輸電線路智能電力設(shè)施保護(hù)宣傳裝置的研制

馬曉云　彭森　冉涵文　王彥明　張波

摘要：輸電線路工作過程中的電力設(shè)施保護(hù)工作，是保證供電線路正常工作的重要保障。基于此，本文重點(diǎn)結(jié)合了某輸電線路職能電力設(shè)施保護(hù)工作進(jìn)行了分析和研究，同時(shí)提出相應(yīng)的保護(hù)檢查工作方案，以此來保證輸電線路的正常穩(wěn)定工作和運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：輸電線路;電力;設(shè)施;保護(hù)

隨著我國電網(wǎng)的建設(shè)與發(fā)展，新疆地區(qū)主網(wǎng)架已基本建成。為保證主網(wǎng)架安全穩(wěn)定運(yùn)行，電力設(shè)施保護(hù)是必不可少的，隨著輸電線路的增多，輸電線路穿越各種地理環(huán)境，受外部環(huán)境的影響較大。伴隨經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，市政、路橋等施工建設(shè)給輸電線路安全運(yùn)行造成的隱患增多，輸電線路遭受外力破壞的風(fēng)險(xiǎn)也隨之增大。2010至2014年，國家電網(wǎng)公司330kV及以上輸電線路共發(fā)生外力破壞故障436次，占故障總數(shù)的18.7%，停運(yùn)274次，占停運(yùn)總數(shù)的35.12%，且呈逐年增長(zhǎng)趨勢(shì)因此，對(duì)輸電線路電力設(shè)施保護(hù)宣傳尤為重要。

1、方案并確定最佳方案

小組成員根據(jù)裝置的工作原理和基本要求，利用頭腦風(fēng)暴法，小組提出了輸電線路智能電力設(shè)施保護(hù)宣傳裝置的各種方案

對(duì)研制方案進(jìn)行初步分解，具有以下兩大部分：外殼部分、內(nèi)部主板部分。外殼分為：材質(zhì)、閉鎖方式、安裝形式;內(nèi)部主板分為：能源單元、續(xù)航單元、控制單元、輸出單元，

2、外殼材質(zhì)的選擇

堅(jiān)實(shí)的外殼保護(hù)著內(nèi)部的設(shè)備及電源，能防壓、防沖擊、防塵、防水，并且它還能提供空間給電源、內(nèi)部設(shè)備，并通過機(jī)箱內(nèi)部的支撐、支架、各種螺絲等連接件將這些零配件牢固固定在機(jī)箱內(nèi)部，形成一個(gè)集約型的整體。結(jié)論：通過分析可知，不銹鋼材料密度大，硬度大，堅(jiān)固美觀，抗點(diǎn)蝕能力優(yōu)，加工周期短。符合選擇條件，因此小組最終選擇不銹鋼材質(zhì)。

3、外殼閉鎖方式的選擇

外殼的閉鎖功能起到保護(hù)內(nèi)部主板的各項(xiàng)單元組件，而使用的閉鎖方式要有使用便捷、堅(jiān)固耐用、壽命長(zhǎng)，價(jià)格合理等功能。小組成對(duì)防護(hù)單元的外殼閉鎖方案的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了綜合對(duì)比;通過分析可知，十字鎖機(jī)械壽命長(zhǎng)，抗腐蝕強(qiáng)，價(jià)格合理，使用便捷，可以保護(hù)內(nèi)部主板不受外界氣候和溫度的影響。符合選擇條件，因此小組最終選擇十字鎖。

4、外殼安裝形式的選擇

外殼的安裝功能是連接整個(gè)裝置和鐵塔之間的重要節(jié)點(diǎn)，保證整個(gè)裝置能固定在鐵塔端不會(huì)掉落。其安裝形式要有安裝便捷，使用壽命長(zhǎng)，堅(jiān)固耐用，價(jià)格合理等功能。小組成員冉涵文對(duì)裝置外殼部分的安裝方案的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了綜合對(duì)比，選擇如下： 結(jié)論：通過分析可知，掛鉤式使用壽命長(zhǎng)，抗腐蝕合理，價(jià)格合理，安裝拆卸便捷，可以保證整個(gè)裝置能固定在鐵塔端不會(huì)掉落。符合選擇條件，因此小組最終選擇掛鉤式。

5、能源單元的選擇

能源單元是為整個(gè)裝置提供能量的資源，能量通常是指熱能、光能、風(fēng)能、機(jī)械能等，小組成員彭森對(duì)能源單元的能源設(shè)備類型，共兩種方案進(jìn)行了綜合對(duì)比，選擇如下結(jié)論：通過分析可知，太陽能為清潔能源且適用范圍更廣泛，較風(fēng)能設(shè)備價(jià)格更低。符合選擇條件，因此小組選擇太陽能設(shè)備。太陽能設(shè)備分單晶硅太陽能電池板，多晶硅太陽能電池板，通過分析對(duì)比得出單晶硅太陽能電池板堅(jiān)固耐用，使用壽命長(zhǎng)且光電轉(zhuǎn)換率高，價(jià)格合理。符合選擇條件，因此小組最終選擇單晶硅太陽能電池板。

6、續(xù)航單元的選擇

續(xù)航單元主要作為裝置的能源儲(chǔ)備，可以提供給內(nèi)部設(shè)備具有穩(wěn)定電壓，穩(wěn)定電流，長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定供電，受外界影響很小的電流。小組成員對(duì)電池的三種類型的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了綜合對(duì)比，選擇如下：通過分析可知，鉛酸蓄電池結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容量大，使用壽命長(zhǎng)，充放電操作簡(jiǎn)便易行，不受外界氣候和溫度的影響，價(jià)格低廉，性能穩(wěn)定可靠。符合選擇條件，因此小組最終選擇鉛酸蓄電池

7、控制單元的選擇

控制單元主要是整個(gè)裝置的大腦，是按預(yù)置時(shí)間程序接通、切斷電路的開關(guān)系統(tǒng)，用于定時(shí)開關(guān)以控制需要定時(shí)運(yùn)行的用電設(shè)備。小組成員對(duì)時(shí)控設(shè)備的三種型號(hào)的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行綜合對(duì)比，選擇如下;通過分析可知，KG316T微電腦時(shí)控開關(guān)體積小、質(zhì)量輕、操作簡(jiǎn)單，且以單片微處理為核心，穩(wěn)定性強(qiáng)，控制電壓選擇范圍大，后期維護(hù)費(fèi)用低。符合選擇條件，因此小組最終選擇KG316T微電腦時(shí)控開關(guān)。

8、輸出單元的選擇

輸出單元主要作為該裝置的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲信號(hào)，通過電磁，電壓或靜電效應(yīng)，使其紙盆或膜片振動(dòng)并與周圍的空氣產(chǎn)生共振（共鳴）而發(fā)出聲音。小組成員對(duì)輸出單元型號(hào)的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了綜合對(duì)比，選擇如下：結(jié)論：通過上表分析可知，號(hào)筒式揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、音量大、靈敏度高、頻率高。符合選擇條件，因此小組最終選擇號(hào)筒式揚(yáng)聲器。號(hào)筒式揚(yáng)聲器作為該裝置的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲信號(hào)，本身具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、音量大、靈敏度高、頻率高等功能。但因型號(hào)不同，功能也有所不同。小組成員號(hào)筒式揚(yáng)聲器型號(hào)的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了綜合對(duì)比，結(jié)論：通過上表分析可知，CA-165HU型號(hào)筒式揚(yáng)聲器工作電壓使用范圍廣，傳送距離遠(yuǎn)，價(jià)格合理。符合選擇條件，因此小組最終選擇CA-165HU型號(hào)筒式揚(yáng)聲器。

小組成員在創(chuàng)新工作室分別對(duì)外殼部分及內(nèi)部主板部分進(jìn)行組裝，確認(rèn)各部件組裝完畢，對(duì)外殼進(jìn)行美化。

裝置組裝完畢后，小組成員對(duì)裝置進(jìn)行通電測(cè)試，確認(rèn)裝置運(yùn)行工況及宣傳合格率。經(jīng)過室內(nèi)組裝，對(duì)裝置的外殼進(jìn)行包裝美化，再對(duì)裝置進(jìn)行整體通電試驗(yàn)，共計(jì)測(cè)試96次，輸電線路智能電力設(shè)施保護(hù)宣傳裝置各項(xiàng)單元功能運(yùn)行正常，單次測(cè)試次數(shù)24次，宣傳合格率均為100%。

9、裝置制造成本

小組成員彭森對(duì)研制的輸電線路智能電力設(shè)施保護(hù)宣傳裝置的制造成本進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

表26：裝置制造成本表

綜上所述，輸電線路電力設(shè)施保護(hù)宣傳方面宣傳方式單一，宣傳時(shí)間不固定，沿線居民的電力設(shè)施保護(hù)意識(shí)差，同時(shí)宣傳效果不顯著，因此迫切需要一種宣傳力度大、輻射面廣、且全面深入的進(jìn)行電力設(shè)施保護(hù)宣傳的工具。

宣傳效益

輸電線路電力設(shè)施保護(hù)宣傳裝置的使用，從以往的傳單類宣傳方式、戶外宣傳方式進(jìn)而轉(zhuǎn)變，從一人對(duì)一人或一人對(duì)多人的宣傳模式改變?yōu)橐暂旊娋€路每基桿塔為一個(gè)點(diǎn)，以裝置為載體，輻射沿線區(qū)域，對(duì)沿線居民進(jìn)行電力設(shè)施保護(hù)宣傳，且對(duì)區(qū)域內(nèi)的流動(dòng)人口進(jìn)行宣傳。

裝置的使用和群眾護(hù)線員制度的結(jié)合，很大程度上解決了電力設(shè)施宣傳工作開展效果不大的問題，同時(shí)還降低了人員與車輛的過度浪費(fèi)。