摘要:在输电线路的正常、安全运转中,山火跳闸作为影响其运行的关键因素,容易导致线路故障与跳闸。目前,随着山火事故的频频发生,关于输电线路山火跳闸引起行业人士的高度重视。本文对输电线路的山火跳闸研究中,先分析产生山火跳闸的相关原因,例如温湿度、电导率比较高的电子或离子、山火后形成的大量颗粒物和灰烬。结合影响山火跳闸的原因,从规划线路、山火运行维修的预防、应急检测等多个方面提出相应的解决措施,旨在提高输电线路运行的安全性。
关键词:输电线路;山火跳闸;事故防控
引言
随着我国电力行业的不断发展和完善,输电线路已经成为配电网络中的重要构成部分。而在输电线路的日常运行中常常会因为温湿度、电子或离子的电导率高等原因而导致山火跳闸事故。为更好地预防输电线路山火跳闸事故,本文在分析事故产生原因的基础上,结合相关理论知识提出具体的应对措施。
1 输电线路山火跳闸事故产生的主要原因
1.1 湿度低与温度过高
湿度低与温度过高因素的存在,可以诱发输电线路的山火跳闸,并引起危害性事故。一般而言,在线路运行中,其间隙含有击穿电压,该电压可以受到外界温湿度的影响,自然界的大气条件、海拔高度等对击穿电压影响较大。在大气环境中也包括温湿度。温湿度可以影响到空气中的密度、电子运行的距离、电子碰撞中引起原有击穿电压的改变等。而在海拔高度方面,主要体现在输电线路的架设高度、气压方面,随着高度的提升,空气中的密度和压强有所降低,会在输电线路的间隙中引起绝缘强度的降低。对于输电线路的正常运行,其周围产生山火,周围空气中的温度就会大幅度升高,在这种情况下,火焰温度可以增加到1000℃,且随着空气绝缘度的下降,其中的水分子会在外界条件影响下形成负离子, 导致湿度降低,空气中的击穿电压也会减少。
1.2 电子与离子的电导率相对较高
除外界的自然环境影响,在输电线路运行中,因为山火导致的高电导率离子或电子也会引起山火跳闸事故。在输电线路间隙中,其放电性与各个间隙中的粒子类型、粒子密度等存在密切的关系。在发生山火时会产生大面积火焰, 当火焰温度超过1000℃时,自然界植被与树木、金属还有空气中的混合气体会相互碰撞,在游离条件下产生化学电离,这种现象也称之为火焰分子引起的电子激发,也就是在燃烧中形成大量离子和电子,最终赋予火焰弱等离子性,直到输电线路中的导线电荷量增加,且地面两极的电荷量增多而引起电场畸变,并促进衍生电子崩、光游离现象的产生,衍生电子崩、主电子崩相互交融形成流注,导致负先导通道的电导率提升,而场强降低,最终引起输电线路发生一定的山火跳闸事故。
图1 输电线路山火跳闸的危害
1.3 因为山火形成的大量颗粒物和灰烬
在发生山火后会形成大量颗粒物与灰烬,这也可以引起输电线路发生山火跳闸事故,也可能会导致间隙放电。一般而言,如果在常规的液体、气体、固体等的绝缘介质里面加入不同介电常数、不同电导率颗粒物,会影响到所有介质绝缘特性。如果在输电线路架设范围内产生山火,在周围的空气就会混合一些具备导电性能的颗粒物和灰烬,产生“小桥”反应,这些颗粒物与灰烬在极化电场力的影响下,慢慢移动到电场较强区域,在与高压电极的接触中引起放电现象,因为在不同的颗粒物中存有间隙导致局部放电促进桥接形成,极大降低了间隙的绝缘性能,引起输电线路的山火跳闸。
根据图1可以看出,输电线路发生山火跳闸事故的危害性较大,如何阻止与处理这种跳闸事故,成为规避山火风险性的重要措施。
2 输电线路山火跳闸事故防控的措施分析
2.1 规划输电线路通道
为在输电线路区域中发生山火时避免跳闸问题,在输电线路的规划及建设中,相关施工人员在施工前要做好科学的规划,积极收集各方面信息,加强线路通道的管理,在输电线路建设中让其远离山火发生率大的区域。现代化背景下,随着我国配电工程网络的进一步完善,在输电线路建设中,其面临着通道减少、可建区域范围小等的问题,在特殊情况下,在范围狭窄的区域中需要多条线路经过,在发生山火的条件下可能会导致所有输电线路的跳闸,对国家、企业或者个人带来巨大的经济损失,严重者危害着大众的生命安全性。鉴于这种情况下,在输电线路的施工中尽可能规划好的通道,在多条线路的集中区域中避免设置通道。
2.2 宣传防山火并加强日常维护
为预防山火跳闸事故的发生,在输电线路建设中积极宣传防山火知识,并加强对输电线路的日常维护。首先,要形成科学的防山火知识宣传体系,让电力公司的相关人员形成防山火理念,提高大众的预防山火水平,通过各类活动的开展来广泛传播防山火知识,特别是在每年的清明节前后,应当重点加强宣传,在输电线路集中区域中进行《电力法》专题讲座,避免因为人为活动引起山火跳闸事故。其次,在输电线路的管理中,定期清理通道周围树障,特别是对于部分化学易燃烧的自然界植被和树木,要及时清理避免其燃烧引起山火跳闸事故。最后,在输电线路的管理中要及时排除各种风险,重点排查风险区域。
2.3 加强防山火监测管理
在防控山火跳闸事故过程中,要尽可能完善动态监测系统,以便于在发生山火中及时进行扑救。所以,电力企业要引进现代化科学技术,通过专业的动态监测设备来构建完善的山火监测系统,对山林中温湿度、空气密度、火焰情况等进行调查和实时监测,如果相关系数发生异常就要及时做好预判、预警工作,避免因为山火而导致输电线路的跳闸。全面开展卫星监测工作,确保输电线路运行的安全性。
2.4 注重防山火的应急训练
在不同区域中发生山火时,要尽可能结合其基本特征、发生规律等,开展针对性的应急演练活动。结合不同地域下的山火跳闸事故发生特征,进行科学的规划与设置,建设有效的山火预防应急工作制度,通过对电力工作者的应急能力培育与提升,提高运维人员的应急处理水平和反应速度,以更好地应对山火跳闸事故。如何提高电力工作人员的应急能力,已经成为科学防控输电线路山火跳闸事故的重要措施与关键路径,相关管理者要及时进行科学的应急培训。
参考文献
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论文作者:杨绍鹏
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/16
标签:山火论文; 线路论文; 事故论文; 发生论文; 电导率论文; 温湿度论文; 间隙论文; 《电力设备》2019年第6期论文;