山火防范（共3篇）
山火防范 篇1
引言
高压架空输电线路分布野外,不可能避免要穿越荒山、森林、农田,地理环境和气象条件极为恶劣。线路通道堆内有枯树、枯叶、干草等易燃物时,如遇干燥高温天气或火源,极易发生火灾[1,2]。据统计,山西省仅至2013年4月底发生山火跳闸事故就有11次,其中1000kv2次,500 kV5次,220kV4次,森林大火引起的跳闸6次,烧荒引起的跳闸5次,严重威胁电网的安全稳定运行,输电线路防山火工作也异常严峻。
1 事故概述
1.1 事故经过
2013年4月10日10时14分110 kV某线192开关距离Ⅱ段保护动作掉闸,三相故障,测距13.13km;重合后,距离Ⅱ段保护动作掉闸,AB相故障,测距13.31 km。
1.2 故障巡视
接到市值调度员通知后,立即组织巡视人员对该线路进行全线巡视,在21号-22号发现了故障点测距,与故障测距13.13km相符。线路通道地面有火烧痕迹,枣树已烧毁,如图1所示。经对该处的导线详细检查,发现三相导线均有明显的放电痕迹无断股,A相导线有50 cm的放电痕迹,B相有一米左右长的放电点,C相近一米长的放电点,如图2至图4所示。初步认定该起事故因荒火引起。
1.3 故障原因
1)气候因素:据气象资料了解,当地天气干旱,少雨,气候异常干燥。
2)可燃因素:据巡视可知,故障线路21号-22号下方为一大片农田,跨越一片枣树林,多年无人管理,荒草有1.7 m。线路附近有垃圾场一处,刮大风,造成线路通道内有部分垃圾可燃物。
3)火源因素:因村民人为烧荒,引发火灾。大火腾空的火焰和烟雾导致空气绝缘度降低,空气绝缘间隙被击穿,ABC三相导线发生短路跳闸故障。火焰短时间不能熄灭,重合闸动作时间远远小于空气绝缘恢复时间,造成重合复掉。
2 山火导致线路跳闸机理
国外对输电线路因山火导致跳闸的特性进行了大量的试验研究,得出山火导致线路的绝缘水平下降的主要原因有:
1)火焰高温使空气的密度下降,从而导致绝缘强度下降;
2)火焰中电荷导致导线附近的电场发生畸变;
3)颗粒触发放电[3]。
并不是所有的输电线路下面的山火都可导致线路跳闸,主要由火焰温度、电导率、烟雾、灰烬等诸多因素综合作用导致线路的绝缘度急剧下降进而发生跳闸故障。
山火是一种高温、含有不同粒径固体和题颗粒的多相弱等离子体,放电机理比一般其它放电复杂。目前研究普遍认为:在山火条件下的击穿跳闸及重合闸失败过程一般为四个阶段:
1)火焰抬升阶段:山火火焰在风力作用下,山火空气夹入比增加,导致火焰燃烧强度增加,高度增大,烟雾灰烬被火焰对流漩涡卷入相地和相间间隙。
2)导线对火焰发生预放电阶段:火焰接近导线,电晕流注放电产生大量活性基,加速燃料燃烧,同时可燃物在活性基作用下形成爆炸性火球,促进放电进一步发展
3)电弧形成阶段:在电场和磁场作用下,火焰化学电离和热游离产生的电荷和导线附近以及颗粒出发流注放电产生的电荷聚集到放电通道形成电弧,随后,线路发生短路跳闸故障。
4)线路重合闸阶段:山火击穿一般发生在火势接近最强时,发生跳闸后,重合闸时间较短,火势并没有减弱,且重合闸过程中产生过电压有可能造成导线对火焰放电,形成对地短路故障,重合闸失灵[6,7,8]。
3 山火频发原因分析
引起山火多发的原因主要有:
1)据统计,所辖线路有30%的区段位于或跨越林区、荒地,且运城地处山西南部,气候干燥,气温偏高,同时大风天气较多,易发生火灾,对输电线路的防火工作带来巨大困难。
2)地方政府部门的防火工作未常态化。防山火工作是一系统工程,涉及面广,需政府牵头,政府防控时间段仅限于清明前,缺乏防山火工作的连续性和稳定性,尚未形成有效常态机制。
3)春季正值村民烧荒开垦以及清明祭祀,在此过程中,安全防火措施落实不到位,通道内易燃物清理力度不够[3]。
4 山火引发跳闸故障的特点
4.1 故障发生时间集中
通过对以往山火跳闸故障统计分析发现,山火发生与季节气候相关,大多发生在每年10月至下年4月之间,特别是10月、11月、2月和3月,清明节前后祭祀、春耕烧荒,且此时间段多为气温高、降水少、相对湿度小、大风天气多,发生山火的概率非常大[5]。
4.2 故障人为因素较大
发生山火灾害的火源99%以上是人为的,如不经意间扔出的未熄灭烟头、农民烧荒开垦、祭祀祭拜、人为蓄意防火等等人类行为活动,都是发生火灾引起输电线路跳闸故障的主要原因[4]。
4.3 故障地点环境特殊
发生山火跳闸线路均处于植被茂盛、地表有干枯杂草且附近有村民烧荒烧秸秆的地段。这些区段内干枯杂草、荆棘、落叶、秸秆、灌木等可燃物,为山火发生提供了可燃条件[5]。
5.1 加强输电线路运维管理工作
及时清理线下堆放的杂草、秸秆、灌木等易燃物,并根据通道内植被变化情况、山火事故的特点以及山火档案动态调整防山火危险点,适当缩短巡视周期,增加巡视次数,确保巡视质量,及时消除不安全隐患[5]。
5.2 与当地政府、林业部门、消防部门保持联系
与当地相关部门保持联系,发现火情,及时了解山火实况,共同协作采取有效应对措施。
5.3 加强电力设施保护宣传工作
利用电视、报纸、网络、手机短信、广播等媒体,多渠道、多形式宣传《电力法》和《电力设施保护条例》,同时,发放传单、宣传画、设置警示牌,提高民众的自觉防护意识,严格控制人为火源[5]。
5.4 建立群众护线体系
充分利用护线员住所离输电线路近,熟悉地形、环境等优势,可随时了解线路通道内的山火隐患,提前控制,及时排除。
5.5 易发生山火线路危险区段重点控制
根据山火多发生时间较集中的特点,在清明节、国庆节前后以及春耕烧荒等山火多发的危险时间段,在输电线路防山火事故重点区段,派专人蹲守[3]。
5.6 做好输电线路防山火应急预案
根据山火事故特点,建立防山火应急处置预案,认真组织防山火应急演练,并不断完善、修订应急预案,保证抢修人员和物资储备充分,随时应对山火突发事件,确保短时间内可以快速恢复送电。
5.7 采用高科技技术手段
研究开发防山火智能监测预警系统,与现有的生产管理系统、地理空间系统、公网气象系统的数据相结合,加强重点地段不间断视频的监测监控,及时发现山火隐患,准确定位火灾位置,分析火情蔓延趋势,提高防山火工作效率。
6 结语
输电线路防火工作是一项长期的系统性工作,要将其纳入运行工作的重点。吸取事故教训,总结防山火经验和成功做法,制定有效防范措施,做到山火尽早发现,及时处理控制,最大程度地降低山火对电网的影响,确保输电线路的安全可靠运行。
参考文献
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输电线路山火发生规律分析 篇2
笔者对2001年1月至2012年10月卫星遥感监测热点数据进行选择、分类, 得到相应年份湖南省每天的热点总数, 并和非重点用火时期进行比较, 结合相应时期的降水数据, 得到湖南省山火发生高危期, 对线路防山火有重要的指导意义。
1 热点数时间分布特性
根据湖南省工农业用火习惯及历史资料可知, 湖南省山火重点用火时期主要有6个:春节、春耕、清明节、中元节、秋收以及秋后烧荒。利用2001-2012年湖南省卫星遥感监测热点数据以及降水数据, 将6个重点用火时期的热点数和降水量 (以长沙市为代表) 与非重点用火时期进行比较, 分析热点数与降水量及工农业用火习俗的关系, 并找出对电力系统危害最大的山火高危期。为便于分析, 以相应时间段每15d (清明节期间为3d、中元节期间为7d, 依次用字母A~U表示) 热点数之和为单位进行统计。
1.1 春节
2001-2012年十二年内春节期间 (农历正月初一至十五, 时期A) 湖南省卫星遥感监测热点总数、长沙市降水量和, 如图1所示。
按照热点数的多少将春节期间山火发生的危险程度进行分类, 如表1所示。
为了比较降水量与各时期热点数的关系, 求得二者的相关系数ρ=-0.54。
1.2 春耕
图2为2001-2012年湖南省春耕期间 (2-3月, 时期B~D) 卫星遥感监测热点数与长沙市降水情况。
由图2可以看出, 2008年C时期热点数特别多, 其原因在于2007年冬季有覆冰, 导致2008年春季山上枯枝败叶多, 因此该时期山火特别严重。且在2008年以前, 春耕期间热点数较多的主要为C时期, 2008年以后D时期热点数逐年增多, 渐渐占据主导地位。为了便于分类分析, 将B、C、D时期热点数相加, 如表2所示。
再将表2中春耕期间热点数总和按照一般、中等、严重、危险四个等级分类, 如表3所示。
降水量与热点数的相关系数ρ, 如表4所示。
由表4可知, 春耕时期降水量与热点数的相关系数ρ均小于-0.5。
1.3 清明节
清明节在阳历4月4-6日之间, 期间的祭祖活动是引发山火的一个重要人为因素。图3为2001-2012年的3月28日至4月11日 (共15d, 时期E) 内卫星监测热点数和长沙市降水量示意图。
从图中可以看出, 清明期间热点数目较多, 最多达到1 888个。将清明节期间山火发生的危险程度按照监测到热点数的多少进行分类, 如表5所示。
降水量与热点数的相关系数ρ=-0.52。
1.4 中元节
图4所示为2001-2012年中元节期间 (农历七月初九-七月十五, 共7d, 时期F) 湖南省卫星遥感监测热点数与长沙市降水情况。
由图4可以看出, 中元节期间热点数比春节、春耕、清明节时期热点数要少, 但是其危险性也不容忽视, 因为上述热点数是只有7d内的数据, 比其余时期要短很多。
降水量与热点数的相关系数ρ=-0.32。
1.5 秋收
湖南省秋收通常在阳历的10月中到11月中约一个月的时间之内。图5为2001-2012年湖南省秋收期间 (10月16日至11月15日, 时期G、H) 卫星遥感监测热点数与长沙市降水情况。
将G、H时期热点数相加, 结果如表6所示。
再将表6中秋收期间热点数总和按照一般、中等、严重、危险四个等级分类, 如表7所示。
降水量与热点数的相关系数ρ, 如表8所示。
由表8可知, 春耕时期降水量与热点数的相关系数ρ均小于-0.5。
1.6 秋后烧荒
秋后烧荒期间为阳历11月下半月至次年1月份 (时期I~M) , 此过程较长, 为了便于分析, 求取历年秋后烧荒时期77d热点数总和, 如表9所示。由表9可以看出, 虽然期间热点数总和最大为1 449个 (2008年) , 大于秋收时期热点总数, 但因为该时期最长 (77d) , 并不能说明该时期是山火发生最多的时期。说明分析过程中需要将高危期的时长因子考虑进来。
将表9中秋后烧荒期间热点数总和按一般、中等、严重、危险四个等级分类, 如表10所示。
降水量与热点数的相关系数ρ, 见表11所示。
由表11可知, 秋后烧荒时期降水量与热点数的相关系数ρ均小于-0.3。
1.7 非重点用火时期
为了对比, 笔者还统计了十二年来非重点用火时期5-8月 (时期N~U) 湖南省的卫星遥感监测热点与降水情况, 结果表明, 非重点用火时期15d热点数最多的仅为200个, 大部分都在50个以下, 而重点用火时期15d热点数和最多的分别为 (中元节除外, 因为只有7d) :春节:956个、春耕:2 607个、清明节:1 888个、秋收:576个、秋后烧荒:502个。如表12所示。
由表12可以看出, 无论是15d热点数和的最大值还是平均值, 非重点用火时期比几个高危期都明显要小。这说明人为火源因素是造成山火多发的一个重要条件。
从6个时期热点数和降水量情况可以发现:热点数与降水量呈负相关关系, 相关系数ρ在-0.5左右, 表明降水量越多, 热点数越少;与野外用火多少呈正比关系。
1.8 热点数与高危期的关系
考虑高危期时长因素的影响, 总结6个时期的热点及山火发生的特点, 如表13所示。
比较表13中后两列可以看出山火发生的密集程度, 从而估测出相应时期山火发生的可能性大小。
根据平均每天热点数将各个时期按危险程度由高到低排序, 结果如下:清明节>春耕>春节>秋收>秋后烧荒>中元节。由此可知, 重点用火时期之中尤为严重的为清明节、春耕和春节3个时期, 需重点防范。
按照各时期热点总数的多少分为4个等级, 代表相应时期的危险程度, 如表14所示 (因中元节高危期为7d, 且危险程度最低, 未参与分级) 。
根据表14的数据, 可以根据热点总数的多少对任意一年山火高危期危险程度进行分级, 可对山火的预测预警及发生规律的研究提供依据。
2 大范围山火与高危期的关系
2.1 高危期大范围山火发生概率
根据监测记录, 统计出在6个高危期有山火发生的年份, 计算出高危期大范围山火发生的概率p (p=大范围山火发生年数/23) , 结果如表15所示。
值得注意的是, p与相应高危期的时长t有关, 如虽然p春耕>p清明节, 但春耕期间时长是清明节期间的3倍。因此, 清明节期间发生山火的危险程度比春耕时期要大得多。
2.2 高危期危险系数
为了消除高危期时长因素的影响, 将p乘以一个时间修正系数T, 即得到6个高危期的危险系数W:W=T×p, T=100/t。由此计算得六个高危期的危险系数W, 如图6所示。
从图6中可以看出, 6个高危期危险系数W从高到低排序依次为:清明节、春耕、春节、秋收、秋后烧荒、中元节。其中, 清明节、春耕和春节比后3个明显更高, 需要重点防范。上述结果与1.8节中排序结果一致。
3 结论
(1) 6个高危期的热点数与降水量呈负相关关系, 相关系数ρ在-0.5左右;与野外用火多少呈正比关系。
(2) 可以根据热点总数的多少对任意一年的山火高危期的危险程度进行分级, 这为山火的预测预警以及山火发生规律的研究提供了依据。
(3) 日均数和危险系数W可以作为衡量山火严重程度和山火预报的工具。
山火防范 篇3
1 关于临床研究和实验研究的报道
1.1 关于对“烧山火”、“透天凉”的临床研究
这方面的研究比较零散, 主要由临床医生报道为主。邱氏用烧山火透天凉针刺手法治疗痹证, 认为寒湿痹痛, 采用烧山火针刺手法能使阳气入内, 使患者局部或全身出现温热感, 振奋阳气, 鼓舞正气, 温阳散寒, 祛湿定痛, 温通经脉, 推动营卫之气循环;风湿热痹, 采用透天凉针刺手法可达泄热祛邪的目的[1]。王氏运用烧山火治疗痹证、痛证取得了良好的效果, 也印证了针刺补泻手法的临床价值。王氏通过整理郭天保烧山火透天凉手法在临床中的运用, 认为手法成功的关键是补必热, 泻必凉。于氏却认为在针灸临床上应重视留针得气, 并且倡用平补平泻以补虚泻实, 不应片面强求补泻手法对机体的作用[2]。部分医生认为补泻手法在针灸治疗中无足轻重, 这可能与医者掌握技术不精, 针灸机理尚未清楚有关。
1.2 关于对“烧山火”、“透天凉”作用机理方面的研究
董氏通过观察不同凉泻手法针刺后致热大鼠内毒素水平的影响, 得出了凉泻手法对热证作用的肯定性;孙氏通过观察用提插手法、捻转手法、透天凉手法及提运手法对致热大鼠血浆环核苷酸、血清超氧化歧化酶水平影响, 得出了凉泻手法对热证的有效性, 在作用效果上以提运手法最佳, 其次是透天凉手法, 但却未涉及到对热补手法针刺致热大鼠影响的否定性研究。刘氏也从信号转导途径上进行了研究, 观察不同手法对正常人体外周血单核细胞 (PB-MC) 细胞信号转导子和转录活化子 (STAT5) m RNA和DNA的结合能力的影响, 得出补法针刺免疫调节作用有细胞因子及JAK/STAT信号转导途径的参与, 但却不与试验设计中推理的泻法针刺会降低PB-MC细胞STAT5 m RNA基础转录水平及DNA结合能力相符, 这或许与其实验设组、选穴的欠合理化有关, 从而对泻法的作用仍有疑问。
2 目前研究的不足以及对今后研究的建议
首先对于临床研究方面, 报道得比较零散, 注重个案报道而缺乏系统的研究。对于实验研究方面, 虽然已经做了部分实验研究, 但却存在着诸多问题:补和泻缺少交叉对照观测, 单方面对补或泻的研究降低了研究结果的说服力, 甚至可能对实验中忽略的手法的作用产生了疑问;虽然也有补泻两种手法的同时研究, 但却因为实验设计的欠合理降低了实验结果的说服力。
此外, 还可以从补泻操作的规范化、量化方面予以深入研究, 虽然这方面比较困难, 但却是我们的传统针法研究结果希望得到世界认可的重要因素。目前也有关于这方面的研究, 在《石学敏院士针刺手法量学的概念及核心》上介绍了石学敏院士率先提出的针刺手法量学理论, 对捻转补泻手法确定了新定义和量化操作, 即作用力的方向是决定补和泻的重要因素之一;捻转补泻与作用力的大小有直接关系;施行捻转补泻手法所持续时间的最佳参数为每个穴位操作 (1~3) min;两次施术间隔时间的最佳参数为 (3~6) h等四大要素, 使针刺疗法更具有规范性、可重复性、可操作性[3]。胡氏在已有针刺手法参数科研及临床研究的基础上, 采集大量针刺手法参数, 提出应用数据挖掘技术的方法。龚氏从间生态学说来阐释针刺补泻与刺激量、时间等量化指标的相关性[4]。此外还有王氏从量刺激量大小的标准、刺激量轻重与手法补泻的关系等不同方面对针刺手法的量化研究做了全面综述[5]。虽然这方面也已经开始做了, 但对可以完全定量的仪器研究还未涉及, 所以要完全实现标准化、规范化可能还有一段路要走。
不管是临床研究还是实验研究都还存在着诸多问题需要解决, 故我们认为目前存在的不足也正是我们今后研究的方向, 实现操作的标准化也是我们今后努力的目标。
3 结语
针灸的疗效已经得到历史的见证, 其补泻的精髓需要我们去继承和发扬, 本文虽只从补泻手法的代表——“烧山火”与“透天凉”进行论述, 但也希望能以点带面起到抛砖引玉的作用, 将传统针法研究得更为透彻与规范, 从而为针灸的临床疗效提供更有力的支持。
参考文献
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