Матрица факторов пожарной опасности воздушных линий электропередачи как основа для моделирования риска

Введение. В фокусе внимания исследователей долгое время остаются вопросы оценки и снижения пожарного риска для протяженных линейных объектов электросетевой инфраструктуры, в частности воздушных линий электропередачи (ВЛЭП). Актуальность проблемы обусловлена частотой и масштабами природных пожаров. Кроме того, нарушение целостности ЛЭП — одна из базовых уязвимостей энергосистем [1]. В данном случае горючие материалы, рельеф, метеорологические условия формируют комплекс опасных факторов, который следует детально рассмотреть, отдельно от общих моделей ландшафтных пожаров.

За рубежом в пожароопасных регионах энергокомпании вынуждены задействовать превентивные отключения [2] и иные ограничения (в том числе PSPS¹), а также оперативно модернизировать инфраструктуру для снижения вероятности возгораний [3].

Согласно данным Федерального агентства лесного хозяйства, в 2019 году в России из-за линейных объектов (включая линии электропередачи) возникли 132 пожара². В первом полугодии 2023 года в Дальневосточном федеральном округе переход с линейных объектов выделили как самостоятельную причину 6,2 % числа пожаров (3,4 % по площади)³.

В пожароопасный период (апрель – октябрь) 2018 года в Челябинской области зарегистрировали 648 лесных пожаров. Из них 19 (2,9 %) связаны с линиями электропередачи [4].

Нередко ландшафтные пожары возникают вследствие замыканий на ЛЭП и быстро распространяются из-за жары и сильного ветра. Такой случай зафиксировала Авиалесоохрана в Усть-Донецком районе Ростовской области (пожар на землях сельхозназначения 15 августа 2022 года⁴).

Вопросы пожарной безопасности ВЛЭП исследуются по нескольким направлениям. Во-первых, активно изучаются механизмы возникновения и распространения пожаров вблизи линий электропередачи. При этом учитываются влияние конструктивных особенностей опор, проводов и изоляторов [5], а также режимов их эксплуатации [6]. Во-вторых, оцениваются погодные и климатические условия, способствующие возникновению и усилению горения (высокая температура воздуха, пониженная влажность, сильный и порывистый ветер, длительные периоды без осадков и др.) [7], а также взаимодействие этих факторов с топографией и характером растительного покрова [8]. В-третьих, развивается количественное моделирование пожарного риска, которое опирается на статистику происшествий [9]. Для этого задействуют вероятностные методы, сценарный анализ и различные подходы к ранжированию участков ВЛЭП по степени опасности [10].

В отечественной и зарубежной литературе рассматривались отдельные группы факторов риска. Детально классифицированы и описаны такие источники зажигания вблизи ВЛЭП, как:

• дефекты оборудования;
• внешние механические воздействия;
• атмосферные явления;
• человеческий фактор.

Разработаны и применяются различные подходы к оценке пожарной опасности растительного покрова. Принимаются во внимание, например, индекс горимости, фитомасса, степень иссушенности [11]. Кроме того, предлагаются модели, учитывающие влияние рельефа, лесистости, минерализованных полос, расстояние до инфраструктурных объектов и населенных пунктов [12]. Однако эти и другие факторы, как правило, рассматриваются разрозненно, в рамках частных задач (например, построение карт пожарной опасности, прогнозирование распространения огня или планирование мероприятий по расчистке просек), вне интеграции в единую систему «источник зажигания (или инициирующее воздействие) – горючая среда – условия распространения горения» (ИЗ – ГС – УРГ).

Отдельное направление исследований связано с прогнозированием развития пожароопасных ситуаций вдоль трасс ВЛЭП [13]. В таких работах обычно выделяется ограниченное число типовых сценариев, для которых анализируются вероятности реализации и возможные последствия. В качестве примеров можно привести возгорание под проводами при падении деревьев, возгорание от искрения на опоре в условиях высокой сухости растительности, переход верхового пожара через просеку и т. п. В перечисленных случаях для принятия управленческих решений применяются сценарные матрицы, карты рисков и другие инструменты визуализации. Однако такие сценарные описания нередко опираются на произвольно выбранные или слабо формализованные наборы исходных факторов, что затрудняет их сопоставление и включение в единые системы управления рисками на уровне энергосистемы или региона.

Таким образом, при значительном объеме эмпирических данных, частных классификаций и моделей в открытом доступе нет единой, систематизированной классификации факторов, определяющих пожарную опасность ВЛЭП. Очевидна актуальность такой системы, построенной в соответствии с трехкомпонентной структурой (ИЗ – ГС – УРГ) и изначально ориентированной на использование в рамках сценарного анализа. К тому же все еще не разработан общепринятый формализованный подход к построению сценарной матрицы риска, в которой ИЗ, ГС и УРГ были бы представлены как совокупность типовых факторов, отражающих наиболее вероятные и опасные ситуации. Пока же в литературе элементы классификации, сценарного описания и количественного моделирования присутствуют фрагментарно и разрозненно. Авторы акцентируют внимание, например, на:

• источниках зажигания [14];
• характеристиках горючей среды [15];
• условиях распространения пожара [16];
• методах вероятностной оценки и ранжирования участков ВЛЭП [17].

При этом нет целостной методической основы, включающей классификацию факторов, логику их комбинации в сценарии и связь сценариев с количественной оценкой риска. Представленная научная работа призвана восполнить данный пробел. Ее цель — создание единой классификации факторов, влияющих на пожарную опасность ВЛЭП, описанной в терминах инициирующих воздействий, горючей среды и условий развития горения. Еще одна новация предложенного решения — построение формализованной сценарной матрицы риска для участков линий электропередачи. При достижении поставленной цели решались следующие задачи:

• анализ подходов к описанию и классификации факторов пожарного риска (главным образом вблизи ВЛЭП);
• формирование классификации факторов по трем группам (ИЗ, ГС, УРГ) с указанием их взаимосвязей;
• выявление параметров и классификация горючей среды в зоне возможного воздействия источника зажигания;
• определение и классификация условий воспламенения и распространения горения (УРГ);
• обобщение результатов классификации в конечное число репрезентативных состояний;
• построение сценарной матрицы риска.

Материалы и методы. Основой настоящего исследования послужил метод оценки пожарной опасности, при котором возникновение пожара от ВЛЭП рассматривается как результат взаимодействия трех ключевых компонентов: ИЗ, ГС и УРГ. Это общепризнанный подход в оценке комплексных угроз. Так, для определения надежности линий электропередачи в условиях множественных стихийных бедствий применяются многокритериальные решения. Например, комбинируют методы анализа иерархий и весовых коэффициентов энтропии (AHP⁵ – EWM⁶) [18]. Другой пример сложной методологии — TOPSIS⁷. Этот подход применяют в первую очередь к ранжированию рисков, которые создают различные виды стихийных бедствий для линий электропередачи. Отметим, что метод полезен для управления ресурсами на основе статистики последствий, но не причин [9].

Методология работы заключалась в последовательной декомпозиции и классификации названных выше компонентов. Для групп факторов определили ключевые принципы систематизации.

Для источников зажигания классификация строилась по анализу их физической природы, причин возникновения и агрегировалась по ключевым физическим механизмам теплового воздействия на горючую среду.

Классификация для горючей среды базировалась на ее пирологических свойствах и расположении относительно конструктивных элементов ВЛЭП.

Для условий распространения горения использовалась признанная в мировой пирологии концепция «треугольника пожарного поведения». В рамках данной статьи речь идет о погоде, топографии и характеристике горючих материалов.

Результаты исследования. Для реализации цели заявленного исследования проводился анализ литературы, который позволил структурировать и представить в виде авторских схем классификации источников зажигания, горючей среды и условий распространения горения. Каждый из этих факторов стал осью итоговой сценарной матрицы риска.

Классификация источников зажигания. Отметим разнообразие причин возгораний, связанных с ВЛЭП. В их числе — нарушения правил эксплуатации электрических сетей (износ, человеческий фактор) и явления вероятностного характера (климатические условия). Однако для количественного моделирования риска первопричины событий (например, падение дерева или пробой изолятора) менее важны, чем физические характеристики самого процесса зажигания. Поэтому с научной точки зрения более качественной представляется система, основанная на доминировании физических механизмов теплопередачи и характере энергетического воздействия.

В предложенной классификации источники зажигания относят к одному из двух классов, соответствующих аварийным режимам работы. Речь идет о межфазных замыканиях (МФЗ) и однофазных замыканиям на землю (ОЗЗ). Другие виды аварийных режимов работы (перегрузки или несимметричные режимы) обычно приводят к распределенному нагреву проводников по всей длине, а не к концентрированному и высокотемпературному выделению энергии в одной точке, которого достаточно для зажигания горючих материалов.

Данная классификация позволяет четко разграничить источники зажигания по типу и механизму нагрева (рис. 1).

I. Межфазные замыкания возникают при следующих обстоятельствах:

– схлестывание проводов из-за ветра;

– оледенение проводов;

– падение на провода деревьев и других предметов.

В таких случаях фиксируется интенсивный нагрев до 4000–10000 °С и выше. Сила тока резко увеличивается в 10–100 раз по сравнению с номинальным режимом [7]. При этом образуется электрическая дуга — плазменный канал с высокой температурой и интенсивным тепловыделением. Кратковременное, но чрезвычайно мощное выделение энергии порождает вторичные источники зажигания — раскаленные капли металла. Это обстоятельство обусловливает высокую вероятность возгорания сухой лесной подстилки или травы.

Риск схлестывания проводов при сильном ветре можно количественно оценить с помощью моделей, основанных на нелинейных уравнениях колебаний проводников. Такие системы позволяют в реальном времени определять вероятность возникновения опасного сближения фаз [8].

При этом от величины тока и длительности короткого замыкания напрямую зависит уровень пожарной опасности: низкий, средний или высокий [5]. Экспериментальные исследования подтверждают, что для неизолированных алюминиевых проводов существуют конкретные диапазоны пожароопасных токов короткого замыкания. Так, проводу сечением 25 мм² соответствует диапазон 120–180 А [13]. К этому же классу относятся двухфазные замыкания на землю (ДЗЗ), возникающие при падении на землю проводов двух или трех разных фаз. Несмотря на то что ток идет через землю, электротехнически такой режим эквивалентен межфазному короткому замыканию, так как характеризуется большими токами КЗ. Физика зажигания в этом режиме идентична МФЗ: в точках контакта проводов с землей возникают мощные электрические дуги. В результате металл плавится, и раскаленные капли поджигают горючие материалы.

II. Однофазные замыкания на землю обусловливают устойчивое термохимическое воздействие на горючие материалы. Это наиболее распространенная и основная причина пожаров. Аварийный режим характеризуется продолжительным и, как правило, неконтролируемым выделением тепловой энергии.

В сетях 6–35 кВ, работающих с изолированной нейтралью, токи ОЗЗ незначительны (как правило, до 10 А) [6]. Они не вызывают мгновенных разрушений элементов и оборудования, что позволяет длительно (несколько часов) эксплуатировать сеть в аварийном режиме без отключения потребителей. За это время выявляются и устраняются повреждения.

Этот класс объединяет все сценарии, при которых проводник воздушной линии электропередачи (ВЛЭП) входит в длительный контакт с заземленным горючим объектом.

В литературе выделяют два типа замыканий на землю [14]. Первый — металлические. Речь идет о случаях прямого соединения проводников с землей с пренебрежимо малым сопротивлением в месте контакта. Примеры:

• обрыв и падение провода на траверсу;
• падение на корпус трансформаторной подстанции и другие металлические объекты в охранной зоне ЛЭП.

Замыкания через высокое переходное сопротивление (второй тип) возникают при падении проводов на сухую траву, а также если оборвавшийся провод касается дерева, деревянной опоры. К этому же типу относят контакт через поврежденный или загрязненный изолятор.

Механизм теплового воздействия в месте контакта фазы одинаков для обоих типов ОЗЗ. В точке касания с землей происходит резистивный (Джоулев) нагрев за счет прохождения емкостного тока замыкания через переходное сопротивление в точке контакта. Отсутствие дугового разряда высокой энергии делает этот процесс более медленным, чем в резистивно-компенсированных сетях. Тем не менее возникающая кондуктивная теплопередача от нагретого проводника к окружающим горючим материалам обеспечивает их постепенный нагрев до температуры воспламенения, т. е. обусловливает риск возгорания. Распространение тока замыкания по земле вблизи места повреждения создает локальные зоны нагрева, что также способствует возникновению пожара. При этом тепловыделение определяется произведением квадрата тока на сопротивление согласно закону Джоуля – Ленца.

Для металлических замыканий характерны значения переходного сопротивления от 0,1 до 10 Ом, тогда как при замыканиях через высокое сопротивление (падение провода на сухую траву, контакт с древесиной) речь может идти о сотнях и тысячах омов. При относительно небольших токах ОЗЗ определяющим фактором тепловыделения становится именно уровень переходного сопротивления. Увеличение сопротивления в сотни раз пропорционально увеличивает мощность нагрева, что создает локальные зоны интенсивного тепловыделения, способные вызвать воспламенение горючих материалов даже при умеренных токах замыкания.

Таким образом, все многообразие первопричин было сгруппировано в два типовых физических механизма, которые станут первым измерением (осью) в итоговой сценарной матрице риска.

Классификация горючей среды (ГС). Как было установлено ранее, одно из трех обязательных условий пожара при эксплуатации ВЛЭП – горючая среда (ГС). Это совокупность:

• горючих материалов природного и антропогенного происхождения в пределах охранной зоны ВЛЭП;
• элементов конструкции воздушной линии, которые могут воспламениться от термоэлектрических источников зажигания.

При количественной оценке вероятности воспламенения учтем ключевые пирологические параметры, определяющие чувствительность к зажиганию. Так, от типа и влагосодержания горючего материала напрямую зависит минимальная критическая энергия зажигания (воспламенения) Q_заж., которая определяется уравнением теплового баланса:

, (1)

где m — масса нагреваемого материала, кг; c_p — теплоемкость горючих материалов, кДж/(кг·K); T_заж — температура зажигания (воспламенения); T₀ — начальная температура; m_влаги — масса влаги в материале, кг; L_исп — теплота испарения воды.

При увеличении влагосодержания существенно возрастают энергетические условия воспламенения. Экспериментальные исследования показывают, что при росте влажности природных горючих материалов (ПГМ) с 10 % до 30 % требуемая минимальная тепловая нагрузка увеличивается с 20 кВт/м² до 35–40 кВт/м², что соответствует возрастанию критической энергии воспламенения примерно в 1,75–2 раза [15].

Дополнительный вклад в рост энергетического барьера вносят затраты энергии на испарение влаги (удельная теплота испарения воды — 2,26 МДж/кг). Для живой растительности с влагосодержанием 100–300 % относительно сухой массы воспламенение практически не реализуется при тепловых потоках менее 35 кВт/м².

Таким образом, при сравнении с сухими мелкодисперсными материалами (влагосодержание 10–15 %) энергетический барьер воспламенения для увлажненных и живых ПГМ возрастает ориентировочно в 3–10 раз, что согласуется с экспериментальными данными о влиянии влагосодержания на воспламеняемость растительных материалов [16].

Исходя из этого, предлагается следующая классификация горючей среды (рис. 2).

Класс А. Высокочувствительные ПГМ. Данный класс характеризуется минимальным влагосодержанием (менее 15 %) и, как следствие, низкой критической энергией воспламенения (менее 1 кДж). В эту группу входят наиболее пожароопасные материалы: сухая трава и хвоя (опавшая в текущем году), мхи при длительной засухе, а также органические накопления на изоляторах (помет, пух) и материалы птичьих гнезд.

Класс Б. Среднечувствительные ПГМ. Этот класс объединяет материалы с умеренным влагосодержанием (15–30 %), что повышает требуемую энергию воспламенения до 1–10 кДж. Примеры: лесная подстилка умеренной влажности, давно опавшая хвоя прошлых лет, сухие ветви диаметром до 5 см и древесина опор влажностью 20–30 %.

Класс В. Слабочувствительные ПГМ. В них содержится 30–60 % влаги. Согласно уравнению (1), в этом случае для воспламенения нужна высокая энергия (10–50 кДж). Слабочувствительные ПГМ — это влажная лесная подстилка, живая хвоя и листва в кронах деревьев, подрост хвойных пород и древесина опор влажностью 30–50 %.

Класс Г. Специфические горючие материалы. Пожарная опасность торфяников, конструкционной древесины, горючего мусора определяется не только влагосодержанием (как в классах А, Б, В), но и специфическими свойствами: структурными особенностями, химическим составом, способностью к самоподдерживающемуся горению.

Элементы данного класса качественно неоднородны и демонстрируют высокую восприимчивость к термическому воздействию — длительному при ОЗЗ и кратковременному от капель раскаленного металла. Это объясняется либо низкой энергией воспламенения (пропитанная антипиреном древесина, сухой мусор), либо способностью к самоподдерживающемуся горению после зажигания (торфяники). Как следствие, несмотря на неоднородность, такие материалы объединяют для целей сценарного моделирования риска.

Данная классификация, основанная на пирологических свойствах и чувствительности к термоэлектрическим воздействиям, позволяет перейти от обобщенного понятия «горючая среда» к четырем классам. Это необходимо для построения сценарной матрицы риска и позволяет количественно оценить вероятность воспламенения (P_восп) при различных аварийных режимах в зависимости от текущего состояния ГС.

Классификация условий распространения горения (УРГ). Рассмотрим ситуацию с таким начальным событием, как возникновение очага возгорания от воздушной линии электропередачи. Ущерб и масштаб последствий определяются распространением огня от очага. Условия, которые регулируют этот процесс, формируют третий ключевой компонент системы пожарной опасности.

Под УРГ в рамках настоящего исследования понимается совокупность факторов окружающей среды, определяющих скорость, интенсивность, траекторию фронта пожара и возможность его перехода между различными ярусами горючей среды. Важно отметить, что вероятность воспламенения и распространения огня зависят от ряда факторов (например, ветер, влажность). Однако в данном разделе они рассматриваются с точки зрения воздействия на уже существующий, развивающийся пожар. Классификация УРГ необходима для моделирования сценариев пожара и оценки потенциального ущерба.

В пирологии широко используется модель, которую называют треугольником пожарного поведения. В рамках представленного исследования принимается концепция, согласно которой характер и динамика распространения пожара определяются взаимодействием трех групп факторов: погодных условий, топографии и характеристик горючих материалов [11]. При этом учитываются:

• скорость ветра и влажность воздуха;
• форма рельефа;
• объем горючего материала, его горизонтальное и вертикальное расположение (рис. 3).

Для конкретного участка ВЛЭП топография учтена при проектировании и не требует включения в сценарную матрицу как переменная. Для критических участков (крутые склоны) используют повышающие коэффициенты риска. Характеристики материалов также отражены в классификации горючей среды:

• материалы класса А обеспечивают высокую скорость низового пожара;
• материалы класса Б формирует «лестницу» для верхового пожара.

Динамически меняется лишь погода, и она требует оперативной оценки. Ветер и влажность обладают максимальным прогностическим потенциалом и легко измеряются.

Класс пожарной опасности (КПО) по условиям погоды — интегральный индикатор. В России используется комплексный показатель Нестерова с градацией от I (отсутствие опасности) до V (чрезвычайная опасность). КПО напрямую связан с влагосодержанием мелких горючих материалов. Так, при КПО V влажность снижается до 10–15 % (класс А горючей среды), при КПО III составляет 20–30 % (класс Б).

Скорость ветра около 10 м:

• увеличивает вероятность аварийных режимов (схлестывание проводов при МФЗ, контакт с растительностью при ОЗЗ);
• усиливает тепловыделение при воспламенении;
• определяет скорость фронта при распространении.

Скорость ветра — стабильно измеряемый и прогнозируемый параметр. Для сценарного анализа установлено пороговое значение 5 м/с. Ниже этого показателя пожар распространяется за счет радиационного прогрева с умеренной скоростью. Более высокая скорость обусловливает конвективный теплоперенос с наклоном пламени, перенос искр и вторичные очаги [12].

Итак, система факторов треугольника пожарного поведения сводится к двум ключевым динамическим параметрам — КПО и скорости ветра. Эта редукция обоснована физически, статистически и практически.

Класс пожарной опасности (КПО) по условиям погоды определяет пирологическую готовность природных горючих материалов. Эта интегральная характеристика отражает их способность к воспламенению и поддержанию горения. Она зависит от типа материала, его влагосодержания и тепловых свойств.

Скорость ветра, в свою очередь, определяет динамику распространения пламени и формирование вторичных очагов.

С точки зрения статистики оба параметра являются надежными индикаторами пожарной опасности, а с практической точки зрения их использование обосновано высокой доступностью и прогностической достоверностью данных метеонаблюдений.

КПО и скорость ветра определяют характер условий распространения горения (УРГ) для сценарной матрицы (рис. 4).

Условия распространения горения определяются как благоприятные, неблагоприятные и умеренные, а уровень угроз – низкий, средний и высокий.

Сценарная матрица пожарного риска. Для количественной оценки каждого сценария пожарной опасности ВЛЭП необходима шкала уровней риска. Анализ методов оценки рисков стал базой для предлагаемой четырехуровневой классификации.

Низкий риск (R1). Вероятность воспламенения минимальна или отсутствуют условия для развития пожара. Характерно для комбинаций: слабые источники зажигания + ГС с высоким влагосодержанием + неблагоприятные УРГ (КПО I–II, отсутствие ветра).

Средний риск (R2). Умеренная вероятность воспламенения и ограниченный потенциал распространения огня. Характерен для горючих материалов с умеренной пирологической готовностью (класс Б), переходных погодных условий, соответствующих КПО III, при скорости ветра до 5 м/с.

Высокий риск (R3). Высокая вероятность воспламенения и значительный потенциал распространения пожара. Формируется при КПО IV–V и (или) скорости ветра более 5 м/с в сочетании с горючими материалами высокой или умеренной пирологической готовности (классы А, Б) и источниками зажигания повышенной энергетической мощности.

Критический риск (R4). Максимальная вероятность воспламенения и быстрое развитие пожара. Риск генерируют мощные источники зажигания (МФЗ, дуги ОЗЗ) в сочетании с сухими мелкодисперсными материалами при экстремальных погодных условиях (КПО V, ветер >5 м/с).

Уровень риска R для каждого сценария можно представить как функцию f. Она определяет качественное соответствие входных параметров и категорий риска R1–R4 на основе экспертной оценки двух параметров:

, (2)

Здесь P_вз— вероятность загорания, определяемая комбинацией типа ИЗ и класса ГС. T_п — тяжесть последствий. Определяется классом ГС и категорией УРГ. Учитываются скорость и масштаб распространения.

В настоящей работе уровни риска качественно определены по характеристикам, установленным в предыдущих разделах. Количественная параметризация функции (2) и установление численных порогов для уровней риска R1–R4 является предметом дальнейших исследований.

Проведенный выше анализ трех ключевых компонентов (ИЗ, ГС и УРГ) позволяет сформировать итоговую сценарную матрицу (таблица 1).

Обсуждение. Матрица объединила все 24 типовых сценария пожарной опасности (две группы источников зажигания × четыре класса горючих материалов × три категории условий распространения горения). Ниже приводятся принципы присвоения уровней риска в сценарной матрице.

Класс Г горючих материалов во всех сценариях характеризуется минимально допустимым уровнем риска R2, даже при благоприятных условиях распространения горения. Присвоение уровня R1 в данном случае нецелесообразно по следующим основаниям:

• специфические свойства таких материалов, включая способность к тлению и пониженную влажность конструкционной и пропитанной антипиренами древесины;
• наличие горючего мусора, склонного к устойчивому горению.

МФЗ, обладающие более высокой энергией теплового воздействия, как правило, повышают уровень риска на одну категорию по сравнению с ОЗЗ при одинаковом классе горючих материалов.

Неблагоприятные условия распространения горения (КПО IV–V при скорости ветра более 5 м/с) в сочетании с горючими материалами класса А во всех случаях формируют критический уровень риска R4 независимо от типа источника зажигания.

Около 21 % от общего числа сценариев — критические (R4). Они формируются преимущественно комбинациями:

• высокоэнергетических аварийных режимов (межфазные замыкания и отдельные сценарии однофазных);
• высокочувствительных и среднечувствительных горючих материалов;
• неблагоприятных метеоусловий.

Как видим, матрица представляет собой решение, которое обеспечивает переход от качественного описания обстановки на ВЛЭП к последующей количественной оценке вероятности пожара и его последствий.

Перечислим варианты практического применения данной матрицы:

• моделирование возникновения и распространения пожаров на ВЛЭП;
• доработка мер безопасности для конкретных участков сети;
• совершенствование оценки пожарного риска в электрических сетях.

Матрица позволяет не только фиксировать наличие повышенной опасности, но и ранжировать сценарии по значимости, что открывает возможность более рационального распределения ресурсов на защитные мероприятия.

Заключение. Выделены главные физические и пространственные факторы, определяющие пожарную опасность воздушных линий электропередачи. На их основе разработаны классификации источников зажигания, горючей среды и условий распространения горения, отражающие особенности линейной инфраструктуры и прилегающей территории.

Ключевой результат данного исследования — создание матрицы риска из 24 сценариев возникновения и развития пожара на ВЛЭП. В отличие от традиционного подхода, ориентированного на анализ отдельных факторов, предложенное решение учитывает взаимодействие источников зажигания, горючей среды и условий распространения горения. Результаты научных изысканий позволяют перейти от фрагментарной оценки пожарной опасности к системному анализу конкретных сценариев. Благодаря такому подходу можно обосновать решения по модернизации и усилению защиты отдельных участков сети. Это позволяет ориентировать инвестиции на элементы инфраструктуры и типовые ситуации, от которых в большей степени зависят пожарные риски [10].

Отметим, что полученный результат требует доработки. Определенные ограничения связаны с экспертной оценкой относительной значимости сценариев, что сказывается на объективности присвоения уровней риска. Полноценной количественной параметризации сценариев препятствует недостаточность статистики об авариях и экспериментальных данных по энергетическим характеристикам источников зажигания. Преодоление этого ограничения — приоритетное направление дальнейших исследований, включающее сбор и анализ статистики инцидентов.

Кроме того, в перспективе предстоит проработать функцию f, которая представляет уровень риска R для каждого сценария. Планируется, в частности, количественная параметризация функции и установление численных порогов для четырех уровней риска, рассмотренных в данной статье.

Отдельное направление развития систем обеспечения пожарной безопасности ВЛЭП — оперативное обнаружение возгораний. В этом контексте перспективно сочетание сценарного подхода к оценке риска с нейросетевыми технологиями компьютерного зрения, предназначенными для детектирования дыма и пламени в режиме реального времени [19].