吳超鋒，劉作鵬，任 輝，董華勇

（河南省電力公司 鞏義市供電公司，河南 鞏義451200）

0 引 言

作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，電力線路具有分布面積廣、線路長(zhǎng)、走徑復(fù)雜等特點(diǎn)，受地理、氣候、環(huán)境因素的影響，電力線路經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)各種各樣的故障，嚴(yán)重影響電力線路的穩(wěn)定運(yùn)行。為了降低外力因素導(dǎo)致的電力線路故障問(wèn)題，應(yīng)全面的分析導(dǎo)致電力線路故障的各類外力原因，充分發(fā)揮外力跳閘智能監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)的作用，將外力破壞對(duì)電力系統(tǒng)所造成的影響降到最低。

1 案件回顧

案例1：2015年4月22日，A市電網(wǎng)調(diào)度員發(fā)現(xiàn)某10 kV線路出現(xiàn)保護(hù)動(dòng)作，立即通知工作人員進(jìn)行巡視，巡視發(fā)現(xiàn)，該10 kV線路沿線的一座電桿被撞成兩截，工作人員將情況上報(bào)，電網(wǎng)調(diào)度部門立即組織維修人員前往現(xiàn)場(chǎng)，經(jīng)過(guò)觀察、檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，該電桿上同時(shí)設(shè)有高低壓線路，電線桿斷裂使得兩部分線路纏繞在一起，引發(fā)線路跳閘。

案例2：2017年7月3日，B市調(diào)度員發(fā)現(xiàn)某10 kV線路斷保護(hù)動(dòng)作，組織工作人員立即對(duì)線路進(jìn)行巡視，巡視發(fā)現(xiàn)，43#桿～43#桿之間的導(dǎo)線上覆蓋了塑料薄膜，工作人員將故障上報(bào)，并利用絕緣工具清除異物，故障解除。

案例3：2017年4月18日，C市調(diào)度員發(fā)現(xiàn)某10 kV線路重合不成，立即通知運(yùn)維班組，運(yùn)維人員立即對(duì)該線路進(jìn)行巡視，巡視發(fā)現(xiàn)，該線路下線路某區(qū)域存在挖掘施工作業(yè)，經(jīng)過(guò)仔細(xì)監(jiān)測(cè)診斷發(fā)現(xiàn)，環(huán)網(wǎng)柜6#開關(guān)出線電纜被挖斷，運(yùn)維人員立即匯報(bào)該故障，對(duì)該區(qū)域的線路進(jìn)行停電處理，清理故障后恢復(fù)供電。

案例4：2012年8月3日，D市調(diào)度員發(fā)現(xiàn)10 kV線速斷保護(hù)動(dòng)作，立即組織工作人員進(jìn)行巡視，巡視發(fā)現(xiàn)，142#桿下方附近有鳥類尸體，尸體上有明顯放電痕跡。

2 導(dǎo)致電力線路外力破壞事故的原因

2.1 車輛撞擊

配電系統(tǒng)的配電設(shè)備一般都會(huì)設(shè)置在街道兩邊，車輛駕駛?cè)藛T在駕駛車輛的過(guò)程中，因?yàn)楦鞣N原因可能會(huì)撞擊電力設(shè)備，導(dǎo)致電力設(shè)備的破壞，繼而引發(fā)線路跳閘，這類線路事故的發(fā)生不僅會(huì)大大降低整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，還會(huì)給人們正常的生活生產(chǎn)帶來(lái)一定的影響。比如統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，車輛倒車或者酒駕撞擊電力設(shè)備的情況時(shí)有發(fā)生；建筑現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)，大型運(yùn)輸車輛在運(yùn)輸設(shè)備或者材料施工的時(shí)候，因?yàn)榄h(huán)境復(fù)雜，司機(jī)疏于觀察，產(chǎn)生電力設(shè)備的撞擊；另外，受地理因素的影響，很多公路存在急轉(zhuǎn)彎，司機(jī)駕駛到急轉(zhuǎn)彎的時(shí)候，因?yàn)閬?lái)不及反應(yīng)，可能會(huì)撞擊到路邊的設(shè)備。

2.2 導(dǎo)線上落異物

人們?cè)谌粘Ｉ钪?，?duì)于電力線路的保護(hù)，還未形成觀念。特別是隨著人們生活水平的不斷提高，家長(zhǎng)給孩子買各類遙控飛機(jī)，特別是春天，春游放風(fēng)箏的人越來(lái)越多，導(dǎo)致電力線路上經(jīng)常落異物，繼而引發(fā)線路跳閘。另外，大風(fēng)天氣，某些漂浮物掛到電力線路上；高層住宅中，人們隨意拋下物品；建筑工地上，建筑垃圾落在線路上，也會(huì)導(dǎo)致線路被砸斷或者引發(fā)跳閘事故。

2.3 電纜被破壞

一般來(lái)說(shuō)，電力系統(tǒng)的電纜都會(huì)敷設(shè)在隱蔽的地方，施工企業(yè)在施工前，沒(méi)有做好地下線路的全面勘查，導(dǎo)致實(shí)際施工中挖斷電纜，引發(fā)故障。在過(guò)去這類情況經(jīng)常發(fā)生，而且這類故障問(wèn)題也不容易診斷，所以供電公司愈發(fā)重視電纜標(biāo)識(shí)，但是因?yàn)椴糠质┕て髽I(yè)施工疏忽導(dǎo)致電纜被挖斷的現(xiàn)象仍然時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重影響整個(gè)供電系統(tǒng)的供電穩(wěn)定性。

2.4 鳥害影響

隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，人們目前越來(lái)越重視野生鳥類的保護(hù)，這樣野生鳥類的數(shù)量不斷增多，特別是南方地區(qū)，氣候溫和、冷暖適中，是鳥類非常喜歡的聚集地?？偨Y(jié)來(lái)說(shuō)，鳥害引起跳閘的原因有：（1）鳥類經(jīng)常在桿塔橫擔(dān)上泄糞，導(dǎo)致線路被污染引發(fā)線路跳閘；（2）大型鳥類糞便連續(xù)，直接導(dǎo)致部分絕緣子被破壞，繼而引發(fā)跳閘；（3）鳥類在線路上筑巢，過(guò)多的雜物落到線路上，導(dǎo)致線路跳閘。

2.5 樹線矛盾

樹線矛盾引發(fā)的線路跳閘事故通常發(fā)生在大風(fēng)天氣、雨雪天氣，大多樹線矛盾所引發(fā)的線路跳閘均為短路跳閘。一般來(lái)說(shuō)，這類故障的解決難度較大，因?yàn)楹芏啻笮蜆淠倦y修建，難砍伐。同時(shí)針對(duì)成片林區(qū)砍伐工作可能給線路帶來(lái)的影響，供電企業(yè)和林業(yè)部門之間的協(xié)調(diào)難度也較大。

3 構(gòu)建電力線路外力破壞跳閘的智能監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)

3.1 設(shè)備組成

預(yù)防電力線路外力破壞跳閘的智能監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)主要包括：設(shè)備機(jī)殼、測(cè)距報(bào)警雷達(dá)、視頻監(jiān)控器、無(wú)線通信電路、高壓線路自取電電源裝置。這些內(nèi)容一般設(shè)置在設(shè)備機(jī)殼的一側(cè)，通過(guò)電路向設(shè)備機(jī)殼內(nèi)部的測(cè)距報(bào)警雷達(dá)、視頻監(jiān)控器、無(wú)線通信電路提供電源。聲光警示器通常設(shè)置在設(shè)備機(jī)殼的外面，通過(guò)電路直接和測(cè)距報(bào)警雷達(dá)相連接；設(shè)備機(jī)殼和高壓線路自取電電源裝置一般被固定在高壓線路上。

（1）設(shè)備機(jī)殼包含設(shè)備機(jī)殼本體和銅鐵雙層電磁屏蔽層，設(shè)備機(jī)殼和銅鐵雙層電磁屏蔽層需要設(shè)置在測(cè)距報(bào)警雷達(dá)的雷達(dá)波發(fā)射接收部件的位置，視頻監(jiān)控器的攝像鏡頭處及無(wú)線通信電路的天線處一般會(huì)設(shè)置洞孔，該洞孔的主要作用是提高雷達(dá)波信號(hào)、光學(xué)信息以及通信信號(hào)的通暢性。

（2）測(cè)距報(bào)警雷達(dá)主要由測(cè)距報(bào)警雷達(dá)本體、雷達(dá)波發(fā)射接收部件和測(cè)距報(bào)警雷達(dá)外部的銅鐵電磁屏蔽層組成，其中銅鐵電磁屏蔽層在雷達(dá)波發(fā)射接收部件的位置會(huì)設(shè)置洞孔，用以提高雷達(dá)波信號(hào)的通暢性。測(cè)距報(bào)警雷達(dá)主要分為三類：激光測(cè)距報(bào)警雷達(dá)、超聲波測(cè)距報(bào)警雷達(dá)以及無(wú)線電波測(cè)距報(bào)警雷達(dá)。

（3）視頻監(jiān)控器主要由視頻監(jiān)控器本體、攝像鏡頭、視頻監(jiān)控器外部的銅鐵電磁屏蔽層組成；和測(cè)距報(bào)警雷達(dá)一樣，銅鐵電磁屏蔽層在攝像鏡頭的位置會(huì)設(shè)置洞孔，該洞孔的主要作用是提高光學(xué)信息的通暢性。

（4）無(wú)線通信電路主要由無(wú)線通信電路本體、天線和無(wú)線通信電路本體外部設(shè)置的銅鐵電磁屏蔽層、4G通信手機(jī)APP組成；一般來(lái)說(shuō)天線需要設(shè)置在銅鐵電磁屏蔽層的外面，并且在設(shè)備機(jī)殼內(nèi)部進(jìn)行固定。

（5）高壓線路自取電電源裝置其實(shí)就是鉗形開合電感式高壓線路自取電電源裝置，這類裝置的主要作用是為高壓線路的安裝提供便利。

（6）為了避免高壓線路對(duì)本裝置的電源線、控制線和信號(hào)傳輸線造成干擾，必須為所有線路配備電磁屏蔽層護(hù)套線，確保各類電力設(shè)備即使在強(qiáng)磁場(chǎng)中也可以安全穩(wěn)定的運(yùn)行。

（7）聲光警示器一般為大功率高分貝聲音警示的警燈閃光聲光警示器。

3.2 電力線路外力破壞跳閘的智能監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)工作原理

在高壓線路中，高壓線路自取電電源裝置的主要作用是利用電感線圈感應(yīng)高壓線路的電流，從而取得電能。設(shè)備機(jī)殼的材質(zhì)一般為玻璃鋼殼體或玻纖尼龍殼體，這類材質(zhì)制成的殼體即使長(zhǎng)期放置在室外，也不會(huì)發(fā)生任何銹蝕問(wèn)題，為了密封設(shè)備機(jī)殼，放置雨水滲透導(dǎo)致設(shè)備被損壞，需要對(duì)殼體主體與封蓋進(jìn)行膠體灌封，然后緊固螺絲加以固定。設(shè)備機(jī)殼的內(nèi)壁設(shè)有銅鐵雙層電磁屏蔽層，銅鐵雙層電磁屏蔽層最為主要的作用就是降低高壓線路所形成的磁場(chǎng)對(duì)設(shè)備的干擾。在激光測(cè)距雷達(dá)的激光發(fā)射接收端口處、視頻監(jiān)控器的鏡頭處及無(wú)線通訊電路的天線處，設(shè)備機(jī)殼和其內(nèi)壁的電磁屏蔽層均需要設(shè)置洞孔，放置機(jī)殼和內(nèi)部設(shè)備阻礙各類雷達(dá)信號(hào)、光學(xué)信號(hào)和通信信號(hào)的通過(guò)，提高各類信息和信號(hào)傳輸?shù)耐〞承浴?/p>

電力線路外力破壞跳閘的智能監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)中的測(cè)距報(bào)警雷達(dá)其實(shí)為納米波微型激光測(cè)距報(bào)警雷達(dá)，這類雷達(dá)所發(fā)射的激光波長(zhǎng)為850 nm，發(fā)射頻率100 Hz，因?yàn)閼?yīng)用到了窄帶濾光片，可以很好的隔離外界光線的干擾，讓整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行不會(huì)受到電磁干擾和地波干擾。為了更好地發(fā)揮該智能監(jiān)控系統(tǒng)的效能，保證其可以在露天作業(yè)環(huán)境中性能穩(wěn)定，警戒距離可設(shè)定為0.3～12 m，距離分辨率力為1.0 cm，這樣的距離可以更好地探測(cè)車輛、行人和電力設(shè)備之間的相對(duì)位置，同時(shí)加強(qiáng)外殼防水防塵設(shè)計(jì)，降低外界環(huán)境給其帶來(lái)的影響。測(cè)距報(bào)警雷達(dá)的輸出端口設(shè)有繼電器的常開/常閉觸點(diǎn)，其主要通過(guò)線纜向無(wú)線通訊電路發(fā)送報(bào)警信號(hào)。

測(cè)距報(bào)警雷達(dá)的外殼因?yàn)樵O(shè)置了銅鐵雙層電磁屏蔽層，可以大大降低高壓線路對(duì)內(nèi)部設(shè)備所造成的電磁干擾，同時(shí)在測(cè)距報(bào)警雷達(dá)激光發(fā)射端口和接收端口的位置，電磁屏蔽層因?yàn)樵O(shè)置了洞孔，所以不會(huì)阻礙激光發(fā)射波的傳播。

電力線路外力破壞跳閘的智能監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)中的視頻監(jiān)控器一般為通用類小型視頻監(jiān)控器，這類監(jiān)控器可以很好地對(duì)周圍的環(huán)境和目標(biāo)進(jìn)行監(jiān)視，視頻監(jiān)控器與無(wú)線通訊電路通過(guò)電力線路向無(wú)線通訊電路傳遞視頻信號(hào)。無(wú)線通訊電路一般為帶無(wú)線寬帶路由器的互聯(lián)網(wǎng)通訊電路，這類電路可以實(shí)時(shí)性的和3G、4G或5G通訊網(wǎng)路完成連接，繼而建立與手機(jī)App之間的護(hù)筒連接，然后和手機(jī)端實(shí)時(shí)性的完成視頻監(jiān)控信號(hào)的傳傳輸。

在日常生活中，如果有其他目標(biāo)和高壓吸納了之間的距離超過(guò)了一定的范圍，測(cè)距報(bào)警雷達(dá)就會(huì)對(duì)聲光警示器和無(wú)線通信電路發(fā)出報(bào)警信號(hào)，聲光警示器發(fā)出強(qiáng)烈聲光報(bào)警，并且利用無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)在手機(jī)端發(fā)出報(bào)警提醒。

4 減少電力線路外力破壞事故的措施

4.1 完善電力線路管理制度

電力企業(yè)內(nèi)部應(yīng)該成立防止外力破壞事故管理小組，細(xì)化管理指標(biāo)，做好事故原因、處理過(guò)程等內(nèi)容的分析，按季度的形式編制報(bào)告，為后續(xù)電力線路的管理提供指導(dǎo)，將外力破壞事故導(dǎo)致的線路跳閘事故的發(fā)生概率降到最低。在日常巡檢工作中，加強(qiáng)巡視，落實(shí)相關(guān)責(zé)任人的職責(zé)，總結(jié)容易發(fā)生外力破壞的地段，并且明確標(biāo)出，將其列為重點(diǎn)巡視線路段。如果線路周圍需要開展施工，積極和項(xiàng)目負(fù)責(zé)人聯(lián)系，降低電纜被挖斷的可能性。另外，裸露設(shè)備及時(shí)升級(jí)改造，對(duì)于不能及時(shí)改造的線路，需要設(shè)置圍欄，并且張貼明顯的標(biāo)示加以警示。

4.2 加強(qiáng)電力設(shè)備標(biāo)識(shí)管理

針對(duì)道路兩旁的電桿或者機(jī)電設(shè)備，應(yīng)該涂加反光漆，確保司機(jī)可以第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)，降低撞擊可能性，維護(hù)好電纜標(biāo)識(shí)樁和各類電力系統(tǒng)標(biāo)識(shí)牌，為行人或車輛提供更加清晰的指示。

4.3 做好防鳥害工作

為了防止鳥類在電力線路上停留，可以在線路桿塔上安裝驅(qū)鳥器，或者在重要設(shè)備和容易發(fā)生事故的設(shè)備上加裝絕緣護(hù)罩，將鳥害問(wèn)題導(dǎo)致的線路故障問(wèn)題的發(fā)生概率降到最低。加大教育和宣傳，提高民眾對(duì)于電力系統(tǒng)的保護(hù)意識(shí)，禁止在線路設(shè)備上張貼廣告、宣傳單等，提醒民眾不要在導(dǎo)線下開展危險(xiǎn)的游戲，將民眾也納入到電力系統(tǒng)的保護(hù)工作中來(lái)。

5 結(jié) 論

綜上所述，電力資源在社會(huì)的發(fā)展中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，而電力線路運(yùn)行的穩(wěn)定性直接影響電力傳輸?shù)姆€(wěn)定性。作為電力企業(yè)，在日常管理工作中，必須加強(qiáng)電力線路運(yùn)行檢修工作，確?？梢约皶r(shí)發(fā)現(xiàn)和解決各類故障問(wèn)題，提高電力資源傳輸過(guò)程的安全性和穩(wěn)定性。