输电线路山火跳闸原因分析及对策王浩东

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1、输电线路山火跳闸原因分析及对策王浩东（中国南方电网超高压输电公司天生桥局，贵州兴义562400）摘要本文通过对输电线路典型山火事故的分析，对山火引起输电线路跳闸的特性、机理进行进一步探讨，以及对南方电网超高压输电公司输电线路防山火工作经验和教训总结，提出加强线路防山火工作的宣传教育工作、加强线路通道清理工作、杜绝线路作业引起森林火灾、建立和完善因山火引起输电线路跳闸等事故的应急处理预案等措施，最大限度地减少山火事故及其造成的损失和对社会的不良影响。关键词输电线路山火跳闸间隙通道引言近几年来，南方电网超高压输电线路应山火引发跳闸事故，据统计2001年以来

2、共发生起，山火引发的线路跳闸率仍然较高，仅次于雷击跳闸率位列第二，严重影响电网的安全稳定运行，威胁到西电东送南通道的安全，为此超高压输电公司在输电线路防山火工作中投入了很大的人力、物力，做了大量细致的工作，如在山火频发季节发出《关于预防山火导致线路跳闸的紧急通知》,要求各基层单位加强警惕,做好防止因山火导致线路跳闸的措施，2007年超高压输电公司还组织编写了《输电线路防山火工作手册》，用于指导基层单位开展防山火工作，防山火工作近两年取得一定成效，但防山火工作面临牵涉面多、现场工作难度大等一系列复杂问题，因此不可能一蹴而就，必须长期不懈的开展工作，才可能

3、取得明显的成效。综上对山火事故进行深入细致的分析和认真总结经验教训是防山火工作必须的。1.线路山火跳闸分析1.1线路山火跳闸类型线路山火跳闸通常是导线空气间隙被击穿或绝缘子损坏，而空气间隙的击穿通常有两种放电形式，一种是导线对地面包含树木、建筑物等放电，另一种是导线对杆塔突出的塔材、脚钉等放电；绝缘子损坏通常是合成绝缘子在高温下扭曲变形、绝缘性能下降导致线路跳闸。据统计导线对地面放电的约占90％，导线对杆塔约占9％，绝缘子损坏的情况很少见。一般500kV线路的杆塔高度都在30m以上，只要清理好杆塔及其周围的植被基本上就可以避免后两种情况的出现，因此以下

4、对导线对地面放电的情况进行详细的分析。1.2导线对地放电原因分析山火引发的线路跳闸往往很难做定性的分析，因为现场通常被山火破坏，树木与导线的距离、树木高度等基础数据无法获得。在通过对多起线路山火跳闸进行对比，发现导线与地面的距离基本都在18m以上，树木高度基本在8m左右，导线与地面和树木的距离均远大于线路运行规程【1】要求的8.5m或7.0m（此处不考虑导线弧垂和风偏的影响），如此大的距离线路为何线路还要跳闸呢，下面用500kV天广三回线路#0039塔（ZB2、绝缘子串长4.65m）为实例来分析一下山火击穿空气间隙的过程。1.2.1现场基本情况（见表一

5、）表一现场基本情况序号具体情况说明1导线与地面的最小净空距离23.4m2导线放电点与杆塔的距离16.4m3与导线净空距离最小树木高度5.4m4导线的相间距离12m5导线放电点与地线的最小净空距离16.7m6燃烧的植被与杆塔的水平距离5.2m7导线放电点到地面投影正好位于斜坡顶8杆塔大小号侧均为V字形土山谷斜坡角度45.6度，见图19植被茂盛、主要植被为杉树杉树高度约5－7m，枯枝高度约3.6m图1现场地形情况1.2.2导线对地放电原因分析一般的观点认为是山火使周围空气温度升高，造成空气热游离【2】而导致线路跳闸，但根据现场的实际情况分析却有很大差异，首

6、先我们来看，如果是热游离造成空气间隙被击穿，那么被击穿的应该是导线与杆塔之间的空气间隙，因为导线与杆塔之间的空气间隙最小值仅为4.2m，而导线与地面的空气间隙最小值为23.4m，与树的最小空气间隙17.8m，相间距离为12m，导线放电点与地线的最小净空距离16.7m。显然最有可能对放电塔身，根据现场检查的情况塔身、地线、中相导线、绝缘子均为放电痕迹，只有左相导线左下子导线的下侧面有放电痕迹(此处导线与树木距离最小)，可见空气热游离而导致线路跳闸的推想显然不成立，而放电点与塔身的距离为21.3m，综上可以推断导线是通过树木对地放电（树木被山火烧过在树木上

7、看不到放电痕迹）。下面我们再来分析整个放电过程：当山火发生时窜起很高的火焰，同时伴随着滚滚浓烟见图2，由林木的高度、数量及山坡的坡度可以确定此次山火的等级为中强度，其火焰的强度和高度都有限，由于山坡的坡度较大约45.6度，因此火焰的高度局部可达3m，斜坡坡顶位置的火焰高度最高，火焰能达到的最高位置我们假定为接地体与导线最近的位置，在接地体与导线之间形成两个区域见图3，第一个区域为导电区域，这一区域是由于山火燃烧的热空气向上运动，周围冷空气随着不断补充而产生对流，从而在燃烧区上空产生对流柱，流柱的高度由林木的高度、数量及山坡的坡度等因素决定，流柱中的烟尘

8、是悬浮在空中的颗粒群，而发生热游离的空气在上升过程中会逐步的去游离，我们假定没有去游离的部分和