高压输电线路引发的火灾分析

谭书俊

摘要：高压输电线路经过林区、易燃易爆仓库、多雷区等，极易引发火灾，本文对高压输电线路引发的火灾作简要分析。

关键词：高压输电线路；林区；火灾

中图分类号：TM7

文献标识码A

文章编号2095-6363（2017）04-0064-02

随着我国城乡建设的飞速发展，电气化、自动化水平的不断提高，人们的生产生活越来越离不开电力，电力已成为人类文明和现代化建设的重要标志。我国电力工业发展迅速，已经走在世界的前列。截至2016年底，我国电源装机容量已达到16.4亿kw，位居世界第一。截至2016年底，云南省发电装机（含向家坝）8443万kw，其中水电装机6096万kw，火电装机1402万kw，风电737万kw，光伏208万kw。5年间全省装机翻了一番，年均增长15.7%。与电力装机配套的输电线路发展也很迅速。截至2016年底，云南省已建成±800kV的特高壓直流电网，500kV超高压线路7429km、220kV线路12121km，高压电网已分布全省主要地区。

云南省地处云贵高原，自然条件复杂，地形主要为山地，山高谷深，森林分布广阔。著名的高黎贡山、哀牢山、无量山、碧罗雪山、白茫雪山、苍山等，白北向南贯穿云南省。原始森林、再生林、人工林、经济林全省各地均有分布。在云南省建设输电线路除了要考虑重冰、多雷等因素的影响外，输电线路穿越林区也是一个非常重要的问题。高压输电线路经过林区要考虑通道砍伐、环境保护、森林防火等问题。近10年来，由于电力工业的发展，输电线路建设速度加快，长度增加，由于施工及运行管理不到位，以及勘察设计工作的疏漏，云南省曾多次发生过由于输电线路经过林区引发的森林火灾，造成了极大的社会影响和经济损失。

1.110kV及以上输电线路引发的火灾

我国110kV及以上交流输电线路，电力系统中性点是直接接地系统，当输电线路发生单相接地短路时，就有较大的零序电流经大地流向变压器中性点。在发生单相接地的瞬间，伴随着有强大的电弧产生，弧光极易将故障点的易燃物引燃，导致山地发生火灾。

输电线路在设计阶段和长期运行中，应认真检查以下4个方面的问题。

1）满足规程规定的导线对地和交叉跨越距离。导线对地距离，是保证安全的最基本要求。对跨越易燃物的净空距离不够时，在正常运行中也会引起火灾。在线路勘测过程中，对纵断面上的点、边线错测或漏测，是造成对地距离不够的主要原因。对交叉跨越的勘测工作要特别认真，要有现场校核。在现场必须做好这方面的检查核对工作。终勘完成后，应在现场驻地检查复核测量成果，对存在疑问的地方，必须到现场复核。

2）山区线路要满足在档距中间导线风偏后，对边坡地面或林木的距离。山区输电线路，由于导线在档距中风偏后对地面或树枝距离不足，引起放电，导致线路跳闸和树林、草地火灾的情况是较为普遍的。如20世纪80年初110kV西洱河一保山线路，由于勘测设计中，遗漏了一个大档距风偏断面的检查，在风季到来时，导线风偏后，对山坡放电，引燃了草地，山火烧掉了几个山头，造成很大的损失。输电线路在设计中，必须严格控制导线风偏的检查。线路终勘过程中，首先不能漏测线路两侧对导线风偏后有危险性山坡的横断面，（根据档距大小，确定横断面测量的长度。不宜小于50m～150m）山坡上有树林的，应注明其高度。设计排塔位中，在横断面图上，要认真校验导线风偏后对山坡地面或树枝的安全距离。校验按工频最大风和雷电过电压的工况进行（校验的风速和间隙，应分别与两种工况对应），并考虑误差和树木的自然生长，其间隙要留有足够的余度。

3）输电线路与易燃易爆仓库接近的防护。高压输电线路经过油库、炸药库及弹药库的安全，必须给予重视，防止引发火灾和爆炸事故。线路经过油库附近，在选线时应尽量远离。在通道拥挤的情况，也不应小于规程规定的安全距离（杆塔全高加3m）。在特高压线路附近，要注意静电感应火花引燃易燃易爆物。线路经过炸药库附近，也应尽量远离。在通道拥挤的情况，也必须满足《民用爆破器材工程设计安全规范》GB 50089规定的距离。

4）输电线路投产前和运行中，走廊的清理和监护要符合有关规定。输电线路的走廊，在通过林区时，目前多采用高塔跨树的方案，也有采取砍伐通道的措施。采用高塔跨树时，要考虑树木的自然生长高度，并留有余度。采用砍伐通道时，通道的宽度要符合规定（35kV：30m～35m，110kV：35m～40m，220kV：40m～45m），通道必须清理干净。通道中的残留树枝，在导线摆动时，对树枝放电，极有可能引发森林火灾。因此，通道砍伐宽度一定要足够。考虑到近年来国家对林木的保护力度加大，大量砍伐通道的做法，已很少采用。

2.35kV及以下输电线路引发的火灾

35kV及以下交流输电线路，中性点是非有效接地系统，当输电线路发生单相接地短路时，对地仅有电容电流产生。但是在电网线路长度比较大时，电容电流也相应增大，当电网发生单相接地时，接地电弧不能自动熄灭，长时间在熄灭与重燃之间闪耀，因此，规程规定中性点非有效接地时，单相接地短路电流大于一定数值时，中性点应采用谐振接地。这样避免了单相接地时电弧的重燃和其引发的火灾。可见，35kV电网，在未采用谐振接地前，线路单相接地的电弧，仍可点燃接地点的易燃物。因此，在35kV及以下配电线路的勘测、设计中，仍需进行导线风偏的检查、校验。方法与前述110kV线路相同。

3.雷电对输电线路防火的分析

输电线路上的大气过电压分为直击雷（直击地线或杆塔、绕击导线）过电压和感应雷过电压。直击过电压可能达到几千万伏，造成设备损坏，供电中断。迄今为止，国内外高压和超高压输电线路事故跳闸统计数字表明，由雷电引起者占30%～50%。输电线路的防雷，是保证电网供电可靠的一个重要课题。雷击输电线路时，除可能引起跳闸外，当线路经过林区或草地时，也会引起森林和山地火灾。这是因为，当雷击杆塔时或避雷线时，有高达几十至几百千安的强大电流通过杆塔的接地装置泻入大地，若杆塔的接地电阻很高，雷电流得不到尽快散流，会产生火花放电，把周围易燃物点燃，导致山林火灾。

云南省地处云贵高原，山区卡斯特地貌较为发育，山地基岩露头或土壤覆盖层较薄的区域广阔，是高土壤电阻率地区。高土壤电阻率对输电线路的接地极极为不利。因此在输电线路设计和运行管理中，必须强调降低杆塔接地电阻的问题。云南电网企业标准《电气设备装备技术导则》中规定，高土壤电阻率地区，可采取长效稳定的降阻措施，如长效环保型降阻剂、接地模块等措施，或比较成熟的其他降阻措施。

4.结论

山区高压输电线路引发火灾的防护，要从线路的勘测设计、管理运行等方面去认真地做工作。在山区线路勘测中，要强调交叉跨越和档距中风偏断面的正确测量，不得错测、漏测；在设计排位中，要认真检查校核档距中风偏断面对山坡和树梢头的安全距离，并留有余地；线路通过林区时，高塔跨越或通道砍伐要满足相关规定的净空距离及通道宽度；线路选择时尽量远离油库、炸药库和弹药库，通过拥挤地段也要满足相关规程的规定，避开森林密集区；降低杆塔的接地电阻，高土壤电阻率地区，要采取降阻措施；运行中要注意线路通道的清理，雷雨季来临前要检查杆塔的接地电阻，不合格的要尽快处理。