生山火的时段主要集中在13：00-19：00，在该时段发现的山火占总数的83.7%，同时，白天发现的山火占山火总数比例更大，并且在23：00-次日8：00山火次数明显减少，由此推断，江西境内山火主要是人为原因造成的，闪电等自然原因引起的山火可能性不大。山火跳闸主要集中在13：00-22：00，与山火发生的时间段有密切关系，在该时段发生的山火跳闸占近年来山火跳闸故障的84.6%。
2.2 山火事故的区域性
山火事故多发具有一定的区域性，经过相关案例统计与分析主要有以下几种：
1）线路通道内灌木茂盛或蒿草高大茂密地段。通道内存在大量高大乔木和杂木、灌木，且附近存在火源（如农田、菜地烧荒、坟地扫墓、居民区人员活动无意失火等）地域。
2）通道内遗留下大量砍剪的树枝、杂木会成为导致山火的极大隐患。
3）线路档距跨越炮台或线路处在边坡、山脊地段。
4）邻近城郊结合部或农村零散户的山地、林地。
3 山火跳闸事故分析与原因
线路山火跳闸通常是导线空气间隙被击穿或绝缘子损坏，而空气间隙的击穿通常有两种放电形式，一种是导线对地面包含树木、建筑物等放电，另一种是导线对杆塔突出的塔材、脚钉等放电；绝缘子损坏通常是合成绝缘子在高温下扭曲变形、绝缘性能下降导致线路跳闸。据统计导线对地面放电的约占90％，导线对杆塔约占9％，绝缘子损坏的情况很少见。一般500kV线路的杆塔高度都在30m以上，只要清理好杆塔及其周围的植被基本上就可以避免后两种情况的出现。
山火能使导线与地面(或树竹)之间不均匀电场的两极间电荷量大大增加，其原因是：山火的燃烧温度可达1000-1177℃，而一般气体出现明显的热游离的温度为727℃(1000K)。且火势越强，燃烧的时间越长，两极间增加的电荷量越大；山火对导线金属电极加热，可使电子从金属表面游离出来。
山火使导线与地面的两极间电荷量增加，到一定量时，电场发生强烈畸变，大量空间电荷的复活，产生光子，造成光游离，在局部强场中，发展成为衍生电子崩；衍生电子崩与主电子崩汇合发展成为流注，形成具有高电导和低场强的负先导通道，最后导致线路跳闸。
但并不是所有的输电线路下面或周围发生的山火都能使输电线路跳闸，这是因为山火与导线的距离、山火的强度、燃烧的时间、气候环境等有关。
为了生态和环境保护需要，近年部分新建线路通过林区时采用高跨方式；施工时采用直升机或飞艇放线等先进工艺，基本没有沿线路走廊砍伐出放线通道。线路设计的安全距离(500kV线路安全距离为7m)，只能保证最高气温情况或覆冰无风情况求得的最大弧垂和最大风情况或覆冰情况求得的最大风偏时雷电过电压或工频电压情况下外绝缘不闪络，没有考虑走廊通道发生山火的情况。将对线路安全稳定运行造成严重影响。
4 相关措施
4.1 加强教育宣传工作
加强线路生产人员、护线员、线路沿线群众防山火教育宣传，宣传好《电力法》、《森林防火条例》等法律法规。同时开展专项的防山火宣传, 如在有可能发生山火的地域, 挂立防止山火的警告牌、宣传牌,发、贴宣传单等。只有当地群众自觉遵守法律法规, 才可能控制火源、 杜绝因人为火源引起的山火。
4.2 严格控制火源，加强线路巡视
对线路进行随机、定期每月一次的监督性巡视，应包括线路山火隐患排查、护线员、信息员网络建设、一级设备主人走访护线员、信息员、与信息员的联系的记录的检查、监督与考核。对发现的山火隐患点的遗漏、信息员未覆盖到位留有死角等情况进行通报考核并下发限期整改通知书的方式，促进设备主人的责任心和积极性，从而保障防山火工作的责任、措施落实。
4.3 砍伐线路通道
对易烧山火的地区，特别是山坡边铁塔周围线路走廊内树木及杂草要清理干净，对线路走廊内不满足规程要求的树木，要坚决砍伐，严防由于树木与电力设施距离不够放电引起森林火灾。全面清理线路保护区内堆放的易燃易爆物品，对经常在线路下方堆集草堆、谷物、甘遮叶等的地段要向居民户主宣传火灾对线路的危害及造成的严重后果，并要求搬迁。
4.4 建立山火预警系统
自然界中任何发热的物体都会向四周产生红外辐射，山火的温度高达几百度到上千度,远高于背景温度，且产生大量3-5微米的红外辐射。超视距山火探测预警装置由前端山火分析仪、无线视频监控子系统、无线数据传输子系统、风电一体供电子系统组成，利用红外雷达搜索扫描的工作原理和模式，用只接受3-5微米红外辐射的探测器接收山火的红外辐射，根据辐射特性识别山火。该装置能全天候工作，能够自动搜索、发现、识别、定位线路附近半径5km内的出现的突发山火（明火或暗火），并发出声光报警或信息通知值班人员。通过安装超视距山火探测预警装置，大大提高了防山火工作的效率，节省了大量的人力物力。
4.5 构建常态机制与奖惩制度
与林业、公安、消防等地方政府部门建立常态化的沟通机制，确保在发生紧急情况时各方能够协同动作，采取有效的应对措施。
线路绵延在山区等偏远地区，要同人民群众建立良好的沟通机制，在当地建立以护线员为主的、广大群众积极参加的防山火。同时向外界公布预警电话和报警电话。一旦山火发生, 线路主管单位能第一时间获得信息，以便采取行动。对人民群众及时的山火报警信息予以重奖，以免造成重大后果。
4.6 加强危险点控制
认真研究管辖线路走廊内火情的分布规律，积极总结线路山火事故的特点和规律。合理划分线路防山火危险点，每年根据通道植被变化情况、火情档案和山火事故的规律进行防山火危险点的动态修订，对危险点要设专人负责，要做到各司其职﹑各负其责，在防火期期间，要对防火危险点进行重点监控，并应适当增加特巡次数，危险控制区，控制区内杂树、杂草全部清除并搬出保护区以外，并不得成堆存放，以免火灾引起线路跳闸事故。
4.7 完善防山火的应急预案
确保人员、车辆、设备落实到位。保持与当地林业、气象部门的联系，掌握线路经过地带的天气变化情况，掌握山火危险等级，必要时派专人到易发生火灾区段进行值班。
5 建议
1）做好隐患分析、统计、排查的工作，继续完善、稳定线路护线信息网络，坚持外部隐患点、山火隐患点排查到位，不留死角，护线信息网络全面覆盖到位。定期分析总结防山火工作的经验教训，滚动修编山火易发区段。每年在清明节后及年底进行两次防山火工作总结，滚动修编山火易发区段，分析防山火工作中的不足，并制定改进措施，从而不断提高防山火工作水平。
2）积极探索外破防范、山火防范新技术的应用，使用先进的监控、报警科学手段和系统，提高外部隐患的监控实时性和准确性，提高工作效率，减少开支。
3）从工程设计上提高线路防火水平，提高输电线路的运行是线路设计的目标，随着电力事业的不断发展，在一个很小的断面内可能有多条超高压线路通过，这个断面发生大面积的山火引发多条线路同时跳闸的可能性也越来越大，多条超高压线路同时跳闸对电网的影响是很大的，因此建议新线路设计时在特殊区段，尤其电网发达的林区应适当考虑线路防火水平。
总之，只有从各方面入手,采取综合防火措施，并坚持不懈的努力。才能提高输电线路防山火水平，才能有效地减少山火的发生和降低山火引起的输电线路跳闸率, 从而提高输电线路的安全可靠性。
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［责任编辑：杨玉洁］