高壓輸電線路引發(fā)的火災(zāi)分析

譚書俊

摘要：高壓輸電線路經(jīng)過林區(qū)、易燃易爆倉庫、多雷區(qū)等，極易引發(fā)火災(zāi)，本文對高壓輸電線路引發(fā)的火災(zāi)作簡要分析。

關(guān)鍵詞：高壓輸電線路；林區(qū)；火災(zāi)

中圖分類號：TM7

文獻(xiàn)標(biāo)識碼A

文章編號2095-6363（2017）04-0064-02

隨著我國城鄉(xiāng)建設(shè)的飛速發(fā)展，電氣化、自動化水平的不斷提高，人們的生產(chǎn)生活越來越離不開電力，電力已成為人類文明和現(xiàn)代化建設(shè)的重要標(biāo)志。我國電力工業(yè)發(fā)展迅速，已經(jīng)走在世界的前列。截至2016年底，我國電源裝機(jī)容量已達(dá)到16.4億kw，位居世界第一。截至2016年底，云南省發(fā)電裝機(jī)（含向家壩）8443萬kw，其中水電裝機(jī)6096萬kw，火電裝機(jī)1402萬kw，風(fēng)電737萬kw，光伏208萬kw。5年間全省裝機(jī)翻了一番，年均增長15.7%。與電力裝機(jī)配套的輸電線路發(fā)展也很迅速。截至2016年底，云南省已建成±800kV的特高壓直流電網(wǎng)，500kV超高壓線路7429km、220kV線路12121km，高壓電網(wǎng)已分布全省主要地區(qū)。

云南省地處云貴高原，自然條件復(fù)雜，地形主要為山地，山高谷深，森林分布廣闊。著名的高黎貢山、哀牢山、無量山、碧羅雪山、白茫雪山、蒼山等，白北向南貫穿云南省。原始森林、再生林、人工林、經(jīng)濟(jì)林全省各地均有分布。在云南省建設(shè)輸電線路除了要考慮重冰、多雷等因素的影響外，輸電線路穿越林區(qū)也是一個非常重要的問題。高壓輸電線路經(jīng)過林區(qū)要考慮通道砍伐、環(huán)境保護(hù)、森林防火等問題。近10年來，由于電力工業(yè)的發(fā)展，輸電線路建設(shè)速度加快，長度增加，由于施工及運(yùn)行管理不到位，以及勘察設(shè)計工作的疏漏，云南省曾多次發(fā)生過由于輸電線路經(jīng)過林區(qū)引發(fā)的森林火災(zāi)，造成了極大的社會影響和經(jīng)濟(jì)損失。

1.110kV及以上輸電線路引發(fā)的火災(zāi)

我國110kV及以上交流輸電線路，電力系統(tǒng)中性點是直接接地系統(tǒng)，當(dāng)輸電線路發(fā)生單相接地短路時，就有較大的零序電流經(jīng)大地流向變壓器中性點。在發(fā)生單相接地的瞬間，伴隨著有強(qiáng)大的電弧產(chǎn)生，弧光極易將故障點的易燃物引燃，導(dǎo)致山地發(fā)生火災(zāi)。

輸電線路在設(shè)計階段和長期運(yùn)行中，應(yīng)認(rèn)真檢查以下4個方面的問題。

1）滿足規(guī)程規(guī)定的導(dǎo)線對地和交叉跨越距離。導(dǎo)線對地距離，是保證安全的最基本要求。對跨越易燃物的凈空距離不夠時，在正常運(yùn)行中也會引起火災(zāi)。在線路勘測過程中，對縱斷面上的點、邊線錯測或漏測，是造成對地距離不夠的主要原因。對交叉跨越的勘測工作要特別認(rèn)真，要有現(xiàn)場校核。在現(xiàn)場必須做好這方面的檢查核對工作。終勘完成后，應(yīng)在現(xiàn)場駐地檢查復(fù)核測量成果，對存在疑問的地方，必須到現(xiàn)場復(fù)核。

2）山區(qū)線路要滿足在檔距中間導(dǎo)線風(fēng)偏后，對邊坡地面或林木的距離。山區(qū)輸電線路，由于導(dǎo)線在檔距中風(fēng)偏后對地面或樹枝距離不足，引起放電，導(dǎo)致線路跳閘和樹林、草地火災(zāi)的情況是較為普遍的。如20世紀(jì)80年初110kV西洱河一保山線路，由于勘測設(shè)計中，遺漏了一個大檔距風(fēng)偏斷面的檢查，在風(fēng)季到來時，導(dǎo)線風(fēng)偏后，對山坡放電，引燃了草地，山火燒掉了幾個山頭，造成很大的損失。輸電線路在設(shè)計中，必須嚴(yán)格控制導(dǎo)線風(fēng)偏的檢查。線路終勘過程中，首先不能漏測線路兩側(cè)對導(dǎo)線風(fēng)偏后有危險性山坡的橫斷面，（根據(jù)檔距大小，確定橫斷面測量的長度。不宜小于50m～150m）山坡上有樹林的，應(yīng)注明其高度。設(shè)計排塔位中，在橫斷面圖上，要認(rèn)真校驗導(dǎo)線風(fēng)偏后對山坡地面或樹枝的安全距離。校驗按工頻最大風(fēng)和雷電過電壓的工況進(jìn)行（校驗的風(fēng)速和間隙，應(yīng)分別與兩種工況對應(yīng)），并考慮誤差和樹木的自然生長，其間隙要留有足夠的余度。

3）輸電線路與易燃易爆倉庫接近的防護(hù)。高壓輸電線路經(jīng)過油庫、炸藥庫及彈藥庫的安全，必須給予重視，防止引發(fā)火災(zāi)和爆炸事故。線路經(jīng)過油庫附近，在選線時應(yīng)盡量遠(yuǎn)離。在通道擁擠的情況，也不應(yīng)小于規(guī)程規(guī)定的安全距離（桿塔全高加3m）。在特高壓線路附近，要注意靜電感應(yīng)火花引燃易燃易爆物。線路經(jīng)過炸藥庫附近，也應(yīng)盡量遠(yuǎn)離。在通道擁擠的情況，也必須滿足《民用爆破器材工程設(shè)計安全規(guī)范》GB 50089規(guī)定的距離。

4）輸電線路投產(chǎn)前和運(yùn)行中，走廊的清理和監(jiān)護(hù)要符合有關(guān)規(guī)定。輸電線路的走廊，在通過林區(qū)時，目前多采用高塔跨樹的方案，也有采取砍伐通道的措施。采用高塔跨樹時，要考慮樹木的自然生長高度，并留有余度。采用砍伐通道時，通道的寬度要符合規(guī)定（35kV：30m～35m，110kV：35m～40m，220kV：40m～45m），通道必須清理干凈。通道中的殘留樹枝，在導(dǎo)線擺動時，對樹枝放電，極有可能引發(fā)森林火災(zāi)。因此，通道砍伐寬度一定要足夠。考慮到近年來國家對林木的保護(hù)力度加大，大量砍伐通道的做法，已很少采用。

2.35kV及以下輸電線路引發(fā)的火災(zāi)

35kV及以下交流輸電線路，中性點是非有效接地系統(tǒng)，當(dāng)輸電線路發(fā)生單相接地短路時，對地僅有電容電流產(chǎn)生。但是在電網(wǎng)線路長度比較大時，電容電流也相應(yīng)增大，當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生單相接地時，接地電弧不能自動熄滅，長時間在熄滅與重燃之間閃耀，因此，規(guī)程規(guī)定中性點非有效接地時，單相接地短路電流大于一定數(shù)值時，中性點應(yīng)采用諧振接地。這樣避免了單相接地時電弧的重燃和其引發(fā)的火災(zāi)?？梢姡?5kV電網(wǎng)，在未采用諧振接地前，線路單相接地的電弧，仍可點燃接地點的易燃物。因此，在35kV及以下配電線路的勘測、設(shè)計中，仍需進(jìn)行導(dǎo)線風(fēng)偏的檢查、校驗。方法與前述110kV線路相同。

3.雷電對輸電線路防火的分析

輸電線路上的大氣過電壓分為直擊雷（直擊地線或桿塔、繞擊導(dǎo)線）過電壓和感應(yīng)雷過電壓。直擊過電壓可能達(dá)到幾千萬伏，造成設(shè)備損壞，供電中斷。迄今為止，國內(nèi)外高壓和超高壓輸電線路事故跳閘統(tǒng)計數(shù)字表明，由雷電引起者占30%～50%。輸電線路的防雷，是保證電網(wǎng)供電可靠的一個重要課題。雷擊輸電線路時，除可能引起跳閘外，當(dāng)線路經(jīng)過林區(qū)或草地時，也會引起森林和山地火災(zāi)。這是因為，當(dāng)雷擊桿塔時或避雷線時，有高達(dá)幾十至幾百千安的強(qiáng)大電流通過桿塔的接地裝置瀉入大地，若桿塔的接地電阻很高，雷電流得不到盡快散流，會產(chǎn)生火花放電，把周圍易燃物點燃，導(dǎo)致山林火災(zāi)。

云南省地處云貴高原，山區(qū)卡斯特地貌較為發(fā)育，山地基巖露頭或土壤覆蓋層較薄的區(qū)域廣闊，是高土壤電阻率地區(qū)。高土壤電阻率對輸電線路的接地極極為不利。因此在輸電線路設(shè)計和運(yùn)行管理中，必須強(qiáng)調(diào)降低桿塔接地電阻的問題。云南電網(wǎng)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《電氣設(shè)備裝備技術(shù)導(dǎo)則》中規(guī)定，高土壤電阻率地區(qū)，可采取長效穩(wěn)定的降阻措施，如長效環(huán)保型降阻劑、接地模塊等措施，或比較成熟的其他降阻措施。

4.結(jié)論

山區(qū)高壓輸電線路引發(fā)火災(zāi)的防護(hù)，要從線路的勘測設(shè)計、管理運(yùn)行等方面去認(rèn)真地做工作。在山區(qū)線路勘測中，要強(qiáng)調(diào)交叉跨越和檔距中風(fēng)偏斷面的正確測量，不得錯測、漏測；在設(shè)計排位中，要認(rèn)真檢查校核檔距中風(fēng)偏斷面對山坡和樹梢頭的安全距離，并留有余地；線路通過林區(qū)時，高塔跨越或通道砍伐要滿足相關(guān)規(guī)定的凈空距離及通道寬度；線路選擇時盡量遠(yuǎn)離油庫、炸藥庫和彈藥庫，通過擁擠地段也要滿足相關(guān)規(guī)程的規(guī)定，避開森林密集區(qū)；降低桿塔的接地電阻，高土壤電阻率地區(qū)，要采取降阻措施；運(yùn)行中要注意線路通道的清理，雷雨季來臨前要檢查桿塔的接地電阻，不合格的要盡快處理。