輸電線路樹障分析與控制措施

張安琪+陳姣姣+陳金剛

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的全面深入，我國電力系統(tǒng)建設(shè)規(guī)模也不斷擴(kuò)大。為了有效避免在輸電通路中出現(xiàn)跳閘、漏電、意外導(dǎo)電等樹障事故，實現(xiàn)安全輸送電能，本文從線路的規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)、管控出發(fā)，以安全系統(tǒng)的認(rèn)識方法，考慮人、線路、管理三要素，在分析了樹障事故類型及危害的基礎(chǔ)之上，提出了一系列樹障控制措施及建議，以期以較少的人力物力投入來保障線路安全，避免人身事故和減少經(jīng)濟(jì)損失。

關(guān)鍵詞：輸電線路；樹障；分析；控制建議

引言

輸電線路本身具有輸送電壓高、輸送距離長、環(huán)境復(fù)雜多變、露天危害因素多等特點 。輸電線路建設(shè)完成后，其允許的最大弧垂和最大風(fēng)偏便限制在相應(yīng)的范圍內(nèi)。而生長在線路通道里的樹木高度卻是隨時間非線性變化的漸增值。樹木增長至不滿足該線路安全距離要求的高度時，便處于危險的臨界狀態(tài)，極易引發(fā)樹障事故。一旦發(fā)生輸電線路安全事故，往往會造成人員傷亡、經(jīng)濟(jì)損失，影響正常生產(chǎn)生活。因此，研究樹障事故危害，從本質(zhì)上采取控制措施，具有重要意義。

目前，樹障事故的控制措施主要以砍伐和修剪為主。前者，雖然能徹底地防止樹障事故，但是卻破壞生態(tài)環(huán)境，屬于“破壞性”的防治手段。后者，在一定程度上，雖然也能控制事故。但是，修剪一次具有時效性，長期修剪投入大量人力物力和補(bǔ)償費用，且事故隱患仍一直存在，屬于“補(bǔ)償性”的防治手段。

因此，本文在分析了樹障類型及危害的基礎(chǔ)之上，綜合考慮了人、樹與線路、管理措施三要素，結(jié)合現(xiàn)有的安全對策措施，從安全系統(tǒng)角度提出了相應(yīng)控制建議，創(chuàng)新點在于重點關(guān)注了“樹”這一動態(tài)變化因素的影響效力和人的主觀靈活性。

1 樹障事故分析

1.1樹障事故類型

樹障跳閘是當(dāng)輸電線路中的導(dǎo)線和樹木之間的距離過小，小于規(guī)程的最小安全距離時，造成的短路跳閘事故。

樹木導(dǎo)電是在雷雨天氣中，線路附近的樹木出現(xiàn)導(dǎo)電的情況，使線路發(fā)生短路，存在重大安全隱患。

1.2 樹障事故危害

第一，對輸電線路的影響，由于樹障與線路距離過小或因雷雨天氣，引發(fā)輸電線路短路，燒毀線路[1]；第二，對周邊關(guān)系的影響，由于線路故障引發(fā)的停電事故影響正常的生產(chǎn)生活，造成經(jīng)濟(jì)損失；第三，對人身安全影響，由于電能意外釋放作用轉(zhuǎn)移于人體，能量超過人體負(fù)荷，嚴(yán)重危及生命。

2 樹障事故對策措施

2.1 本質(zhì)安全對策措施

從線路設(shè)計建設(shè)保障安全，即在成本范圍內(nèi)，綜合地形地質(zhì)條件，應(yīng)盡量避開林區(qū)或者允許跨越低矮林木區(qū)域。當(dāng)不可自然跨越的林區(qū)，應(yīng)根據(jù)《110-750kV 架空輸電線路設(shè)計規(guī)范》的要求，采用加高桿塔跨越林區(qū)，并結(jié)合不同樹種的自然生長高度，合理選擇桿塔高度[2]。

從樹的生長高度保障安全，即采用現(xiàn)代生物化控技術(shù)，主要是應(yīng)用無毒無害的TGRs-DDP及相關(guān)的技術(shù)措施，限制線路通道內(nèi)樹木增高生長，使其年增長量減少90%左右[3]。利用樹木生長周期預(yù)測模型，對樹木生長高度進(jìn)行預(yù)測，使線路管理人員提前安排清障計劃，排除隱患[4]。

此外，應(yīng)選擇使用具有良好的抗腐蝕，抗開裂，抗外力破壞能力的保護(hù)層，防止電線破損漏電后，樹木與其接近而導(dǎo)電。

2.2 管理控制對策措施

根據(jù)線路通道內(nèi)不同種類樹木的生長周期差異，將生長周期進(jìn)行等級排序，并以此將線路區(qū)域劃分自由形狀網(wǎng)格，進(jìn)行重點巡視管理，靈活性地 制定巡視周期，保證周期內(nèi)不處于危險臨界狀態(tài)。 根據(jù)季節(jié)溫度變化，調(diào)整巡視周期間隔。夏季溫度高，弧垂增大，冬季溫度低，弧垂減小[5]。所以，在夏季時應(yīng)加強(qiáng)線路管理控制。

此外，必須建立巡視檔案，及時記錄巡視結(jié)果和線路通道中的危險有害因素，使線路控制更具有針對性，全面性，預(yù)測性。

2.3 人的安全行為對策措施

加強(qiáng)公眾法制教育，提高遵法守法意識，堅決不在線路防護(hù)區(qū)內(nèi)種植經(jīng)濟(jì)林木。加強(qiáng)對公眾安全素質(zhì)教育，提高自我保護(hù)意識，遠(yuǎn)離輸電線路危險范圍。對于需要進(jìn)入危險區(qū)域進(jìn)行巡視、修剪、維修等工作人員，必須崗前教育培訓(xùn)，采取必要的安全防護(hù)措施，配備有效的安全防護(hù)裝置，避免人員傷亡。

3結(jié)論

以安全系統(tǒng)的認(rèn)識方法，考慮人、線路、管理三要素，分析了樹障事故類型及危害，得出以下認(rèn)識：

（1）本質(zhì)安全設(shè)計是減少樹障事故的根本對策措施。主要通過避開林區(qū)，高桿塔跨越林區(qū)，采用現(xiàn)代生物化控技術(shù)控制樹木高度，利用樹木生長周期預(yù)測模型指導(dǎo)排除隱患等措施，消除樹障危險因素。

（2）管理控制措施是本質(zhì)安全設(shè)計的延伸和保證。主要通過季節(jié)和樹木生長周期來靈活調(diào)整巡視周期，保證其不處于危險臨界狀態(tài)。并建立巡視檔案，科學(xué)預(yù)測隱患發(fā)展趨勢，指導(dǎo)制定隱患排除方案。

（3）人的不安全行為往往是事故的直接觸發(fā)因素，也是較難控制的動態(tài)因素。因此，公眾的安全知識普及和安全法制教育，以及工作人員的崗前培訓(xùn)考核，是必不可少的“軟手段”。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉世林. 淺談防止高壓輸電線路樹障事故的對策[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2015，36：135-136.

[2]110kV-750kV架空輸電線路設(shè)計規(guī)范 GB50545-2010.中國電力出版社，2010.

[3]向洋，譚碧君，張建云，張婷婷. 電力架空線路通道樹木生長控制技術(shù)研究[J]. 科技導(dǎo)報，2008，11：77-80.

[4]段杰. 架空輸電線路樹木生長周期預(yù)測模型研究[J]. 中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2016，08：56.

[5]羅化東，徐擁鋒，陳奎. 十堰地區(qū)輸電線路通道樹障的產(chǎn)生原因及管理措施研究[J]. 科技風(fēng)，2016，02：169.

基金項目：鄭州大學(xué)力學(xué)與工程科學(xué)學(xué)院教學(xué)改革研究項目

作者簡介：張安琪，女，1995年生，本科生，從事安全工程學(xué)科教育理論方面研究