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输电线路树障分析与控制措施

张安琪+陈姣姣+陈金刚
摘 要：随着经济建设的全面深入，我国电力系统建设规模也不断扩大。为了有效避免在输电通路中出现跳闸、漏电、意外导电等树障事故，实现安全输送电能，本文从线路的规划、设计、建设、管控出发，以安全系统的认识方法，考虑人、线路、管理三要素，在分析了树障事故类型及危害的基础之上，提出了一系列树障控制措施及建议，以期以较少的人力物力投入来保障线路安全，避免人身事故和减少经济损失。
关键词：输电线路；树障；分析；控制建议
引言
输电线路本身具有输送电压高、输送距离长、环境复杂多变、露天危害因素多等特点 。输电线路建设完成后，其允许的最大弧垂和最大风偏便限制在相应的范围内。而生长在线路通道里的树木高度却是随时间非线性变化的渐增值。树木增长至不满足该线路安全距离要求的高度时，便处于危险的临界状态，极易引发树障事故。一旦发生输电线路安全事故，往往会造成人员伤亡、经济损失，影响正常生产生活。因此，研究树障事故危害，从本质上采取控制措施，具有重要意义。
目前，树障事故的控制措施主要以砍伐和修剪为主。前者，虽然能彻底地防止树障事故，但是却破坏生态环境，属于“破坏性”的防治手段。后者，在一定程度上，虽然也能控制事故。但是，修剪一次具有时效性，长期修剪投入大量人力物力和补偿费用，且事故隐患仍一直存在，属于“补偿性”的防治手段。
因此，本文在分析了树障类型及危害的基础之上，综合考虑了人、树与线路、管理措施三要素，结合现有的安全对策措施，从安全系统角度提出了相应控制建议，创新点在于重点关注了“树”这一动态变化因素的影响效力和人的主观灵活性。
1 树障事故分析
1.1树障事故类型
树障跳闸是当输电线路中的导线和树木之间的距离过小，小于规程的最小安全距离时，造成的短路跳闸事故。
树木导电是在雷雨天气中，线路附近的树木出现导电的情况，使线路发生短路，存在重大安全隐患。
1.2 树障事故危害
第一，对输电线路的影响，由于树障与线路距离过小或因雷雨天气，引发输电线路短路，烧毁线路[1]；第二，对周边关系的影响，由于线路故障引发的停电事故影响正常的生产生活，造成经济损失；第三，对人身安全影响，由于电能意外释放作用转移于人体，能量超过人体负荷，严重危及生命。
2 树障事故对策措施
2.1 本质安全对策措施
从线路设计建设保障安全，即在成本范围内，综合地形地质条件，应尽量避开林区或者允许跨越低矮林木区域。当不可自然跨越的林区，应根据《110-750kV 架空输电线路设计规范》的要求，采用加高杆塔跨越林区，并结合不同树种的自然生长高度，合理选择杆塔高度[2]。
从树的生长高度保障安全，即采用现代生物化控技术，主要是应用无毒无害的TGRs-DDP及相关的技术措施，限制线路通道内树木增高生长，使其年增长量减少90%左右[3]。利用树木生长周期预测模型，对树木生长高度进行预测，使线路管理人员提前安排清障计划，排除隐患[4]。
此外，应选择使用具有良好的抗腐蚀，抗开裂，抗外力破坏能力的保护层，防止电线破损漏电后，树木与其接近而导电。
2.2 管理控制对策措施
根据线路通道内不同种类树木的生长周期差异，将生长周期进行等级排序，并以此将线路区域划分自由形状网格，进行重点巡视管理，灵活性地 制定巡视周期，保证周期内不处于危险临界状态。 根据季节温度变化，调整巡视周期间隔。夏季温度高，弧垂增大，冬季温度低，弧垂减小[5]。所以，在夏季时应加强线路管理控制。
此外，必须建立巡视档案，及时记录巡视结果和线路通道中的危险有害因素，使线路控制更具有针对性，全面性，预测性。
2.3 人的安全行为对策措施
加强公众法制教育，提高遵法守法意识，坚决不在线路防护区内种植经济林木。加强对公众安全素质教育，提高自我保护意识，远离输电线路危险范围。对于需要进入危险区域进行巡視、修剪、维修等工作人员，必须岗前教育培训，采取必要的安全防护措施，配备有效的安全防护装置，避免人员伤亡。
3结论
以安全系统的认识方法，考虑人、线路、管理三要素，分析了树障事故类型及危害，得出以下认识：
（1）本质安全设计是减少树障事故的根本对策措施。主要通过避开林区，高杆塔跨越林区，采用现代生物化控技术控制树木高度利用树木生长周期预测模型指导排除隐患等措施，消除树障危险因素。
（2）管理控制措施是本质安全设计的延伸和保证。主要通过季节和树木生长周期来灵活调整巡视周期，保证其不处于危险临界状态。并建立巡视档案，科学预测隐患发展趋势，指导制定隐患排除方案。
（3）人的不安全行为往往是事故的直接触发因素，也是较难控制的动态因素。因此，公众的安全知识普及和安全法制教育，以及工作人员的岗前培训考核，是必不可少的“软手段”。
参考文献：
[1]刘世林. 浅谈防止高压输电线路树障事故的对策[J].中国高新技术企业，2015，36：135-136.
[2]110kV-750kV架空输电线路设计规范 GB50545-2010.中国电力出版社，2010.
[3]向洋，谭碧君，张建云，张婷婷. 电力架空线路通道树木生长控制技术研究[J]. 科技导报，2008，11：77-80.
[4]段杰. 架空输电线路树木生长周期预测模型研究[J]. 中国新技术新产品，2016，08：56.
[5]罗化东，徐拥锋，陈奎. 十堰地区输电线路通道树障的产生原因及管理措施研究[J]. 科技风，2016，02：169.
基金项目：郑州大学力学与工程科学学院教学改革研究项目

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