架空輸電線路防外力破壞現(xiàn)狀及防治對策分析

摘? 要：本文對架空輸電線路防外力破壞系統(tǒng)的構(gòu)建原理進行分析，歸納出自然原因、安全距離不足、施工不規(guī)范三種主要的架空輸電線路外力破壞類型，分析其特點并調(diào)查了架空輸電線路目前的防外力破壞主要形式，主要為建立護線網(wǎng)絡、排查評估和宣傳電力設施保護方法等幾種，最終根據(jù)以上內(nèi)容總結(jié)出了架空輸電線路外來可行的防外力破壞對策，如對防外力破壞系統(tǒng)進行升級、開發(fā)聲光聯(lián)動報警系統(tǒng)和智能分析系統(tǒng)等，希望對架空輸電線的防外力破壞工作提供參考。

關(guān)鍵詞：架空;輸電線路;外力破壞;在線設備

中圖分類號：TM75? ? 文獻標識碼：A ? ? ? 文章編號：1671-2064（2019）24-0000-00

0 引言

由于架空輸電線路分布點眾多、輻射面積廣且建設通常會跨越河流及居民區(qū)等難以落實防護工作的地點，導致電路常因外力破壞產(chǎn)生故障停運，所以國家電力設備管理單位要求將架空輸電線路受外力破壞的工作作為下一步工作的重點。

1 架空輸電線路外力破壞現(xiàn)狀概述

根據(jù)架空輸電線路因外力破壞產(chǎn)生的跳閘現(xiàn)象的調(diào)查結(jié)果顯示，2014-2018年的5年內(nèi)輸電線路因外力產(chǎn)生的跳閘次數(shù)占總跳閘數(shù)的3～4成，其中660kv的直流電，由于跳閘次數(shù)少且隨機性大，因外力破壞產(chǎn)生的跳閘次數(shù)為100%，而110kv和220v次之，分別為37.84%和36.81%，500kv和330kv占總跳閘比例的次數(shù)最低。由此可見，外力的破壞是導致電路不能正常工作的主要因素，110kv和220kv的線路比較容易外力破壞影響的主要原因是這兩種線路使用率較高且分布廣，同時離地距離小于25m，離地面較近，更容易被施工作業(yè)和樹木生長等影響到。同時，外力破壞多為永久性傷害，破壞后基本都會產(chǎn)生重合閘和再啟動失敗。

以我國中部某省級電網(wǎng)公司為例，該公司在近七年間架高輸電線路跳閘總停運率在20%～40%間，平均值在31.12%;但因外力破壞產(chǎn)生的跳閘情況導致線路停止工作的概率高達30%～80%，其平均高達51.42%，是總故障的1.65倍。這是因為該地區(qū)雷擊鳥害等瞬間性故障因素較少，自然條件造成的線路故障極少，造成外力破壞導致的線路停運率過高。

2 架空輸電線路外力破壞主要類型及特征

2.1自然災害

自然災害導致的架空輸電線路故障以電線桿塔遭到破壞為主，主要包含電網(wǎng)覆冰引起相鄰電路和相接地線導線跳躍產(chǎn)生接地故障;風暴引發(fā)的輸電線路抖動產(chǎn)生接觸不良;森林火災燒毀電路導致相鄰電線相碰產(chǎn)生短路等幾種，除此之外還有發(fā)生概率較少的雷擊，鳥類破壞等。

2.2異物纏繞

架空輸電線路的建設路線基本都是經(jīng)過農(nóng)業(yè)大棚種植區(qū)、居民區(qū)、河流、森林等地的。電線下還有可能存在自建房、棚戶區(qū)等違章建筑。樹木生長、人類在電線下搬運貨物等活動以及釣魚，因與電線安全距離縮短導致短路，主要破壞形式為電線受損和人員觸電等。

2.3附近施工

架空電路桿塔附近施工，如公路維修、地鐵、大壩的修建中使用打樁機、挖掘機和起重機等設備，建筑工民不注意安全距離，施工隨意性較大容易引起地線被破壞造成故障。除此之外，附近居民若電路保護意識不足，私自拆電線桿塔和部件，等都會產(chǎn)生電路故障的情況[1]。

3 架空輸電線路防外力破壞情況

目前我國主要用建立護線網(wǎng)絡、各職能部門聯(lián)合防控、完善外部聯(lián)保體系、定期評估排查電路故障、培訓電路管理人員和宣傳電路保護作用等方式進行管理。通過運檢單位運行維護、直屬地單位通道防護和省級設備狀態(tài)評價中心共同形成“三級護線”體系，同時要求設備管理人員與電路巡護員、線路保護員和外力破壞防治員形成護線組織，并定期巡邏。此外，各單位的運檢和法律等部門聯(lián)合控制，對同地區(qū)不同電壓的電路外力破壞聯(lián)合預防，全程保持步調(diào)一致，信息資源共享。在此基礎(chǔ)上，推進政企聯(lián)合、警企聯(lián)合、法企聯(lián)合、企企聯(lián)合形成“四大聯(lián)合”防護，由電力執(zhí)法部門主導，公安打擊配合的外患聯(lián)合執(zhí)法行動展開。

在技術(shù)防控方面，有些問題亟待解決，現(xiàn)有裝置不具備自動觸發(fā)報警的功能，且維護困難。在無人值班時無法記錄報警信息，查找線路運行問題時不夠便利，同時現(xiàn)有設備大多使用太陽能供電，在連續(xù)的陰雨天無法工作，且電池壽命低。除此之外，現(xiàn)有的設備兼容性差，設備的接口和數(shù)據(jù)格式各不相同，也導致架空輸電線路的防外力破壞工作難以進行。

如：江蘇某供電公司采用LED等作為光源，從導線取電研制出了在線取電能的燈光指示裝置，將其裝在電線桿塔上，起到提示施工隊伍和運貨車輛注意安全距離的作用。同時將嵌入式技術(shù)用在視頻信號傳輸中，改善了監(jiān)控視頻傳輸數(shù)據(jù)量大且受通信條件影響的情況，能夠在電線桿塔上完成視頻畫面的處理，直接記錄對電網(wǎng)的外力破壞行為[2]。

4 架空輸電線路未來防外力破壞道路建議

4.1統(tǒng)一防控外力破壞

目前我國大部分的架空輸電線路防外力破壞工作還在采用專人蹲守現(xiàn)場的方式，這種預防方法不僅耗費大量人力，通常防控結(jié)果也不盡人意?，F(xiàn)階段，國外的架空輸電線路外力破壞科技防護裝置，也只能進行基本的施工破壞監(jiān)測工作，且在破壞事件發(fā)生后才能觸發(fā)報警，難以達到我國電力系統(tǒng)運行需要。并且無法高效進行內(nèi)外聯(lián)控、隱患預警、提前預警事故和及時處理事件等工作，缺乏一定的實用性。

所以目前我國需要做的是建設統(tǒng)一全面的智能化防架空輸電線路外力破壞平臺，將所有不同的防外力破壞在線監(jiān)測設備接入智能平臺進行統(tǒng)一規(guī)劃管理，同時還要借助科學合理的手段明確防外力破壞工作的流程，將防外力破壞系統(tǒng)檢測設備的綜合利用率提高，盡量避免人為因素影響防外力破壞監(jiān)測系統(tǒng)的工作效果，將防外力破壞工作的管理有效性提升。

如：江蘇省某電力公司將“互聯(lián)網(wǎng)引導下的輸電線路外力破壞技術(shù)防治系統(tǒng)”的開發(fā)作為預防架空輸電線路未來防外力破壞工作的重點研究方向。

本文中所寫的如圖1所示。

該公司運用這一設備實現(xiàn)了現(xiàn)場信息交互、后臺數(shù)據(jù)管理、移動終端數(shù)據(jù)收發(fā)等多位一體的防外力破壞監(jiān)測工作的落實。同時，還能兼顧基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和防護人員管理、外力破壞隱患監(jiān)控及預警、施工外力破壞管控、自然外力破壞管控和預警等工作。該設備輻射面積廣，能涵蓋包括省電網(wǎng)公司、市運檢單位以及設備管理人員在內(nèi)的三級系統(tǒng)，采用科技手段切實落實了電網(wǎng)公司的培訓、管控、監(jiān)測、預警和處置等工作多位一體的在線處理，此外還可實現(xiàn)終端系統(tǒng)與收集移動端的互動聯(lián)合，真正用科技手段實現(xiàn)了架空輸電線路的防外力破壞工作的雙向監(jiān)測管理。

4.2建立電力專用無線網(wǎng)

架空輸電線路的防外力破壞工作需要多方聯(lián)動共同進行，所以通信問題也是電網(wǎng)公司需要面臨的一項重大挑戰(zhàn)。目前電網(wǎng)公司采用的ADSL網(wǎng)絡具有信號穩(wěn)定的優(yōu)勢，但對設備安裝的位置要求較高，外力破環(huán)管控工作又需要隨時隨地進行，因此ASDL設備并不能大量投入使用。而大部分電網(wǎng)公司為適應隨時進行的外力破壞管控工作采用了4G無線網(wǎng)絡進行通信，但無線網(wǎng)絡的費用高昂，會給電網(wǎng)公司帶來較大經(jīng)濟壓力，因此可行性和性價比不高。由此可見，架空輸電線路防外力破壞的技術(shù)防御措施的進一步研究目標是開發(fā)建設電力專用的無線網(wǎng)絡。

電力設備無線網(wǎng)的開發(fā)使用解決了普通公共無線網(wǎng)絡無法在山區(qū)建設的問題，以電網(wǎng)和鐵塔為無線網(wǎng)絡設備架設平臺，在有輸電線路的地方都能實現(xiàn)電力無線網(wǎng)的覆蓋。同時電力專用無線網(wǎng)維護也很便捷，安裝一次即可永久使用，只需要每年例行維護一次即可，能長期穩(wěn)定的為架空輸電線路外力破壞監(jiān)測設備提供信息傳播平臺，為電網(wǎng)公司節(jié)省了大量通信費。

4.3防外力破壞設備數(shù)據(jù)格式統(tǒng)一

目前大量數(shù)據(jù)顯示架空輸電線路的防外力破壞設備兼容性達不到要求，常出現(xiàn)各種設備來自不同生產(chǎn)廠家的情況，系統(tǒng)的建設、格式等各不相同，達不到高度一致，這說明目前我國電力系統(tǒng)缺乏規(guī)范的平臺對架空輸電線路防外力破壞設備格式進行管理規(guī)定。對防外力破壞系統(tǒng)在線硬件基礎(chǔ)設備的接口、設備及數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一規(guī)定的工作迫在眉睫。

如：江蘇省供電局要求所有的架空輸電路線防外力破壞監(jiān)測設備都采用一樣規(guī)格的接口和數(shù)據(jù)傳輸格式，為線路運行情況監(jiān)測員的工作帶來了極大便利，不僅促使管理工作更加方便，每年例行的設備檢修工作也可以運用更少的人員達到最佳效果[3]。

4.4優(yōu)化防外力破環(huán)系統(tǒng)

輸電線路大多數(shù)的外力破壞發(fā)生周期短，若一直采取人工監(jiān)測的方式，會導致信息的接收被動，因此電網(wǎng)公司可以優(yōu)化自身的防外力破壞系統(tǒng)。

以江蘇省某電力公司為例，該公司引進了一種集激光探頭、激光報警控制主機、雷達模塊、高性能電池于一身的先進預警裝置，該公司的防外力破壞監(jiān)測人員能通過計算機控制后臺，當有施工車輛突破電線桿塔安全距離時，運維人員可以向控制器發(fā)出指令，現(xiàn)場高音喇叭發(fā)出警報語音進行提醒。

再如：江蘇省某電力公司為外力破壞監(jiān)測系統(tǒng)配置了前端視頻記錄裝置，監(jiān)控中心能通過平臺軟件查看視頻錄像，加大桿塔附近監(jiān)控范圍，此外還對每臺攝像機設置多組預留位置，根據(jù)現(xiàn)場情況定期巡視。同時為現(xiàn)場監(jiān)測設備安裝聲光聯(lián)動裝置和智能視覺分析系統(tǒng)，在正常情況下聲光聯(lián)動裝置處于待機狀態(tài)，在收到觸發(fā)信號時進行報警，若監(jiān)控中心工作人員觀看視頻畫面時發(fā)現(xiàn)特殊情況也可以主動喚醒現(xiàn)場報警裝置，較大程度的減輕了監(jiān)測人員工作量。而智能視覺分析系統(tǒng)則會對視頻中的行人、機械、樹木和風箏等物體建立關(guān)鍵特性算法庫，從多個特征提取目標，為檢測食品提供更高的分辨率，將工作人員的監(jiān)測效率進行提高[4]。

5 結(jié)語

綜上所述，隨科技的發(fā)展，高科技技術(shù)將越來越廣泛的運用到架空輸電線路防外力破壞工作中，在進行防外破工作時，電力企業(yè)應不斷優(yōu)化自身工作方法，用科技手段升級監(jiān)測系統(tǒng)，為架空輸電線路安全提供更強有力的保障。

參考文獻

[1]李東陽，高陽，吳偉晴，等.架空輸電線路防外力破壞系統(tǒng)的應用研究[J].山東工業(yè)技術(shù)，2017（04）：176.

[2]呂鑫，朱麗君.架空輸電線路防外力破壞現(xiàn)狀及防治對策[J].企業(yè)改革與管理，2019（16）：221-222.

[3]巢亞鋒，李勇，徐志強，等.架空輸電線路外力破壞現(xiàn)狀分析及建議[J].湖南電力，2017，37（02）：51-55.

[4]冷雪敏，高陽，許傲然.架空輸電線路防外力破壞系統(tǒng)研究[J].電子世界，2017（13）：45-46.

收稿日期：2019-11-17

作者簡介：陳磊（1987—），男，江蘇蘇州人，碩士，工程師，研究方向：電力設施保護等安全管理。