參考資料之來源及日期:Mitigating the risk of fire starts and the consequences of fires near overhead lines for System Operations , 2022.06.
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參考資料之作者:F. CRISCI、A. MOGILVESKY、J. VACCARO、J. RAMIREZ、D. RUSSELL、
A. BEUTEL
近年來,隨著溫室效應日趨嚴重,氣候變遷導致極端氣候發生頻率增加,全球平均環境溫度持續攀高,而異常高溫、乾旱、降水量的減少,皆使全球各地發生森林野火的機率大幅提高,從而對山區及植被茂密之電力基礎設施造成威脅,其中尤以架空線路為甚。
參考資料作者F. CRISCI等對此提出了一些既有的架空線路火災風險管理策略,以及新的架空線路建設策略,例如避免將新設線路架設於高野火歷史的地區,以減輕野火不利影響的風險。
為了更好好地瞭解其風險,作者亦建議公用事業公司進行野火風險建模,以計算在一系列天氣模式下,所屬之架空線路火災潛在後果。然後,得知因此類火災引發的潛在後果或威脅,並藉由風險分類推動資產管理計劃和維護優先順序,以及如何在火災風險不同的區域運轉其電力線。
除上述風險管理策略層面之外,關於降低起火風險之技術層面,作者亦提到國外許多公用事業公司通過禁用復閉功能(Reclosing),或使用更靈敏的饋線電路保護設置,來降低起火的風險。一項研究表明,以這種方式改變保護設置可將配電系統的起火機率降低16%。
2009年在澳大利亞維多利亞州發生黑色星期六叢林大火(Black Saturday bushfires)中,該州的公用事業公司因為已經安裝了名為「快速接地故障限流器(Rapid Earth Fault Current Limiter;REFCL)技術」,在幾毫秒內即中斷了對地相故障,從而限制了故障能量,並降低該公司電力設備起火的風險。
此外,作者提到美國正在開發兩種技術,以便在發生災難性故障之前,關閉故障饋線電路。一種旨在檢測早期故障,以便公用事業公司可以在缺陷演變成故障之前,對其進行修復,稱為「早期故障檢測技術」。另一種是「導體斷裂檢測技術」,該技術檢測到斷裂的導體,並且在導體撞擊地面之前中斷電路。然而,該研究的研究人員指出,當應用於僅具有傳統保護和控制方案的電路時,它很昂貴,需要復閉開關之間的專用通信以及協調回應通信的能力,並且當導體落到地面並保持完好無損時,故障無法被檢測到。
為了降低導體碰撞或架空線路被植物接觸的風險,公用事業公司可用有被覆或絕緣導體取代裸導體,亦可用地下電纜代替。然而,架空高壓絕緣吊掛電纜的成本至少是裸露高壓線路成本的兩倍,而地下線路的成本可能是裸露設施成本的七倍左右,最高可達十倍。
公用事業公司所處的監管制度對其火災風險管理產生了重大影響,一些公用事業公司已經被立法授權在火災發生時,若認為有必要避免對人身或財產造成更大的損失,可大規模停止電力供應。然而,停電將對該區域產生巨大影響。研究表明,在熱浪期間,因停止供電可能會加劇熱浪中的死亡人數。
最後,公用事業公司和消防機構在火災事件期間進行合作的必要性被凸顯出來,過去曾有消防員因500千伏線路上的閃絡電壓而被擊倒在地。因此,公用事業公司可以關閉並隔離故障的電力線,以便消防機構安全地滅火。另一方面,消防機構可以協助公用事業公司在火災後安全進入火場檢查和修復工作。
我國架空輸電線路大部份位於山區和曠野之中,加之近年來夏日平均溫度逐年升高,發生森林野火之機率亦可能逐年增加,因此,藉由本參考資料國外架空線路火災之處理經驗,可成為我國公用事業公司未來應對相關事件之借鏡。
經濟部能源局111年度「電力工程技術規範及高壓用電設備管理計畫(2/3)」
台灣綜合研究院電力工程研究團隊 編輯
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