电力线路预警测控装置及系统的研发与应用

摘 要：本文在防外力破坏工作中提出了新思路，对新技术安装难点进行了分析，并通过现场实际挂网试运行试验，起到了一定效果，可供行业人员参考。

关键词：电力线路；防外破；新技术

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.24.144

0 引言

近年来，随着城市化建设进程的加快，电网设备防外力破坏工作形势日益严峻。如何利用有限的人力物力，有效减少外力破坏事件的发生，是擺在全体电力线路运行人员面前的一个难题。

1 现状调研分析

架空输、配电线路遍布城市、农村、山涧、河流，广泛分布的同时暗藏危险，其中外力破坏是危害输电线路安全的重要因素。违章施工、违章建筑物、高杆植物、漂浮物等都是常见的外力破坏形式。多年来，张家港供电公司在做好防外力破坏常规技术防范的同时也不断采取新举措，例如曾利用输电通道上的现成光缆连接，在区域内率先开展了多个视频探头同时监控多处危险点的工作，取得了一定的成效，并在系统内得到了借鉴应用。但之前的这些成果仅仅停留于监控，扩音器喊话功能现场因施工噪声，操作司机往往无法听到，所以大多是在发生事故后进行抢修以及故障责任认定时作一定的证据用，暂无法真正行之有效的对外破施工进行预警，及时避免事故的发生，减少事故造成的影响。

2 设计研究方向

针对现状提出输电线路智能监测警示装置以及系统的建设，设想采用超声波测距、声光警示、视频监控以及远程通信等技术融合，能够对全区域内的输电线路监测点进行实时入侵监测，特别是通过夜间发光闪烁功能及时提醒线路跨越段内过往超高车辆、船只及流动吊车、泵车等机械夜间升空作业时不要靠近或者接触高压线路，以避免造成人员伤亡和财产损失。

（1）研究电磁铁芯利用导线本体电流取电技术，解决挂线测控球不间断电源供电问题；

（2）研究运行线路同电位工作原理，解决测控装置适用于10KV

～ 500KV电压等级线路任意点挂线运行，且不影响线路安全运行；

（3）研究超声波等传感技术在测控预警设备中的结合应用，使其具用可靠的灵敏性和准确性；

（4）研究挂线测控装置的自动行走和自动锁定技术，解决交跨线路难以安装等问题；

（5）研究预警测控装置各模块功能拓展整体集成装配，解决外挂装置安装和可告靠运行；

（6）研发后台软件系统的调控和数据采集，通过无线4G网络，达到全天候管控需求。

3 主要技术难点

3.1 在线电源获取

采用电磁感应原理获取电能，电源由取能互感器、整流稳压器以及限流器组成。取能互感器在其设计需要综合考虑唤醒电流、最小工作电流、输出功率、安装结构尺寸、短时耐受电流等多种因素，不同的应用往往需要专门的设计；整流稳压器其控制原理、制造工艺、器件选型直接关系到产品的可用性。取电功率低、稳定性差、易于损坏都是非专业感应电源模块常见的现象；限流器在设计时要考虑在导线承受短时大故障电流时，保证整流稳压器的输入电流在安全许可的范围内，特别是在超高压及特高压电网应用时，短路故障电流可能达40kA以上并持续数秒，常规电流感应电源很容易被损坏。

3.2 入侵物体测距

入侵物体测距采用超声波测距技术，由于线路的电磁环境干扰极大，对超声波测距模拟电路信号影响大，一般电路处理以及滤波算法很难得到稳定的测距结果与精度。

3.3 行走锁紧机构

为能够实现在架空线路上快速安装，装置设计一套遥控行走以及自动锁紧机构，该机构必须能够达到方便安装、行走稳定、锁紧牢固，选材质时特别考虑防止振动引起线缆的磨损。

3.4 管控平台联调集控

完善预警综合测控装置功能测试后，通过物联网技术对安装在各个点位的测控设备进行数据回传，将数据接入公司生产管控系统，利用大屏幕进行展示和监控。输配电线路环境、周围施工情况、外力破坏等进行生产管控平台监发警告、阻止，提供线路现场的预警，对线路的有效监测，对输配电线路通道周围施工情况进行监控与提醒，夜间通过自主取电发光能对泵车不间断作业有效提醒，扩展多个元件，能减少电网故障提高可靠率指标提高对输电线路安全经济运行的管理水平，为输电线路的状态检修工作提供必要的参考。

4 现场挂网试用

为了检验预警测控装置在危险点施工现场的实际使用效情况，尤其是夜间作业下的应用效果，在对遥控行走自动锁紧机构及装置内部夹具采用了轻量化设计，确保不影响弧垂、不损伤导线的前提条件，期间适逢某变电站出线跨越档下市政规划上需建一条公路，跨越处线路正好有个年度停电检修，我们决定将装置安装在该线路下的危险施工点进行实际使用。实际挂网期内多次经历风雨天气，根据现场进行了跟踪观察，发光、报警均正常工作，夜间路面施工的挖机师傅在操作时反映有了安全距离参照物，心里踏实多了。下图可见其采用的CT感应取电为装置自身进行供电；装备的超声波测距功能，测距报警范围可通过4G无线通信功能在后台调整为2至10米，异物靠近发过强闪的同时，能够将现场监测数据上传至远程系统平台。

5 结语

电力线路防外破管理应不断探索，勤于思考工作中存在的问题，探寻解决问题的新思路、新方法，并积极的创新尝试，相信只有不断检验、纠偏和改进，不断吸取经验教训，才能使这方面工作的可控性愈加提高，从而有效保障电网安全。

作者简介：宋政（1979-），男，本科，技师，主要从事业输、配电线路运行与检修的技术管理工作。