墨菲定律與海恩法則在輸電線路防外破的應(yīng)用

段慶權(quán)，馬 輝，杭 帥，趙守強(qiáng)，丁祖善

(國(guó)網(wǎng)江蘇省電力公司徐州供電公司，江蘇 徐州 221000)

墨菲定律與海恩法則在輸電線路防外破的應(yīng)用

段慶權(quán)，馬 輝，杭 帥，趙守強(qiáng)，丁祖善

(國(guó)網(wǎng)江蘇省電力公司徐州供電公司，江蘇 徐州 221000)

通過(guò)墨菲定律、海恩法則作為事前定律、事后法則對(duì)外力破壞跳閘事故進(jìn)行了分析，根據(jù)外力破壞事故發(fā)生的特征進(jìn)行建模，揭示外力破壞跳閘事故的“身前”、“背后”事，提出利用海恩法則減少墨菲定律起作用的對(duì)策，以提高高壓輸電線路防外力破壞管理水平，達(dá)到預(yù)防和控制外力破壞事故發(fā)生的目的。

輸電線路；外力破壞；墨菲定律；海恩法則

0 引言

隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、電力體制改革的不斷推進(jìn)以及人民生活水平的日益提高，對(duì)電力供應(yīng)可靠性的要求越來(lái)越高。然而，縱觀近年來(lái)線路故障跳閘事件，發(fā)現(xiàn)因外力破壞造成的線路跳閘事故頻繁發(fā)生。

以某地區(qū)供電公司為例，2011—2015年所轄35-500 kV輸電線路共計(jì)發(fā)生跳閘事故187起，其中外力破壞造成的線路跳閘事件91起，占比約49 %，由此可以看出外力破壞已經(jīng)成為現(xiàn)階段影響輸電線路安全穩(wěn)定運(yùn)行的最主要因素。

1 墨菲定律及海恩法則觀點(diǎn)描述

1.1 墨菲定律

上世紀(jì)中葉，美國(guó)空軍的一名工程師、火箭專家愛(ài)德華·墨菲進(jìn)行了一次火箭實(shí)驗(yàn)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的是為了測(cè)定人類對(duì)加速度的承受極限。其中有一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目是將16個(gè)火箭加速度計(jì)懸空裝置在受試者上方。當(dāng)時(shí)有2種方法可以將加速度計(jì)固定在支架上，然而，竟然有人有條不紊地將16個(gè)加速度計(jì)全部裝在錯(cuò)誤的位置。于是墨菲作出了一個(gè)著名的論斷：如果有2種或2種以上的選擇，而其中一種將導(dǎo)致災(zāi)難，則必定有人會(huì)作出這種可以導(dǎo)致災(zāi)難的選擇。這一論述后來(lái)逐步演變成墨菲定律最通行的表達(dá)方式：如果壞事情有可能發(fā)生，不管這種可能性多么小，它總會(huì)發(fā)生，并造成最大可能的破壞。墨菲定律主要有三大內(nèi)容：任何事都沒(méi)有表面看起來(lái)那么簡(jiǎn)單；會(huì)發(fā)生的事總會(huì)發(fā)生；越怕出事，越會(huì)出事。

在高壓輸電線路防外破中，墨菲定律經(jīng)常得到驗(yàn)證，比如越是擔(dān)心跳閘事故發(fā)生，還真就發(fā)生了；而剛夸下海口，保證線路不會(huì)出問(wèn)題，很快就收到故障巡線通知。

1.2 海恩法則

德國(guó)人海恩對(duì)未遂事故進(jìn)行較為深入的研究后發(fā)現(xiàn)，在330起類似的事故中，300起事故沒(méi)有造成傷害，29起引起輕微傷害，1起造成了嚴(yán)重傷害。海恩因此指出：每一起嚴(yán)重事故的背后，必然有29次輕微事故和300起未遂先兆以及1 000起事故隱患，即嚴(yán)重傷害、輕微傷害、沒(méi)有傷害和事故隱患的件數(shù)之比為1∶29∶300∶1 000，這就是著名的海恩法則，也稱海因里希法則。海恩法則反映了事故發(fā)生頻率與事故后果嚴(yán)重度之間的一般規(guī)律，且說(shuō)明事故發(fā)生后其后果的嚴(yán)重程度具有隨機(jī)性質(zhì)或者說(shuō)其后果的嚴(yán)重程度取決于機(jī)會(huì)因素。

2014年某供電公司對(duì)線路故障情況統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)500 kV線路跳閘事件(嚴(yán)重傷害)2起，35-220 kV跳閘(輕微傷害)52起，其中劃分出的潛在危險(xiǎn)源(現(xiàn)有施工或?qū)?lái)可能施工區(qū)域，未遂先兆)576處。這一統(tǒng)計(jì)結(jié)果基本符合海恩法則。

2 外破事故發(fā)生機(jī)制模型的建立

2.1 墨菲定律之外破發(fā)生必然性和無(wú)記憶性模型的建立

輸電線路外破事故的發(fā)生符合指數(shù)函數(shù)的特征，由多種風(fēng)險(xiǎn)因素交織變化使得事故發(fā)生的可能性處于不斷變化之中，將這些因素作為自變量X1，X2，X3，……Xn，Xi≥0，這些風(fēng)險(xiǎn)因素導(dǎo)致單位時(shí)間內(nèi)外破事件發(fā)生的次數(shù)λ可表示為：

在線路防外破工作中，可能造成線路外破事故發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)因素Xi是多方面的，主要有：巡視人員的安全意識(shí)、責(zé)任心、發(fā)現(xiàn)潛在危險(xiǎn)源的能力、與施工人員的溝通交流技巧、施工現(xiàn)場(chǎng)緊急事故的處置能力、現(xiàn)場(chǎng)防護(hù)措施、現(xiàn)場(chǎng)施工人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)、環(huán)境條件以及意外突發(fā)因素等。

2.1.1 外破事故發(fā)生必然性模型建立

(1) 單一危險(xiǎn)源導(dǎo)致事故發(fā)生的必然性模型建立。假設(shè)線路運(yùn)行時(shí)間為t，某一外部隱患點(diǎn)“發(fā)生事故的等待時(shí)間”為T(mén) ，那么連續(xù)型隨機(jī)變量的指數(shù)分布密度函數(shù)為：

其中λ≥0，隨機(jī)變量T服從參數(shù)為λ的指數(shù)分布。在進(jìn)行外破事故分析的時(shí)候，安全運(yùn)行時(shí)間T是隨機(jī)變量，則T服從參數(shù)為λ的指數(shù)分布：

概率論中稱這個(gè)分布函數(shù)是參數(shù)為λ的指數(shù)分布。從公式中可以看出，當(dāng)λ=0時(shí)，函數(shù)P(t)=0，即只有在引起外力破壞發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)因素不存在時(shí)，事故才不可能發(fā)生。而只要λ＞0，不管其有多小，當(dāng)t→∞時(shí)，P(T≤∞)→1。應(yīng)用于高壓輸電線路外破管理中，即對(duì)于任一危險(xiǎn)源，只要有外破事故發(fā)生的可能性，不管可能性多么小，這個(gè)事故遲早會(huì)發(fā)生。

隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，輸電線路保護(hù)區(qū)附近的大型工程項(xiàng)目越來(lái)越多，比如高鐵建設(shè)、樓盤(pán)開(kāi)發(fā)等。這些工程項(xiàng)目短則幾個(gè)月，長(zhǎng)則好幾年，根據(jù)墨菲定律，只要外破發(fā)生的因素存在，就有發(fā)生外破事故的可能，因此在工程徹底完工之前，始終不能放松警惕。

(2) 多個(gè)危險(xiǎn)源導(dǎo)致事故發(fā)生的必然性模型建立。假設(shè)輸電線路有n個(gè)危險(xiǎn)源，其中第i個(gè)危險(xiǎn)源導(dǎo)致線路跳閘的概率為pi(0≤pi≤1)），pmin為n個(gè)危險(xiǎn)源中導(dǎo)致線路跳閘的概率最小值，則在n個(gè)危險(xiǎn)源中至少有一次發(fā)生的概率為：

從公式中可以看出，無(wú)論概率pi多么小，當(dāng)n越來(lái)越大時(shí)，PA越來(lái)越接近1，即n→∞，PA→1。運(yùn)用于輸電線路外破管理中可以這樣解釋，隨著線路危險(xiǎn)源越來(lái)越多，外破發(fā)生的可能性隨之變大，直至最終發(fā)生。

2.1.2 外破事故發(fā)生無(wú)記憶性模型建立

高壓輸電線路外破跳閘還符合指數(shù)分布的無(wú)記憶性特征。假設(shè)T為某條線路從某一刻起能夠安全運(yùn)行的時(shí)間，那么從這一刻起此線路至少安全運(yùn)行s(s≥0)h的概率為：

如果該線路已經(jīng)連續(xù)安全運(yùn)行t h，那么它總共至少能安全運(yùn)行(s+t) h的概率為：

此性質(zhì)稱為無(wú)記憶性，在高壓輸電線路中有2種解釋：一種是線路對(duì)它已經(jīng)安全穩(wěn)定運(yùn)行t h沒(méi)有記憶，也就是說(shuō)今后還能安全運(yùn)行多長(zhǎng)時(shí)間和先前已經(jīng)安全運(yùn)行多長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有關(guān)系；另一種是只要影響線路安全穩(wěn)定運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)因素依舊存在，線路今后是否發(fā)生跳閘和之前有無(wú)發(fā)生跳閘沒(méi)有關(guān)系。在實(shí)際防外破工作中發(fā)現(xiàn)，縱使線路已經(jīng)發(fā)生過(guò)跳閘，但在同一區(qū)域因同一原因發(fā)生同樣故障的事件仍頻繁出現(xiàn)，線路對(duì)它是否發(fā)生過(guò)故障沒(méi)有記憶。2015年5月某供電公司220 kV線路因采砂船違章作業(yè)導(dǎo)致線路故障跳閘，雖然事故發(fā)生后，該供電公司采取聯(lián)合執(zhí)法、電力設(shè)施保護(hù)宣傳、安裝大型警示牌等多方舉措，始終未能有效制止采砂船違法作業(yè)。3個(gè)月后，此條線路在毗鄰水域再次因同一原因發(fā)生故障跳閘，這是墨菲定律無(wú)記憶性特征的經(jīng)典體現(xiàn)。

2.2 海恩法則之外破發(fā)生因果鏈模型建立

海恩法則告訴人們，任一重大事故的發(fā)生看似偶然，其實(shí)是各種因素積累到一定程度的必然結(jié)果，都是有端倪可查、有征兆可尋、有苗頭可發(fā)現(xiàn)、有隱患可排除，都會(huì)經(jīng)過(guò)萌芽→發(fā)展→發(fā)生過(guò)程，其因果鏈模型如圖1所示。由圖中可以看出外破事故風(fēng)險(xiǎn)因素可能存在于各個(gè)環(huán)節(jié)，只有把各個(gè)環(huán)節(jié)上的風(fēng)險(xiǎn)因素消除掉，外破事故才能徹底避免。

圖1 外破發(fā)生因果鏈模型

3 墨菲定律及海恩法則對(duì)防外破工作的啟示

墨菲定律指出一切皆有可能，用于事前警示，告知人們要保持積極的心態(tài)，時(shí)刻警惕、處處留心；海恩法則指出一切皆需未雨綢繆，用于事后警醒，告知人們要見(jiàn)微知著、鑒以前車(chē)。

3.1 運(yùn)用墨菲定律加強(qiáng)對(duì)小概率事件的控制

墨菲定律告訴人們，不能忽視小概率事件的發(fā)生。小概率事件在一次事件中可能不會(huì)發(fā)生，然而小概率再小也畢竟大于0，時(shí)間久了事件終究會(huì)發(fā)生。線路巡視中經(jīng)常會(huì)遇到一些潛在危險(xiǎn)源，因其當(dāng)時(shí)對(duì)線路安全運(yùn)行構(gòu)成的威脅很小，就誤認(rèn)為它根本不會(huì)發(fā)生，從而產(chǎn)生僥幸心理。然而，任何風(fēng)險(xiǎn)因素始終處于變化之中，累積到一定程度，就有可能爆發(fā)；進(jìn)而引起不可挽回的損失。比如，巡視中會(huì)發(fā)現(xiàn)線路會(huì)路過(guò)很多村頭村尾，看似不具備外破發(fā)生的條件，可風(fēng)平浪靜的背后，很可能已經(jīng)有村民計(jì)劃在線路保護(hù)區(qū)附近建房，農(nóng)村建房周期很短，如若不積極主動(dòng)向村民走訪了解，待下一次巡視至此處時(shí)，房子可能已經(jīng)建好，其建房過(guò)程中對(duì)線路的影響將難以預(yù)料。

3.2 運(yùn)用海恩法則加強(qiáng)對(duì)未遂事故的控制

當(dāng)墨菲定律成為懸在運(yùn)行人員頭上的達(dá)摩克利斯之劍時(shí)，深刻研讀海恩法則對(duì)高壓輸電線路防外破工作具有重要意義。海恩法則表明事故的發(fā)生是量積累的結(jié)果，反映了控制未遂事故的重要性，只有善于從平安無(wú)事中找隱患，從常規(guī)現(xiàn)象中見(jiàn)異常，從細(xì)枝末節(jié)中尋苗頭，才能控制未遂事故，防患于未然。對(duì)于線路運(yùn)行人員來(lái)說(shuō)，要通過(guò)研究外破事故的形成原因和發(fā)展規(guī)律，從而采取相應(yīng)措施，減少事故發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)因素或中斷事故的發(fā)展過(guò)程，達(dá)到控制和預(yù)防事故的目的。

4 利用海恩法則消除墨菲定律作用的對(duì)策

(1) 自信積極，正確認(rèn)識(shí)外破事故的發(fā)生?！澳贫伞笔强陀^存在的，弱者將其作為失敗的借口，強(qiáng)者將其作為警鐘。當(dāng)前通道環(huán)境紛繁復(fù)雜，防外破工作千頭萬(wàn)緒，運(yùn)行人員要有“盡人事，聽(tīng)天命”的豁達(dá)，也要有“不服輸，永不言棄”的豪情，要“亡羊補(bǔ)牢”、“懲前毖后”，更要“未雨綢繆”，抓好源頭控制。要正確對(duì)待外破跳閘，不要害怕失敗，在糾錯(cuò)中成長(zhǎng)，從失敗中找方法，不圖僥幸，不因患小而忽之，防微杜漸，將隱患消除在萌芽狀態(tài)。

(2) 以人為本，提高員工整體素質(zhì)和責(zé)任心。海恩法則指出：再好的技術(shù)，再完美的規(guī)章，在執(zhí)行過(guò)程中也無(wú)法取代人自身的素質(zhì)和責(zé)任心。而個(gè)體的不安全行為，往往會(huì)禍及全體，即“木桶效應(yīng)”。防外破工作的好壞是各級(jí)各類人員整體素質(zhì)的綜合反映，與全體員工的參與密切相關(guān)。因而應(yīng)強(qiáng)化全體員工的主人翁意識(shí)，增強(qiáng)全體人員的責(zé)任心，提高大家自我監(jiān)督、自我約束、自我改進(jìn)的能力和對(duì)現(xiàn)場(chǎng)突發(fā)情況的處置能力。

(3) 轉(zhuǎn)變觀念，將以“圍追堵截”為核心的防外破管理理念變?yōu)椤鞍踩糙A”的管理理念?！拔ㄗ兯m”，只有不斷改變，才能不斷適應(yīng)，危險(xiǎn)點(diǎn)源管理也一樣。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)正在施工的危險(xiǎn)源，若是一味盲目地制止，容易使對(duì)方產(chǎn)生抵觸情緒，甚至激化矛盾。為此，應(yīng)從理念上主動(dòng)求變，從“圍追堵截”向“安全共贏”轉(zhuǎn)變，改善對(duì)外溝通交流技巧，借助終端管控向甲乙施工方實(shí)際講解施工的危險(xiǎn)性，并與施工方全過(guò)程配合、協(xié)調(diào)施工，做好隱患全過(guò)程管控。

(4) 順勢(shì)而謀，積極使用先進(jìn)防外破手段?！肮び破涫?，必先利其器”，近年來(lái)隨著外部隱患點(diǎn)朝著臨時(shí)性、流動(dòng)性等多元化方向發(fā)展，給線路的安全運(yùn)行帶來(lái)了極大的威脅，為此在采用傳統(tǒng)防外破手段的基礎(chǔ)上，需要積極使用防外破視頻監(jiān)控系統(tǒng)、巡邏船、無(wú)人機(jī)巡視等，真正實(shí)現(xiàn)海陸空立體化全天候監(jiān)控。此外，還可以借助看護(hù)人、護(hù)線員、外圍人員等人防力量，加強(qiáng)危險(xiǎn)源現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)護(hù)和線路巡視力度，確保線路安全運(yùn)行。

5 結(jié)束語(yǔ)

高壓輸電線路防外破工作具有系統(tǒng)性、長(zhǎng)期性、復(fù)雜性的特點(diǎn)，而墨菲定律和海恩法則，說(shuō)明外破事故的發(fā)生是可能的，但也是可以預(yù)防的。堅(jiān)持預(yù)防為主，加強(qiáng)各個(gè)環(huán)節(jié)的風(fēng)險(xiǎn)管控，控制未遂事故的發(fā)生，就能有效減少外破事故的發(fā)生，確保輸電線路安全穩(wěn)定運(yùn)行。

1 毛世英.打破墨菲定律的“詛咒”[J].人力資源，2014，29(8)：86.

2 吳 穹，許開(kāi)立.安全管理學(xué)[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2002.

3 蔣廉雄.膠濟(jì)悲歌：墨菲定律與海恩法則的碰撞[J].發(fā)現(xiàn)，2008，21(8)：14-15.

2015-12-11；

2016-05-02。

段慶權(quán)(1987-)，男，工程師，主要從事高壓輸電線路運(yùn)行和檢修工作，email：714564899@qq.com。

馬 輝(1981-)，男，工程師，主要從事輸電線路設(shè)備管理工作。

杭 帥(1977-)，男，高級(jí)工程師，主要從事輸電線路運(yùn)檢和設(shè)備管理工作。

趙守強(qiáng)(1972-)，男，高級(jí)技師，主要從事輸電線路運(yùn)檢工作。

丁祖善(1987-)，男，技師，主要從事輸電線路運(yùn)檢工作。