消防理论研究FireScienceandTechnology,August2023,Vol.42,No.8单相触树接地故障引燃特性及模型分析宁鑫1,何鑫2,王军2,孙章2（1.国网四川省电力公司电力科学研究院，四川成都610041；2.西华大学电气与电子信息学院，四川成都610039）摘要：针对单相触树引燃植被进而引发森林火灾问题，为明确植被的引燃特性与温升机理，搭建试验平台对导线接触松木进行研究，分析导线触树引燃植被过程中的引燃现象与温度变化。分析发现植被引燃分为初始接触、水分蒸发、炭化通道、蔓延贯穿4个阶段；同时，泄漏电流受温度影响也呈现出明显的4个发展阶段特点；植被温度升高的热量来源于电流热效应与物体传热。根据热量作用途径与温升机理，提出计算燃点-时间的温升模型，对植被蔓延至不同位置的明火时间进行预测分析。验证结果表明，计算模型具有较高的准确性，对指导线路引发森林火灾防治工作具有重要意义。关键词：单相触树；森林火灾；引燃特性；温升模型；明火时间中图分类号：X954；D631.6文献标志码：A文章编号：1009-0029（2023）08-1046-05配电线路故障多且危害较大，调研发现最易发生的故障为单相接地故障，占比约为80%［1］。特别是，架空线路单相高阻接地故障中有一部分是导线触树接地故障。配电线路由于风偏、断线坠落等产生单相触树接地故障［2-4］（Tree⁃contactSingle⁃phase⁃to⁃groundFault，TSF），可能导致树线放电引燃植被。架空线路故障也是引发森林火灾的原因之一［5-6］，如2009年澳大利亚发生的“黑色星期六”特大森林火灾［7］和2020年美国加州山火，均为树线矛盾接地故障引起。现阶段，树线放电，引燃植被过程中的电压、电流、阻抗、温度等参数演变复杂，引燃机理尚未完全掌握，亟待研究。针对上述问题，SULLIVANA等［8］开展了树枝搭接高压导线引燃试验，获得引燃现象及泄漏电流变化特点。梁栋等［9］建立了TSF仿真模型，重点研究故障识别方法。丛子涵等［10］开展单相触树接地故障初期的仿真研究，分析了树线接触位置的电弧特性，关注了接触位置的电弧作用。目前的研究中针对温升机理与温升对泄漏电流的影响特性尚未明确，缺乏不同位置温升及引燃时间的计算模型。本文针对TSF条件下植被引燃问题，搭建试验平台，以松木为对象重复试验，分析引燃过程的泄漏电流及温度的演变规律，探究泄漏电流与温升之间的影响特性，并从热量作用途径角度揭示植被引燃机理；研究建立植被温升数值计算模型，对植被不同分布位置的燃点，即引燃时间进行预测...
