高壓輸電線路紫外在線監測系統分析

潘慶明 申學德 牛明凱 樊星 趙佰棟

【摘要】高壓輸電線路的運行過程中，為保障運行的安全，就要充分注重對線路的監測，提高故障解決效率。高壓輸線路監測的方法方法比較多樣，其中紫外在線監測是比較突出的，本文主要就紫外在線監測系統在高壓輸電線路當中的應用進行詳細探究，希冀能通過此次理論研究，有助于高壓輸電線路的監測質量。

【關鍵詞】高壓輸電線路 紫外在線監測 系統應用

引言

隨著各行業的蓬勃發展，高壓電力的需求量以及要求也在逐漸提高，高壓輸電線路的運行安全穩定就愈來愈重要，通過在線監測系統的應用能夠保障高壓輸電線路的運行安全，也能有效提高線路運行故障的解決效率。通過此次對紫外在線監測系統的應用研究分析，能夠在一定程度上為實際線路安全運行提供理論參考。

1.高壓輸電線路紫外在線監測的價值體現

傳統的輸電線路檢查能夠發現部分設備的安全隱患，但對維護人員的依賴性較大，且缺乏對環境和氣候等自然因素的檢測，此外還存在巡視真空期，無法掌握線路的實時變化，無法及時檢測出可能出現的線路安全事故。

高壓輸電線路紫外在線監測系統的應用有著其價值優勢，在高壓輸電線路的運行過程中，安全穩定運行是對其管理的最終目標，為保障這一目標的實現，就要通過相應技術的應用來監測線路運行的狀態。當前，對高壓設備的放電檢測比較常用的儀器有紅外熱像儀以及超聲波檢測儀等等，在具體的檢測中這是非在線狀態的檢測，所以會影響高壓輸電線路的正常運行，而對紫外在線監測系統的應用，就能實現在線監測的目標[1]。紫外成像儀的應用對高壓設備放電情況進行觀察會比較方便，并且有著觀察直觀、觀測距離遠和預見性好等諸多的優勢，但是也是非在線人工檢測的技術，并且在價格也比較高。隨著技術的進一步發展，紫外傳感器構成的監測系統對在線監測漏電流以及放電的情況靈敏度比較高，也不會受到人為因素以及交通條件的影響，這對于電力線路的在線監測就起到了非常積極作用。

2.高壓輸電線路紫外在線監測原理及應用

2.1 高壓輸電線路紫外在線監測原理

高壓輸電線路紫外在線監測系統的應用，是依照著相應的原理進行監測的，其中的放電以及紫外線的原理中，高壓輸電線電離放電的時候結合電場的強度會發生電弧、電暈以及閃絡等，電離的時候空氣電子會獲得以及釋放能量，在進行能量釋放的時候會輻射光波、聲波、紫外線以及臭氧等等。高壓輸電線路放電的時候紫外線輻射的強度和電場的強度是有密切關系的，紫外監測系統能對單位時間計量的電暈脈沖數進行統計，這樣就能對放電強度明確，從而能為設備監控提供相應依據[2]。閃絡前的電強度增加時，紫外線輻射強度也會增加，在預報中紫外放電檢測就能對沿面閃絡危機線路安全的情況警報，從而能有效避免安全事故的發生。

高壓輸電線路的紫外在線監測過程中，發揮重要作用的是紫外傳感器，這是特定的紫外傳感器，能通過太陽盲區使得儀器工作在一定的波長范圍中，對其他頻譜不敏感，將可見光源干擾有效去除。而對于紫外傳感器的光譜響應特性上限是和陰極材料表面功函數有著緊密關系。傳感器陽極以及光電陰極問加電壓在兩極問建立電場，紫外線射人光電陰極表面的時候，如果是光能量大于表面逸出功就比較容易發生光電發射效應，從而會逸出光電子[3]。對于純金屬的陰極電子產額而言是比較低的，紫外傳感器當中需要進行充人特殊氣體，光電子電場作用下加速向著陰極運行，這樣就能和氣體粒子引起電離，從而就會產生新電子和其他粒子發生碰撞產生大電流和放電現象。通過紫外傳感器檢測輸電線路的放電脈沖就比較方便，靈敏度比較高。

2.2 高壓輸電線路紫外在線監測的系統應用

高壓輸電線路紫外在線監測系統的應用，通過紫外傳感器設備的放電檢測是一種新的研究，與傳統的紫外型火焰檢測器在檢測要求上有所不同。紫外檢測器的核心器件是紫外傳感器，而當前的紫外傳感器伏安特性還不是很穩定，所以實際的測量結果和理論值就有著相應的差距，結合相應的資料通過制作電路板測量比較，傳感器工作電源通過干電池或者是太能電池驅動電路獲得325V直流電壓，在前端通過DC/AC/DC轉換[4]。在紫外傳感器接收到高壓輸電線路產生的紫外光放電后會持續放電直到電壓小于放電維持的電壓，這一過程當中紫外線消失，放電的過程維持，為保障紫外線測量的正確性，通過驅動電路將滅弧功能得以發揮，能夠有效避免放電限流自保持。

紫外監測系統中的紫外檢測器以及傳輸通道和處理主站是比較重要的構成部分，保障傳感器能正常接收高壓輸電線路的放電紫外光，要在光通量方面得以保證，對檢測器安裝位置要得以明確，同時，為降低外部光源干擾，還要充分重視減小檢測角。高壓輸電線路基桿塔都要進行安裝紫外檢測器，輸電線路放電的時候發出的紫外光觸發到傳感器，然后就會通過控制數據處理部分，對脈沖數目進行記錄。

3.結語

總之，高壓輸電線路紫外在線監測系統的應用，在當前是比較先進的監測技術，這對高壓輸電線路的安全穩定運行發揮著重要保障作用，在未來的發展過程中，紫外在線監測系統的應用將會得到進一步的推廣。

參考文獻：

[1]董小青，吳軍，王浩，趙智博，羅日成，陳聚文.輸電線路機載紫外巡檢和故障診斷技術[J].電力科學與技術學報.2017（01）.

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[3]高燃，束暢，尹建軍，郭翔，黃道均.紫外成像技術在變電站一次設備檢修中的應用[J].山東電力技術.2016（06）.

[4]張宏釗，黃榮輝，姚森敬，向陽，段生鵬.對嵌入式系統的電力設備紫外監測系統設計的分析[J].電子設計工程.2016（11）.