架空輸電線路防外力破壞現(xiàn)狀及防治對(duì)策分析

摘? 要：本文對(duì)架空輸電線路防外力破壞系統(tǒng)的構(gòu)建原理進(jìn)行分析，歸納出自然原因、安全距離不足、施工不規(guī)范三種主要的架空輸電線路外力破壞類型，分析其特點(diǎn)并調(diào)查了架空輸電線路目前的防外力破壞主要形式，主要為建立護(hù)線網(wǎng)絡(luò)、排查評(píng)估和宣傳電力設(shè)施保護(hù)方法等幾種，最終根據(jù)以上內(nèi)容總結(jié)出了架空輸電線路外來可行的防外力破壞對(duì)策，如對(duì)防外力破壞系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)、開發(fā)聲光聯(lián)動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)和智能分析系統(tǒng)等，希望對(duì)架空輸電線的防外力破壞工作提供參考。

關(guān)鍵詞：架空;輸電線路;外力破壞;在線設(shè)備

中圖分類號(hào)：TM75? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? 文章編號(hào)：1671-2064（2019）24-0000-00

0 引言

由于架空輸電線路分布點(diǎn)眾多、輻射面積廣且建設(shè)通常會(huì)跨越河流及居民區(qū)等難以落實(shí)防護(hù)工作的地點(diǎn)，導(dǎo)致電路常因外力破壞產(chǎn)生故障停運(yùn)，所以國(guó)家電力設(shè)備管理單位要求將架空輸電線路受外力破壞的工作作為下一步工作的重點(diǎn)。

1 架空輸電線路外力破壞現(xiàn)狀概述

根據(jù)架空輸電線路因外力破壞產(chǎn)生的跳閘現(xiàn)象的調(diào)查結(jié)果顯示，2014-2018年的5年內(nèi)輸電線路因外力產(chǎn)生的跳閘次數(shù)占總跳閘數(shù)的3～4成，其中660kv的直流電，由于跳閘次數(shù)少且隨機(jī)性大，因外力破壞產(chǎn)生的跳閘次數(shù)為100%，而110kv和220v次之，分別為37.84%和36.81%，500kv和330kv占總跳閘比例的次數(shù)最低。由此可見，外力的破壞是導(dǎo)致電路不能正常工作的主要因素，110kv和220kv的線路比較容易外力破壞影響的主要原因是這兩種線路使用率較高且分布廣，同時(shí)離地距離小于25m，離地面較近，更容易被施工作業(yè)和樹木生長(zhǎng)等影響到。同時(shí)，外力破壞多為永久性傷害，破壞后基本都會(huì)產(chǎn)生重合閘和再啟動(dòng)失敗。

以我國(guó)中部某省級(jí)電網(wǎng)公司為例，該公司在近七年間架高輸電線路跳閘總停運(yùn)率在20%～40%間，平均值在31.12%;但因外力破壞產(chǎn)生的跳閘情況導(dǎo)致線路停止工作的概率高達(dá)30%～80%，其平均高達(dá)51.42%，是總故障的1.65倍。這是因?yàn)樵摰貐^(qū)雷擊鳥害等瞬間性故障因素較少，自然條件造成的線路故障極少，造成外力破壞導(dǎo)致的線路停運(yùn)率過高。

2 架空輸電線路外力破壞主要類型及特征

2.1自然災(zāi)害

自然災(zāi)害導(dǎo)致的架空輸電線路故障以電線桿塔遭到破壞為主，主要包含電網(wǎng)覆冰引起相鄰電路和相接地線導(dǎo)線跳躍產(chǎn)生接地故障;風(fēng)暴引發(fā)的輸電線路抖動(dòng)產(chǎn)生接觸不良;森林火災(zāi)燒毀電路導(dǎo)致相鄰電線相碰產(chǎn)生短路等幾種，除此之外還有發(fā)生概率較少的雷擊，鳥類破壞等。

2.2異物纏繞

架空輸電線路的建設(shè)路線基本都是經(jīng)過農(nóng)業(yè)大棚種植區(qū)、居民區(qū)、河流、森林等地的。電線下還有可能存在自建房、棚戶區(qū)等違章建筑。樹木生長(zhǎng)、人類在電線下搬運(yùn)貨物等活動(dòng)以及釣魚，因與電線安全距離縮短導(dǎo)致短路，主要破壞形式為電線受損和人員觸電等。

2.3附近施工

架空電路桿塔附近施工，如公路維修、地鐵、大壩的修建中使用打樁機(jī)、挖掘機(jī)和起重機(jī)等設(shè)備，建筑工民不注意安全距離，施工隨意性較大容易引起地線被破壞造成故障。除此之外，附近居民若電路保護(hù)意識(shí)不足，私自拆電線桿塔和部件，等都會(huì)產(chǎn)生電路故障的情況[1]。

3 架空輸電線路防外力破壞情況

目前我國(guó)主要用建立護(hù)線網(wǎng)絡(luò)、各職能部門聯(lián)合防控、完善外部聯(lián)保體系、定期評(píng)估排查電路故障、培訓(xùn)電路管理人員和宣傳電路保護(hù)作用等方式進(jìn)行管理。通過運(yùn)檢單位運(yùn)行維護(hù)、直屬地單位通道防護(hù)和省級(jí)設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)中心共同形成“三級(jí)護(hù)線”體系，同時(shí)要求設(shè)備管理人員與電路巡護(hù)員、線路保護(hù)員和外力破壞防治員形成護(hù)線組織，并定期巡邏。此外，各單位的運(yùn)檢和法律等部門聯(lián)合控制，對(duì)同地區(qū)不同電壓的電路外力破壞聯(lián)合預(yù)防，全程保持步調(diào)一致，信息資源共享。在此基礎(chǔ)上，推進(jìn)政企聯(lián)合、警企聯(lián)合、法企聯(lián)合、企企聯(lián)合形成“四大聯(lián)合”防護(hù)，由電力執(zhí)法部門主導(dǎo)，公安打擊配合的外患聯(lián)合執(zhí)法行動(dòng)展開。

在技術(shù)防控方面，有些問題亟待解決，現(xiàn)有裝置不具備自動(dòng)觸發(fā)報(bào)警的功能，且維護(hù)困難。在無人值班時(shí)無法記錄報(bào)警信息，查找線路運(yùn)行問題時(shí)不夠便利，同時(shí)現(xiàn)有設(shè)備大多使用太陽能供電，在連續(xù)的陰雨天無法工作，且電池壽命低。除此之外，現(xiàn)有的設(shè)備兼容性差，設(shè)備的接口和數(shù)據(jù)格式各不相同，也導(dǎo)致架空輸電線路的防外力破壞工作難以進(jìn)行。

如：江蘇某供電公司采用LED等作為光源，從導(dǎo)線取電研制出了在線取電能的燈光指示裝置，將其裝在電線桿塔上，起到提示施工隊(duì)伍和運(yùn)貨車輛注意安全距離的作用。同時(shí)將嵌入式技術(shù)用在視頻信號(hào)傳輸中，改善了監(jiān)控視頻傳輸數(shù)據(jù)量大且受通信條件影響的情況，能夠在電線桿塔上完成視頻畫面的處理，直接記錄對(duì)電網(wǎng)的外力破壞行為[2]。

4 架空輸電線路未來防外力破壞道路建議

4.1統(tǒng)一防控外力破壞

目前我國(guó)大部分的架空輸電線路防外力破壞工作還在采用專人蹲守現(xiàn)場(chǎng)的方式，這種預(yù)防方法不僅耗費(fèi)大量人力，通常防控結(jié)果也不盡人意。現(xiàn)階段，國(guó)外的架空輸電線路外力破壞科技防護(hù)裝置，也只能進(jìn)行基本的施工破壞監(jiān)測(cè)工作，且在破壞事件發(fā)生后才能觸發(fā)報(bào)警，難以達(dá)到我國(guó)電力系統(tǒng)運(yùn)行需要。并且無法高效進(jìn)行內(nèi)外聯(lián)控、隱患預(yù)警、提前預(yù)警事故和及時(shí)處理事件等工作，缺乏一定的實(shí)用性。

所以目前我國(guó)需要做的是建設(shè)統(tǒng)一全面的智能化防架空輸電線路外力破壞平臺(tái)，將所有不同的防外力破壞在線監(jiān)測(cè)設(shè)備接入智能平臺(tái)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃管理，同時(shí)還要借助科學(xué)合理的手段明確防外力破壞工作的流程，將防外力破壞系統(tǒng)檢測(cè)設(shè)備的綜合利用率提高，盡量避免人為因素影響防外力破壞監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的工作效果，將防外力破壞工作的管理有效性提升。

如：江蘇省某電力公司將“互聯(lián)網(wǎng)引導(dǎo)下的輸電線路外力破壞技術(shù)防治系統(tǒng)”的開發(fā)作為預(yù)防架空輸電線路未來防外力破壞工作的重點(diǎn)研究方向。

本文中所寫的如圖1所示。

該公司運(yùn)用這一設(shè)備實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)信息交互、后臺(tái)數(shù)據(jù)管理、移動(dòng)終端數(shù)據(jù)收發(fā)等多位一體的防外力破壞監(jiān)測(cè)工作的落實(shí)。同時(shí)，還能兼顧基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和防護(hù)人員管理、外力破壞隱患監(jiān)控及預(yù)警、施工外力破壞管控、自然外力破壞管控和預(yù)警等工作。該設(shè)備輻射面積廣，能涵蓋包括省電網(wǎng)公司、市運(yùn)檢單位以及設(shè)備管理人員在內(nèi)的三級(jí)系統(tǒng)，采用科技手段切實(shí)落實(shí)了電網(wǎng)公司的培訓(xùn)、管控、監(jiān)測(cè)、預(yù)警和處置等工作多位一體的在線處理，此外還可實(shí)現(xiàn)終端系統(tǒng)與收集移動(dòng)端的互動(dòng)聯(lián)合，真正用科技手段實(shí)現(xiàn)了架空輸電線路的防外力破壞工作的雙向監(jiān)測(cè)管理。

4.2建立電力專用無線網(wǎng)

架空輸電線路的防外力破壞工作需要多方聯(lián)動(dòng)共同進(jìn)行，所以通信問題也是電網(wǎng)公司需要面臨的一項(xiàng)重大挑戰(zhàn)。目前電網(wǎng)公司采用的ADSL網(wǎng)絡(luò)具有信號(hào)穩(wěn)定的優(yōu)勢(shì)，但對(duì)設(shè)備安裝的位置要求較高，外力破環(huán)管控工作又需要隨時(shí)隨地進(jìn)行，因此ASDL設(shè)備并不能大量投入使用。而大部分電網(wǎng)公司為適應(yīng)隨時(shí)進(jìn)行的外力破壞管控工作采用了4G無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，但無線網(wǎng)絡(luò)的費(fèi)用高昂，會(huì)給電網(wǎng)公司帶來較大經(jīng)濟(jì)壓力，因此可行性和性價(jià)比不高。由此可見，架空輸電線路防外力破壞的技術(shù)防御措施的進(jìn)一步研究目標(biāo)是開發(fā)建設(shè)電力專用的無線網(wǎng)絡(luò)。

電力設(shè)備無線網(wǎng)的開發(fā)使用解決了普通公共無線網(wǎng)絡(luò)無法在山區(qū)建設(shè)的問題，以電網(wǎng)和鐵塔為無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備架設(shè)平臺(tái)，在有輸電線路的地方都能實(shí)現(xiàn)電力無線網(wǎng)的覆蓋。同時(shí)電力專用無線網(wǎng)維護(hù)也很便捷，安裝一次即可永久使用，只需要每年例行維護(hù)一次即可，能長(zhǎng)期穩(wěn)定的為架空輸電線路外力破壞監(jiān)測(cè)設(shè)備提供信息傳播平臺(tái)，為電網(wǎng)公司節(jié)省了大量通信費(fèi)。

4.3防外力破壞設(shè)備數(shù)據(jù)格式統(tǒng)一

目前大量數(shù)據(jù)顯示架空輸電線路的防外力破壞設(shè)備兼容性達(dá)不到要求，常出現(xiàn)各種設(shè)備來自不同生產(chǎn)廠家的情況，系統(tǒng)的建設(shè)、格式等各不相同，達(dá)不到高度一致，這說明目前我國(guó)電力系統(tǒng)缺乏規(guī)范的平臺(tái)對(duì)架空輸電線路防外力破壞設(shè)備格式進(jìn)行管理規(guī)定。對(duì)防外力破壞系統(tǒng)在線硬件基礎(chǔ)設(shè)備的接口、設(shè)備及數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)定的工作迫在眉睫。

如：江蘇省供電局要求所有的架空輸電路線防外力破壞監(jiān)測(cè)設(shè)備都采用一樣規(guī)格的接口和數(shù)據(jù)傳輸格式，為線路運(yùn)行情況監(jiān)測(cè)員的工作帶來了極大便利，不僅促使管理工作更加方便，每年例行的設(shè)備檢修工作也可以運(yùn)用更少的人員達(dá)到最佳效果[3]。

4.4優(yōu)化防外力破環(huán)系統(tǒng)

輸電線路大多數(shù)的外力破壞發(fā)生周期短，若一直采取人工監(jiān)測(cè)的方式，會(huì)導(dǎo)致信息的接收被動(dòng)，因此電網(wǎng)公司可以優(yōu)化自身的防外力破壞系統(tǒng)。

以江蘇省某電力公司為例，該公司引進(jìn)了一種集激光探頭、激光報(bào)警控制主機(jī)、雷達(dá)模塊、高性能電池于一身的先進(jìn)預(yù)警裝置，該公司的防外力破壞監(jiān)測(cè)人員能通過計(jì)算機(jī)控制后臺(tái)，當(dāng)有施工車輛突破電線桿塔安全距離時(shí)，運(yùn)維人員可以向控制器發(fā)出指令，現(xiàn)場(chǎng)高音喇叭發(fā)出警報(bào)語音進(jìn)行提醒。

再如：江蘇省某電力公司為外力破壞監(jiān)測(cè)系統(tǒng)配置了前端視頻記錄裝置，監(jiān)控中心能通過平臺(tái)軟件查看視頻錄像，加大桿塔附近監(jiān)控范圍，此外還對(duì)每臺(tái)攝像機(jī)設(shè)置多組預(yù)留位置，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況定期巡視。同時(shí)為現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備安裝聲光聯(lián)動(dòng)裝置和智能視覺分析系統(tǒng)，在正常情況下聲光聯(lián)動(dòng)裝置處于待機(jī)狀態(tài)，在收到觸發(fā)信號(hào)時(shí)進(jìn)行報(bào)警，若監(jiān)控中心工作人員觀看視頻畫面時(shí)發(fā)現(xiàn)特殊情況也可以主動(dòng)喚醒現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警裝置，較大程度的減輕了監(jiān)測(cè)人員工作量。而智能視覺分析系統(tǒng)則會(huì)對(duì)視頻中的行人、機(jī)械、樹木和風(fēng)箏等物體建立關(guān)鍵特性算法庫(kù)，從多個(gè)特征提取目標(biāo)，為檢測(cè)食品提供更高的分辨率，將工作人員的監(jiān)測(cè)效率進(jìn)行提高[4]。

5 結(jié)語

綜上所述，隨科技的發(fā)展，高科技技術(shù)將越來越廣泛的運(yùn)用到架空輸電線路防外力破壞工作中，在進(jìn)行防外破工作時(shí)，電力企業(yè)應(yīng)不斷優(yōu)化自身工作方法，用科技手段升級(jí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，為架空輸電線路安全提供更強(qiáng)有力的保障。

參考文獻(xiàn)

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[4]冷雪敏，高陽，許傲然.架空輸電線路防外力破壞系統(tǒng)研究[J].電子世界，2017（13）：45-46.

收稿日期：2019-11-17

作者簡(jiǎn)介：陳磊（1987—），男，江蘇蘇州人，碩士，工程師，研究方向：電力設(shè)施保護(hù)等安全管理。