高壓線路絕緣安全防護(hù)裝置的研究

王勁等

摘 要：本研究采用了最新的電力電子取電和儲(chǔ)電技術(shù)，利用交變電場(chǎng)感應(yīng)原理，通過(guò)小型裝置從電力電纜產(chǎn)生的高強(qiáng)度電場(chǎng)中上獲取電能。消除了高壓母線與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)之間直接的回路電氣聯(lián)系，可以有效解決輸電線路警示裝置供電和有效警示難的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：高壓線路；絕緣；安全；防護(hù)裝置；研究

近年來(lái)高壓線路安全警示的研究方面有了一定的成效，但還是有一些不足：達(dá)不到警示的效果、提供電源的難度大及成本比較高。有個(gè)別利用感應(yīng)電流取電產(chǎn)品，但由于使用條件限制很難大規(guī)模推廣，以下對(duì)高壓線路絕緣安全防護(hù)裝置的研究進(jìn)行探討。

1 高壓線路絕緣安全防護(hù)裝置危險(xiǎn)警示控制策略

這種高壓線路絕緣安裝防護(hù)裝置主要是用于10-1000kV高壓輸電線路的防外力破壞，輸電線路下方的施工車(chē)輛、塔吊等作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，用來(lái)起警示作用。隨著現(xiàn)代化城市的不斷發(fā)展，一部分高壓線路會(huì)經(jīng)過(guò)人們活動(dòng)密集的區(qū)域，比如池塘、河流及高樓等。由于在高壓線路附近釣魚(yú)、放風(fēng)箏甚至攀爬高壓線路引起的觸電事故時(shí)常發(fā)生。在野外，高壓線路可能位于候鳥(niǎo)的遷徙路線，也會(huì)因?yàn)轼B(niǎo)類(lèi)在飛行的時(shí)候碰撞到高壓設(shè)施上使高壓設(shè)施形成短路等狀況。因此很有必要研發(fā)一種有效的警示手段，實(shí)行高壓線路危險(xiǎn)警示控制策略，一方面用來(lái)提醒人們注意不要碰撞，另一方面可以通過(guò)防護(hù)裝置防止危險(xiǎn)的發(fā)生。

2 高壓線路絕緣安全防護(hù)裝置工作的原理

本研究采用交變電場(chǎng)感應(yīng)原理，當(dāng)磁場(chǎng)改變時(shí)，導(dǎo)體的磁通量也改變，所以能夠產(chǎn)生電場(chǎng)。采用了先進(jìn)的電力電子取電和儲(chǔ)電技術(shù)，在有效獲取電能的同時(shí)能夠高效地存儲(chǔ)電能。

高壓線路防外力破壞智能警示裝置由以下幾個(gè)單元組成：主線路板、感應(yīng)取電單元、高亮度燈光源、智能雷達(dá)探測(cè)單元和語(yǔ)音警示單元。通過(guò)絕緣夾具固定在高壓輸電導(dǎo)線上，采用感應(yīng)取電方式，將設(shè)備工作所需要的電源獲得，給LED顯示屏供電，并在有限的電源下，采用高亮光源驅(qū)動(dòng)技術(shù)使其能夠在夜間高亮度顯示，以達(dá)到警示的作用，當(dāng)有行人或物體等經(jīng)過(guò)裝置下方時(shí)，雷達(dá)探測(cè)單元立即啟動(dòng)，并聯(lián)動(dòng)語(yǔ)音警示單元，啟動(dòng)警笛及爆閃警示燈，提醒線路下方的行人、車(chē)輛、船舶、塔吊注意保持安全距離。

3 高壓線路絕緣安全防護(hù)裝置主要的功能特點(diǎn)

3.1 使用范圍廣

這種高壓線路絕緣安全防護(hù)裝置適用于10-1000kV電壓等級(jí)，對(duì)于任何適用的場(chǎng)合都能夠安裝并投入使用，使用的范圍比較廣泛。

3.2 供電穩(wěn)定可靠

本裝置通過(guò)導(dǎo)線感應(yīng)取電獲得工作電源，電源可以持續(xù)供電，無(wú)需擔(dān)心因電能的損失而使設(shè)備正常工作受到影響。

3.3 亮度高、穿透力強(qiáng)

這種高壓線路絕緣安全防護(hù)裝置的顯示部分由LED點(diǎn)陣創(chuàng)并聯(lián)組成，LED的發(fā)光效率比較高，其技術(shù)經(jīng)過(guò)了幾十年的改良，使得發(fā)光的效率有了很大程度的提高，大部分的耗電變成了熱量損耗，并且其光的單色性好、光譜窄，穿透力比較強(qiáng)，無(wú)需過(guò)濾就可以直接發(fā)出有色的可見(jiàn)光?，F(xiàn)在，世界上各個(gè)國(guó)家都在加快提高LED光效方面的研究速度，預(yù)計(jì)在未來(lái)LED的發(fā)光效率將有更大幅度的提高。

3.4 遠(yuǎn)距離探測(cè)性能強(qiáng)

采用多普勒雷達(dá)技術(shù)，能在長(zhǎng)距離的情況下依然保持良好的探測(cè)性能。多普勒雷達(dá)與傳統(tǒng)雷達(dá)的一個(gè)區(qū)別在于它的發(fā)射機(jī)一直處于開(kāi)啟的狀態(tài)，這種類(lèi)型的雷達(dá)稱(chēng)為連續(xù)波或CW雷達(dá)。

3.5 采用聯(lián)動(dòng)技術(shù)

通過(guò)雷達(dá)探測(cè)器探測(cè)外部的危險(xiǎn)情況，進(jìn)而啟動(dòng)聯(lián)動(dòng)裝置，也就是警笛發(fā)出警報(bào)，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)預(yù)警，這種技術(shù)大大避免了因時(shí)間的耽擱帶來(lái)的不必要的麻煩。

3.6 可承受大電流沖擊

已經(jīng)經(jīng)過(guò)了中國(guó)電科院、武高所等權(quán)威機(jī)構(gòu)的檢測(cè)，該裝置能夠承受比較大的電流沖擊，有效地提高了其功能性，不會(huì)受到大電流的影響。

3.7 安裝簡(jiǎn)單

這種高壓線路絕緣安全防護(hù)裝置在技術(shù)施工安裝的時(shí)候比較方便簡(jiǎn)單，操作人員根據(jù)產(chǎn)品的安裝手冊(cè)進(jìn)行施工安裝，安裝完成后進(jìn)行一系列的調(diào)試工作，使其對(duì)高壓線路的運(yùn)行無(wú)不良影響。

4 結(jié)束語(yǔ)

在這種高壓線路絕緣安全防護(hù)裝置安裝實(shí)施之后，輸電線路方面的安全事故能夠有效地減少，將人民的財(cái)產(chǎn)和生命的損失大大減小，逐漸達(dá)到無(wú)威脅的目的。

參考文獻(xiàn)

[1]汪順勤，孫錄貴，張春生.降低煤礦高壓輸電線路雷擊跳閘率的實(shí)踐探索[A].2009第五屆蘇皖兩省大氣探測(cè)、環(huán)境遙感與電子技術(shù)學(xué)術(shù)研討會(huì)專(zhuān)輯[C].2009.

[2]徐世利.10千伏配電網(wǎng)帶電作業(yè)發(fā)展與安全狀況分析[A].華東六省一市電機(jī)（電力）工程學(xué)會(huì)輸配電技術(shù)研討會(huì)2005年年會(huì)論文集[C].2005.

[3]魏云冰，張文忠，楊存祥.基于PCI-1202L數(shù)據(jù)采集卡的定子電流信號(hào)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)[A].2007'中國(guó)儀器儀表與測(cè)控技術(shù)交流大會(huì)論文集（二）[C].2007.

[4]徐振宇.1000kV特高壓輸電線路保護(hù)的現(xiàn)狀及發(fā)展[A].中國(guó)水力發(fā)電工程學(xué)會(huì)繼電保護(hù)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)2008年年會(huì)暨學(xué)術(shù)研討會(huì)學(xué)術(shù)論文集[C].2008.

[5]劉興發(fā)，尹暉，鄔雄，等.高壓輸電線路無(wú)線電干擾和電磁散射對(duì)GPS衛(wèi)星信號(hào)影響測(cè)試及分析[J].高電壓技術(shù)，2011（12）.