輸電線路立體智能防護系統(tǒng)技術(shù)研究

朱富云　倪紅軍　戴相龍　汪興興

摘要：為貫徹落實國網(wǎng)公司提出的三集五大中的“大運行、大檢修”管理的工作要求，江蘇省電力公司運檢部提出了對特高壓輸電線路智能化管理的技術(shù)要求，以持續(xù)提高輸電可靠性為目標，建立特高壓輸電線路在線監(jiān)測體系。文章對輸電線路立體智能防護系統(tǒng)技術(shù)進行了研究。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；輸電線路；立體智能防護系統(tǒng)；系統(tǒng)架構(gòu)；智能化管理 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM73 文章編號：1009-2374（2016）11-0017-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.11.009

當前，在工程爆破中經(jīng)常會使用的工業(yè)雷管為有電雷管、非電雷管等，同時工程爆破中還存在著相繼配套的爆破安全規(guī)程與起爆安全技術(shù)，例如電雷管起爆的安全技術(shù)以及塑料導爆管起爆法的安全技術(shù)等。如今，在我國采礦行業(yè)不斷發(fā)展的背景之下，相關(guān)單位已經(jīng)對爆破作業(yè)提出了更高的要求，尤其在安全性方面，其要求更為嚴格。在整個爆破過程中，爆破人員需要給予安全爆破高度重視，并不斷完善爆破技術(shù)、提升爆破性能等。

1 電子雷管和起爆系統(tǒng)分析

20世紀80年代初，電子雷管研發(fā)技術(shù)便已經(jīng)出現(xiàn)，到了90年代后期，電子雷管技術(shù)取得了較快的發(fā)展。如今，世界各國著名的制造商與企業(yè)都已經(jīng)研制了新型的電子雷管。在1985年，我國已經(jīng)開始研制電子延期超高精度的雷管，到了1988年我國完成了第一代的電子雷管。

電子雷管是能夠被任意地設(shè)定，同時能夠準確地實現(xiàn)延期發(fā)火時間的新型電雷管，電子雷管的本質(zhì)主要采用一個微電子芯片取代那些普通電雷管中的化學延期藥和電點火元件，這不僅能夠有效地提升延時的精度，還能夠?qū)νㄍ痤^的電源起到一定的控制作用，最終最大限度地減少因引火頭能量的需求導致延時誤差問題出現(xiàn)，這與賈海波、李曉虎、陳紅剛、常根召在《電子雷管應用中的安全技術(shù)分析》一文中有著極為相似的觀點。

在電子雷管的認識上存在著差異，同時所采取的技術(shù)手段一般也存在著極大的不同，那么各個公司所生產(chǎn)的電子雷管也各不相同，并且它們的起爆系統(tǒng)也存在極大的差異性。以隆芯1號數(shù)碼電子雷管為例，其結(jié)構(gòu)中主要包括微芯片、儲能電容與防靜電等部分。實際上，電子雷管的起爆能力和那些傳統(tǒng)的煙氣藥雷管存在著極大的相同點，也可以看成是由傳統(tǒng)的瞬發(fā)雷管以及外掛電子控制電路所構(gòu)成。

在隆芯1號數(shù)碼電子雷管核心部件中，其核心的部件為電子控制器，該控制器起到的主要作用是，在起爆過程中協(xié)調(diào)與管理其各項工作。隆芯1號數(shù)碼電子雷管在起爆中，一定要應用與其相配套的銥缽起爆系統(tǒng)進行起爆。一般而言，該起爆系統(tǒng)的構(gòu)成為主從起爆控制器兩級設(shè)備，主設(shè)備是銥缽起爆器，主要控制在電子雷管起爆流程中的全過程操作，它是系統(tǒng)能夠唯一起爆雷管的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備；從設(shè)備主要為銥缽表，銥缽表主要用于實現(xiàn)電子雷管連網(wǎng)注冊、在線編程以及網(wǎng)絡(luò)測試等專用

設(shè)備。

2 電子雷管起爆安全技術(shù)存在的問題及其對策

2.1 電子雷管起爆安全技術(shù)存在的問題

電子雷管與起爆系統(tǒng)技術(shù)在設(shè)計中已經(jīng)對安全技術(shù)內(nèi)容等進行了充分的考慮，其中也包括數(shù)字密鑰起爆技術(shù)、雷管上線注冊技術(shù)、網(wǎng)路系統(tǒng)雷管功能檢查技術(shù)、抗非法起爆和抗強干擾技術(shù)等。在這一系列的安全技術(shù)中，其目的主要是為了能夠有效地提升電子雷管起爆的安全性與可靠性。有試驗表明，電子雷管能夠?qū)o電、射頻以及雜散電流等起到抵抗作用，并且縮小所帶來的負面影響，避免出現(xiàn)受到撞擊與振動等方面的影響，為電子雷管的精確延期時間等提供保障。盡管電子雷管擁有一定的安全性和可靠性，但是由于其自身結(jié)構(gòu)具有一定的特性，同時在爆破作業(yè)中也存在著一定的高危險性，因此在實際爆破作業(yè)中，應用電子雷管起爆炸藥的過程中，仍然需要給予安全問題高度重視。

2.2 電子雷管起爆安全技術(shù)問題的解決對策

通過上述分析，在電子雷管起爆安全技術(shù)中最大的問題便是安全問題，而要想解決這一問題，便需要做到以下三點，即：

2.2.1 需要在爆破作業(yè)前對起爆材料進行嚴格的檢查。在檢查起爆器材的過程中，需要從以下三個方面著手：首先，要對外觀進行嚴格檢查。對所使用的電子雷管進行檢查，查看是否存在破損或者裂縫等問題，避免在電子雷管使用中應用那些破損的或者存在裂縫的電子雷管，從而提升其安全性能，這與謝勝、劉博在《電子雷管起爆網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建及其應用》一文中的觀點相似；其次，對電子雷管的參數(shù)展開相應的檢查，查看其是否與包裝盒上所標的參數(shù)符合，同時還需要確保參數(shù)差值不能超出產(chǎn)品說明書上的規(guī)定。另外，還需要注意的是，在同一起爆網(wǎng)路當中，需要應用同廠、同批以及同型號的電子雷管。除此之外，還需要安排工作人員對銥缽表充電能力進行充分的檢查，確保銥缽表能夠?qū)θ康碾娮永坠茈娙莩潆姡瑫r應達到實際規(guī)定的標準要求；最后，在電子雷管中還需要對銥缽表進行在線注冊，要確保全部的電子雷管能夠充分地注冊到起爆網(wǎng)路當中，同時還需要核實所注冊的電子雷管數(shù)目，確保能夠與實際所使用的數(shù)目保持一致。

2.2.2 對起爆網(wǎng)路進行嚴格的檢測。在檢測起爆網(wǎng)路過程中，需要做到三點內(nèi)容：首先，對起爆網(wǎng)路中的電子雷管數(shù)目進行相應的檢測，確保所有電子雷管能夠連入到網(wǎng)路當中；其次，在起爆系統(tǒng)中，設(shè)計網(wǎng)路的過程中，還需要確保炮孔能夠和所需要設(shè)置延期的時間電子雷管名稱保持一致性；最后，在設(shè)計整個起爆網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的過程中，需要確保延期時間設(shè)定能夠與爆破設(shè)計要求相適應。

2.2.3 檢測起爆系統(tǒng)。在起爆系統(tǒng)檢測過程中，首先，要對起爆器的起爆能力展開相應的檢測，確保起爆器擁有一定的起爆雷管的能力，并且能夠與實際規(guī)定的標準要求相符合；其次，需要保證銥缽表和起爆器連接的極性的正確性，還需要確保輸入密碼能夠進入到起爆器起爆系統(tǒng)中，對整個起爆網(wǎng)絡(luò)所載的銥缽表數(shù)目與在線注冊的雷管數(shù)目進行核查，這與王泗代在《電力與非電力起爆方法的分析比較》一文中的觀點極為相似，并保證其數(shù)目的準確性。與此同時，需要保證系統(tǒng)充電檢測具有一定的正確性，并且進入到高壓充電流程中；最后，注意起爆環(huán)節(jié)。在高壓充電完畢以后，需要顯示能夠起爆時的起爆時間等。

通過上述分析，應用電子雷管與起爆系統(tǒng)的過程中，需要確保爆破工作人員能夠有較高的專業(yè)素質(zhì)，并且確保爆破工作人員具有熟練的操作技術(shù)水平，只有這樣才能夠保證電子雷管起爆技術(shù)具有較高的安全性能，同時提升爆破技術(shù)的可靠性。

3 電子雷管與起爆系統(tǒng)的安全性分析

目前，電子雷管用戶最關(guān)心的問題依舊是安全問題。電子雷管自身的安全性決定于它的發(fā)火延時電路。充電晶體管與放電晶體管組成系統(tǒng)中最為主要的部分為主發(fā)火電路，電容在微控制器控制下對點火晶體管放電進行控制，最終達到引燃引火頭的目的。

站在點燃雷管內(nèi)引火頭的技術(shù)安全性角度，傳統(tǒng)的延期雷管主要靠簡單的電阻絲通電，將引火頭點燃，而電子雷管的引火頭點燃不僅需要依靠電阻、電容以及晶體等傳統(tǒng)的元件，還需要依靠控制元件的可編程電子芯片。如果傳統(tǒng)的電阻絲點火安全度用1表示，那么此時電子點火芯片的點火安全度則表示為100000。

和傳統(tǒng)的電雷管相比，電子雷管不僅會受到電控制，還會受到微型控制器的控制，同時在起爆網(wǎng)路中，這種微型控制器只能夠接受起爆器所發(fā)送的數(shù)字信號。在電子雷管與起爆系統(tǒng)設(shè)計中，還需要引入專門的設(shè)計軟件進行操作，該軟件能夠?qū)Πl(fā)火體系進行相應的檢測。雷管的發(fā)火動作主要以軟件為基礎(chǔ)，雷管在制造過程中，工作人員需要對每發(fā)雷管的元器件進行相應的檢驗，并且在檢驗的過程中，對每個器件上的檢驗電壓進行編碼，最后按照實際的編碼將其電壓輸出。對于那些沒有通過檢驗的器件，不能夠?qū)⑵涫褂糜诶坠苌a(chǎn)當中。另外，還需要對總成的電子雷管展開相應的直流電試驗，如600V交流電、300V靜電等。

立足于電子起爆系統(tǒng)本質(zhì)安全概念的角度，除了上述的電子雷管本質(zhì)的安全性以外，系統(tǒng)中存在的編碼器也具有良好的安全性能。盡管編碼器僅僅用來讀取數(shù)據(jù)，但是它的工作電壓與電流都很小，不會出現(xiàn)電脈沖等問題。如果在傳統(tǒng)的電雷管上不小心將其接入了編碼器，也不會出現(xiàn)雷管發(fā)火的問題。另外，在編碼器的軟件中，不會出現(xiàn)任何的雷管發(fā)火的命令，從另一層面上看，即使編碼器有錯誤出現(xiàn)，炮孔以外的編碼器等一些其他的裝置也不會出現(xiàn)雷管發(fā)火的問題，這在某種程度上也提升了電子雷管的使用安全性能與可靠性。

4 結(jié)語

本文主要著手于三個重要方面：（1）分析了電子雷管和起爆系統(tǒng)；（2）分析了電子雷管起爆安全技術(shù)中存在的問題與措施；（3）分析了電子雷管與起爆系統(tǒng)的安全性。通過分析明確，電子雷管在起爆工程施工中占據(jù)著極為重要的地位，但是在應用中，工作人員需要注意其安全性能，不斷研究與學習，提升自身的職業(yè)素質(zhì)與操作的技術(shù)水平，最終實現(xiàn)有效操作的目標，確保電子雷管能夠一直保持在安全運行的狀態(tài)之下。

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（責任編輯：黃銀芳）