施工点防外破装置的研制与应用

施工点防外破装置的研制与应用

贾小龙

（国网吴忠供电公司宁夏吴忠751100）

近几年来，随着吴忠市新一轮大跨越发展，房屋建设道路施工随处可见，城市建设日趋完善，却也给输电线路的运行维护工作带来很大的隐患。据统计，自2016年3月份以来，国网吴忠供电公司所辖35kV和110kV输电线路就发生了多起因施工外破造成的线路安全隐患，对输电线路的安全运行构成了严重威胁。为确实有效地预防和控制外破事故的发生，保障输电线路的安全可靠运行，杜绝隐患的发生。

1、“防外破”面临的严峻形势

截止2015年12月，输配电运检室所辖35kV-110kV输电线路共有131条，线路全长1830.99公里，共有杆塔8022基，主要地跨利通区、青铜峡、红寺堡、太阳山开发区、同心等县级区域。目前，影响所辖输电线路安全稳定运行的主要“外破”形式有以下三种类型：

（1）、违章植树建房。

（2）、违章施工作业。

（3）、突发性和季节性外破。

通过以上三种外破形式的调查我们可以看出，近几年，“外破”事故尤其是违章施工作业呈现增长态势，无论是数量还是危害程度都有发展。随着电网的发展，输电线路覆盖面不断增大。输电设备的特点是跨区域，距离长，所经地理环境复杂，运行管理不能及时跟踪，从而给破坏者带来空袭的条件。目前防外力破坏形势非常严峻，已经严重威胁电网的安全稳定运行。

2、“防外破”工作分析及应对措施

“外破”管控、“外破”处理的难度和成本不断增大。

上述形势的背后有着深刻的社会和现实原因。

（1）、电力行政执法主体缺位。电力设施保护工作是一项系统工程，涉及到供区各级政府及相关行政职能部门。限于人员和精力的限制，电力行政执法力度已经无法适应当前“防外破”的需要。

（2）、“防外破”闭环管控机制有待完善。由于所辖线路点多、线长、面广，且大多分布在荒郊野外，如发现重大危急的通道施工建房等隐患，需安排人员24小时进行现场监控，但受人员编制、时间精力、巡视周期、处理难度、资金费用等因素的制约，各种外破防不胜防，监控难度倍增。工地上吊车、塔吊等大型机械施工，虽然有预先告知安全注意事项及签发安全告知书及隐患通知书，但是施工现场仍存在施工疏忽大意、监督人员监督不到位等情况。

1、警示球的机械部分设计

（1）导线安装模块

警示装置采用球体外形，分为上下两个半球，两个半球一端采用可旋转连接合页连接，另一端采用螺栓连接方式，在2个半球中间有适合于一定线型的槽，可根据不同等级的输电线路的导线型号在槽中垫入不同厚度的橡胶垫片，以增大警示装置和导线之间的摩擦力并适用于不同截面积的输电线路，避免警示装置和输电线路的直接接触造成的导线磨损。

（2）防风外壳

防风外壳经过特殊材料加工为达到防风性能，警示装置必须采用合理的机械结构，经对比分析，设计者提出采用球体外形，利用球体的对称及其圆滑的流线平衡风力，起到防风效果。加工出的样品经较长时间的试验和实际线路上的安装使用，可有效实现防风效果。同时还可以满足雨、雪、冰、油等各种复杂环境下其性能不发生改变

（3）特制合成外壳

特制合成外壳，特制合成外壳主要针对天气情况所设计，具有高防晒，高防雨等，耐用性强等特别，适合线路上使用

2、警示球的电路部分设计

（1）导线连接方式一：

在2个半球中间有适合于一定线型的槽，可根据不同等级的输电线路的导线型号在槽中垫入不同厚度的橡胶垫片，以增大警示装置和导线之间的摩擦力并适用于不同截面积的输电线路，避免警示装置和输电线路的直接接触造成的导线磨损。

（3）导线取电部分

a、太阳能板取能模块

现有太阳能板，蓄电池取能模块，能达到所需电能需要，但是太阳能模块面积较大，取电电压稳定等因素还未达到要求，（不采用）

b、高压取能模块

现有警示装置的取电技术已经成熟，警示装置中的弱电子设备需要的直流低电压可通过电流互感器从输电线路单相线上取电，取得电压稳定在12VDC，并可以提供0.85A电流，功能部分通过光敏电阻感光控制白天黑夜电源的开断，定时电路控制闪烁。

（4）铁芯部分

铁芯线圈中通过交流电流I时，在铁芯线圈中产生变磁通，其参考方向可用右螺旋定则确定，绝大部分磁通穿过铁芯中闭合，称为主磁通，交变磁通产生电动势其大小和方向可用法拉第一楞次电磁感应定律确定。

（5）报警部分

用LED代替传统光源，LED采用串并联组成点阵，外罩红色透光外壳，通过单闪驱动IC使其时刻处于单闪状态。LED具有体积小、耗电量低、使用寿命长、高亮度低热量、环保、坚固耐用等优点。可有效提高警示装置的使用寿命，实现终身免维护。

发光二级管的视角为130—150°采用上下显示发光，显示板安装在下半球体，对于整个球体，下半球发光，警报声音信号由蜂鸣器发出

（6）主动探测模块

我们四周的空间是一个充满电磁波的场：各种发射机发射的信号、雷电辐射、架空输电辐射等等，这些信号极其微弱，通常只有微伏级或毫伏级。

感应电压信号放大器由感应电极ANT、高输入阻抗放大器AMP及其外围器件组成。

警示装置采用主动红外、被动红外和微波3种先进的探测技术相结合，对靠近输电线路的施工机械和人员等移动目标进行检测，并在其进入警示距离（5m）时，自动触发蜂鸣器，发出声音警示信号，提醒过往车辆及行人注意，远离危险区域，避免电力安全生产事故的发生。

作者简介：

贾小龙出生于1982年10月，学历为大学本科，职称（工程师），工作单位：国网吴忠供电公司从事输电线路检修专业。