消防科学与技术 ›› 2025, Vol. 44 ›› Issue (10): 1486-1494.
周瑶1, 何建波1, 柳明贤1, 沈雪明2, 李自平1, 宁文军2
Zhou Yao1, He Jianbo1, Liu Mingxian1, Shen Xueming2, Li Ziping1, Ning Wenjun2
摘要: 配网线路高度较低,周围树木易与线路搭接形成单相触树接地故障(TSF),严重情况下可导致火灾。TSF的一个重要特征是树枝表面炭化通道的形成与发展。观测炭化通道形态可以定性判断故障进程,但仍然缺乏与TSF电气特征量对应的定量关系。基于此,在10 kV试验线路上模拟TSF,借助电气参数测量、高速摄像和红外测温等手段,研究TSF发展全过程中的泄漏电流、燃烧图像和温度分布,建立炭化通道发展形态这一定性特征与泄漏电流这一定量参数的关联性。结果表明,TSF可根据泄漏电流发展特征划分为5个阶段:炭化通道初始发展阶段、横向发展阶段、纵向发展阶段、抑制阶段与引燃/停止阶段。结合电流波形与高速拍摄图像,详细分析了每个阶段内炭化通道的发展形态与成因。结果表明,泄漏电流的变化趋势与炭化通道发展过程存在阶段关联性。针对故障过程中的电阻U形曲线进行了分析,其主要成因来源于炭化通道发展与水分蒸发的时间不同步性。研究结果可为导线单相触树故障的识别与监测提供理论参考。