系統概述

我國的能源資源分布與用電負荷分布決定了發電中心遠離負荷中心，需要采用遠距離輸電。隨著輸電線路走廊用地越來越緊張，許多輸電線路走廊經常跨越植被茂密的山區和林區。山火蔓延至線路下方時可能會導致線路相地或相間擊穿而引發跳閘事故。特別是每年清明時節，居民焚燒祭品引發山火而造成的跳閘事故尤為突出。隨著植樹造林、退耕還林及封山育林等政策的出臺，輸電線路走廊附近山區和林區的植被高度及密度顯著增加，進一步加劇了山火對輸電線路的危害。

山火的主要特性為高溫、高電導率以及大量的灰燼與煙霧，這些特性嚴重影響輸電線路的桿塔、導線、絕緣子以及相間和相地之間間隙的電氣絕緣與機械性能。統計數據表明，不同電壓等級的輸電線路都有可能發生山火引起的跳閘事故。2009--2011年，僅湖北電網因山火引發的500kV輸電線路跳閘事故就達到15起，嚴重影響了電網的安全穩定運行。

山火引發線路故障的機理

架空輸電線路外絕緣以空氣作為絕緣介質，受天氣條件(如風、雨、雷電、雪等)影響，常發生絕緣失效引起的跳閘故障，這些故障一般發生在塔頭或絕緣子串等位置。但線路下方發生的山火卻會導致導線對樹木或對地放電而跳閘。極端高溫和干旱天氣條件下，森林易發生大面積山火。當線路下方出現山火時,線路相地或相間間隙就會發生擊穿，特別是山火經過多回線路共用的走廊時有可能引發多條線路跳閘，導致大面積停電事故。

對于山火引發跳閘故障的機理，普遍認為:輸電線路下發生山火后，由于山火燃燒的熱空氣向上運動，周圍的冷空氣隨之不斷補充而形成對流;而這些燃燒的熱空氣中含有的導電物質也隨之向上運動，熱游離的空氣在上升過程中逐步地去游離，在導線與地面間產生大量的電荷;煙霧在不斷升騰的過程中造成空氣間隙小于線路工頻電壓閃絡的最小間隙時，就極有可能發生空氣間隙被擊穿，導致線路跳閘。

在初始階段，如果能及時發現山火并采取有效措施撲火，就不會引發大面積火災。所以防山火預警就顯得尤為重要。針對山火重災區的輸電線路通道上安裝武漢風河智能電力防山火監測系統裝置（FH-900M輸電線路防山火監測裝置），包含紅外雙光譜采集模塊、傳輸模塊、監測模塊、主控模塊和監控終端，采集模塊包含傳感器和攝像機。在監測到超過設定熱幅值時，具備報警功能。可實時探測煙霧、明火等，在火苗出現的第一時間，通過紅外攝像前端采集的數據回傳，告警，將線路“火情”及時、直觀的展現，有利于運維人員實時預警火情、確定山火地點，極大的提高了山火的防控效率。