輸電線路樹障分析與控制措施

張安琪+陳姣姣+陳金剛

摘 要：隨著經濟建設的全面深入，我國電力系統建設規模也不斷擴大。為了有效避免在輸電通路中出現跳閘、漏電、意外導電等樹障事故，實現安全輸送電能，本文從線路的規劃、設計、建設、管控出發，以安全系統的認識方法，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濟損失。

關鍵詞：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、環境復雜多變、露天危害因素多等特點 。輸電線路建設完成后，其允許的最大弧垂和最大風偏便限制在相應的范圍內。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，極易引發樹障事故。一旦發生輸電線路安全事故，往往會造成人員傷亡、經濟損失，影響正常生產生活。因此，研究樹障事故危害，從本質上采取控制措施，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，但是卻破壞生態環境，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償費用，且事故隱患仍一直存在，屬于“補償性”的防治手段。

因此，本文在分析了樹障類型及危害的基礎之上，綜合考慮了人、樹與線路、管理措施三要素，結合現有的安全對策措施，從安全系統角度提出了相應控制建議，創新點在于重點關注了“樹”這一動態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

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

樹木導電是在雷雨天氣中，線路附近的樹木出現導電的情況，使線路發生短路，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，引發輸電線路短路，燒毀線路[1]；第二，對周邊關系的影響，由于線路故障引發的停電事故影響正常的生產生活，造成經濟損失；第三，對人身安全影響，由于電能意外釋放作用轉移于人體，能量超過人體負荷，嚴重危及生命。

2 樹障事故對策措施

2.1 本質安全對策措施

從線路設計建設保障安全，即在成本范圍內，綜合地形地質條件，應盡量避開林區或者允許跨越低矮林木區域。當不可自然跨越的林區，應根據《110-750kV 架空輸電線路設計規范》的要求，采用加高桿塔跨越林區，并結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，即采用現代生物化控技術，主要是應用無毒無害的TGRs-DDP及相關的技術措施，限制線路通道內樹木增高生長，使其年增長量減少90%左右[3]。利用樹木生長周期預測模型，對樹木生長高度進行預測，使線路管理人員提前安排清障計劃，排除隱患[4]。

此外，應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層，防止電線破損漏電后，樹木與其接近而導電。

2.2 管理控制對策措施

根據線路通道內不同種類樹木的生長周期差異，將生長周期進行等級排序，并以此將線路區域劃分自由形狀網格，進行重點巡視管理，靈活性地 制定巡視周期，保證周期內不處于危險臨界狀態。 根據季節溫度變化，調整巡視周期間隔。夏季溫度高，弧垂增大，冬季溫度低，弧垂減小[5]。所以，在夏季時應加強線路管理控制。

此外，必須建立巡視檔案，及時記錄巡視結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，預測性。

2.3 人的安全行為對策措施

加強公眾法制教育，提高遵法守法意識，堅決不在線路防護區內種植經濟林木。加強對公眾安全素質教育，提高自我保護意識，遠離輸電線路危險范圍。對于需要進入危險區域進行巡視、修剪、維修等工作人員，必須崗前教育培訓，采取必要的安全防護措施，配備有效的安全防護裝置，避免人員傷亡。

3結論

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

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

（2）管理控制措施是本質安全設計的延伸和保證。主要通過季節和樹木生長周期來靈活調整巡視周期，保證其不處于危險臨界狀態。并建立巡視檔案，科學預測隱患發展趨勢，指導制定隱患排除方案。

（3）人的不安全行為往往是事故的直接觸發因素，也是較難控制的動態因素。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考核，是必不可少的“軟手段”。

參考文獻：

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

[2]110kV-750kV架空輸電線路設計規范 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研究[J]. 科技導報，2008，11：77-80.

[4]段杰. 架空輸電線路樹木生長周期預測模型研究[J]. 中國新技術新產品，2016，08：56.

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

基金項目：鄭州大學力學與工程科學學院教學改革研究項目

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