電力線路防外破警示裝置開發(fā)及應(yīng)用效果分析

潘智豪，方志發(fā)

（國網(wǎng)浙江松陽縣供電公司，浙江 松陽 323400）

電力線路在運(yùn)行的過程中，容易受到外界樹枝等因素的干擾，帶來較大的安全運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。采用電力線路防外破警示裝置，能夠?qū)﹄娏€路絕緣安全距離內(nèi)的入侵物體進(jìn)行實(shí)時(shí)探測，當(dāng)發(fā)現(xiàn)絕緣距離不夠時(shí)，則通過該電力線路防外破警示裝置發(fā)出聲音、燈光等預(yù)警信息，達(dá)到防范因外界物體入侵導(dǎo)致的電力線路安全事故的目的，提高電力線路的安全運(yùn)行水平。本文所述的電力線路防外破警示裝置，既能夠應(yīng)用在輸電等高壓電力線路的防護(hù)上，也能夠應(yīng)用在配電等低壓電力線路上，具有較廣的應(yīng)用范圍，能夠發(fā)揮較好的警示作用。

1 電力線路防外破警示裝置

隨著電力線路安全通道的不斷縮小，電力線路在運(yùn)行的過程中，面臨外力破壞的風(fēng)險(xiǎn)越來越大，如何防止電力線路遭受外力破壞，是如今較為突出的問題。大型施工車輛在電力線路下進(jìn)行作業(yè)時(shí)，很容易出現(xiàn)誤碰電力線路的情況，由此導(dǎo)致電力線路出現(xiàn)跳閘，有必要采用電力線路防外破警示裝置，降低電力線路的跳閘率。在電力線路防外破警示裝置中，可以采用大陽能電池作為供電電源，為裝置中的警示燈供電。該裝置的主要組成結(jié)構(gòu)包括電力線路導(dǎo)線線夾、電池板、控制電路板、發(fā)光二極管、開關(guān)、燈罩等。

在電力線路防外破警示裝置中，還采用了感光芯片，通過該芯片，可以實(shí)時(shí)感受到電力線路周圍光線的變化情況，從而判斷是否遭受到了外界物體的入侵，并將所采集的電力線路數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)郊煽刂齐娐分校?jīng)過分析計(jì)算，得出準(zhǔn)確的結(jié)果。

2 電力線路防外破警示裝置開發(fā)

當(dāng)電力線路附近有夜間施工作業(yè)時(shí)，由于照明不充足，操作人員容易使得機(jī)械設(shè)備誤碰電力線路的情況，可以通過采用聲光警示裝置降低出現(xiàn)安全事故的概率。電力線路防外破警示裝置在開發(fā)的過程中，應(yīng)保證該裝置能夠適應(yīng)不同條件下的運(yùn)行環(huán)境，如在惡劣天氣條件下，也能可靠發(fā)出相關(guān)的聲音和燈光預(yù)警。電力線路防外破警示裝置從組成結(jié)構(gòu)上，主要包括取能模塊、儲(chǔ)能模塊、聲音和燈光預(yù)警模塊、控制電路模塊等。

2.1 電力線路防外破警示裝置中的警示燈

對(duì)于電力線路防外破警示裝置中的警示燈，可采用太陽能警示燈，包括太陽能電池、控制電路和LED 紅色發(fā)光二極管。電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，控制電路根據(jù)導(dǎo)線外界的情況控制二極管的導(dǎo)通或截止，當(dāng)處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，則紅色發(fā)光二級(jí)管點(diǎn)亮，當(dāng)處于截止?fàn)顟B(tài)時(shí)，則不發(fā)出燈光警示信號(hào)。在紅色發(fā)光二級(jí)管燈體的參數(shù)選擇方面，應(yīng)根據(jù)電力線路防外破警示裝置的實(shí)際應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行選擇，主要的參數(shù)包括電池電壓和容量、工作電流和輸出功率、閃光頻率和短路電流等。

2.2 電力線路防外破警示裝置的連接

為了保證電力線路防外破警示裝置能夠穩(wěn)定安裝在電力線路中，可以采用螺栓固定的方式。當(dāng)將螺栓旋緊后，為了防止導(dǎo)線舞動(dòng)而引發(fā)螺栓松動(dòng)，應(yīng)在旋緊處設(shè)置壓縮彈簧，通過彈簧力頂住電力線路防外破警示裝置，防止出現(xiàn)裝置松動(dòng)的情況。

2.3 能量供應(yīng)模塊

對(duì)于能量供應(yīng)模塊，在裝置的開發(fā)過程中，可以采取太陽能電池板或者超級(jí)電容等取電方式，需要根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用需求進(jìn)行選擇。當(dāng)采用超級(jí)電容作為儲(chǔ)能模塊時(shí)，白天電力線路中的電流較大，可以將能量進(jìn)行存儲(chǔ)，以保證當(dāng)夜間電力線路中電流較小時(shí)，聲光警示系統(tǒng)依然具有足夠的能量發(fā)出相關(guān)的警示信號(hào)。

2.4 線路入侵物體的探測技術(shù)

對(duì)于電力線路入侵物體的探測技術(shù)，可以采用基于超聲波探測技術(shù)和基于磁場測量技術(shù)等。在基于超聲波探測技術(shù)中，采用了智能攝像頭球機(jī)，在攝像頭中設(shè)置了處理器、通信模塊、超聲波測量模塊和LED 燈光模塊等。當(dāng)電力線路的安全運(yùn)行空間中有外界入侵物體時(shí)，此時(shí)，通過超聲波探測技術(shù)，就可以根據(jù)探測聲波的變化，發(fā)現(xiàn)并判斷入侵物體，保證電力線路的運(yùn)行安全。在基于磁場測量技術(shù)中，同樣，當(dāng)電力線路的安全運(yùn)行空間中有外界入侵物體時(shí)，導(dǎo)線的周圍磁場分布會(huì)發(fā)生變化，通過對(duì)導(dǎo)線周圍的磁場測量結(jié)果，判斷是否出現(xiàn)了外界入侵物體。通過在電力線路中采用該防護(hù)裝置，可以通過報(bào)警信息遠(yuǎn)程通訊，即時(shí)送達(dá)責(zé)任人手機(jī)，報(bào)警的同時(shí)對(duì)現(xiàn)場進(jìn)行拍照，便于即時(shí)查看現(xiàn)場情況，報(bào)警距離和報(bào)警方式遠(yuǎn)程設(shè)置，適應(yīng)郊區(qū)和人員密集區(qū)等不同區(qū)域安裝。通過電力線路防外破警示裝置中的攝像頭，可以將拍攝的圖像信息傳輸?shù)诫娏€路監(jiān)控管理中心，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力線路的全天候?qū)崟r(shí)在線可視化監(jiān)測。

3 電力線路防外破警示裝置的應(yīng)用效果分析

電力線路在運(yùn)行的過程中，主要可能遭受到的外力破壞類型包括以下幾類：一是違章作業(yè)引發(fā)的電力線路外力破壞，主要是機(jī)械作業(yè)車和電力線路之間沒有保持足夠的安全絕緣距離。二是季節(jié)性外力破壞，如垃圾焚燒、山火等，也是電力線路安全運(yùn)行的重要風(fēng)險(xiǎn)因素。三是突發(fā)性的外力破壞，如電力線路下進(jìn)行垂釣、放風(fēng)箏和高空拋物等。四是交通外力破壞，如車輛發(fā)生事故撞上電力桿塔，導(dǎo)致桿塔傾倒，導(dǎo)致線路破壞。將電力線路防外破警示裝置安裝在電力線路上，能夠很好地提示施工作業(yè)人員和路人注意，起到警示作用，降低電力線路因遭受外力作用導(dǎo)致的跳閘率。

電力線路防外破警示裝置較為實(shí)用和環(huán)保，能夠高效檢測電力線路的運(yùn)行情況，在實(shí)際應(yīng)用中也取得了較好的應(yīng)用效果，電力線路因遭受外力破壞而引發(fā)的跳閘率得到了顯著降低。

電力線路防外破警示裝置在實(shí)際電力線路中安裝時(shí)，應(yīng)滿足機(jī)械強(qiáng)度的要求，同時(shí)不損失電力導(dǎo)線，在安裝和緊固方式等方面加強(qiáng)設(shè)計(jì)。通過采用電力線路防外破警示裝置，電力線路的跳閘率得到了明顯的下降，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益、安全效益和社會(huì)效益。

隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，可以將人工智能技術(shù)應(yīng)用在電力線路防外破警示裝置的開發(fā)研制中，進(jìn)一步提高電力線路防外破警示裝置的實(shí)際應(yīng)用性能，提高電力線路的安全運(yùn)行水平。

4 結(jié)語

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大，電力線路遭受外力破壞導(dǎo)致電力線路跳閘或損壞的事件逐漸增多，需要采用電力線路防外破警示裝置。本文詳細(xì)介紹了電力線路防外破警示裝置的原理，對(duì)于提高電力線路的安全運(yùn)行水平具有一定的價(jià)值，該電力線路防外破警示裝置可以在實(shí)際中進(jìn)行推廣應(yīng)用。