輸電線路智能電力設施保護宣傳裝置的研制

馬曉云　彭森　冉涵文　王彥明　張波

摘要：輸電線路工作過程中的電力設施保護工作，是保證供電線路正常工作的重要保障。基于此，本文重點結合了某輸電線路職能電力設施保護工作進行了分析和研究，同時提出相應的保護檢查工作方案，以此來保證輸電線路的正常穩定工作和運行。

關鍵詞：輸電線路;電力;設施;保護

隨著我國電網的建設與發展，新疆地區主網架已基本建成。為保證主網架安全穩定運行，電力設施保護是必不可少的，隨著輸電線路的增多，輸電線路穿越各種地理環境，受外部環境的影響較大。伴隨經濟社會的快速發展，市政、路橋等施工建設給輸電線路安全運行造成的隱患增多，輸電線路遭受外力破壞的風險也隨之增大。2010至2014年，國家電網公司330kV及以上輸電線路共發生外力破壞故障436次，占故障總數的18.7%，停運274次，占停運總數的35.12%，且呈逐年增長趨勢因此，對輸電線路電力設施保護宣傳尤為重要。

1、方案并確定最佳方案

小組成員根據裝置的工作原理和基本要求，利用頭腦風暴法，小組提出了輸電線路智能電力設施保護宣傳裝置的各種方案

對研制方案進行初步分解，具有以下兩大部分：外殼部分、內部主板部分。外殼分為：材質、閉鎖方式、安裝形式;內部主板分為：能源單元、續航單元、控制單元、輸出單元，

2、外殼材質的選擇

堅實的外殼保護著內部的設備及電源，能防壓、防沖擊、防塵、防水，并且它還能提供空間給電源、內部設備，并通過機箱內部的支撐、支架、各種螺絲等連接件將這些零配件牢固固定在機箱內部，形成一個集約型的整體。結論：通過分析可知，不銹鋼材料密度大，硬度大，堅固美觀，抗點蝕能力優，加工周期短。符合選擇條件，因此小組最終選擇不銹鋼材質。

3、外殼閉鎖方式的選擇

外殼的閉鎖功能起到保護內部主板的各項單元組件，而使用的閉鎖方式要有使用便捷、堅固耐用、壽命長，價格合理等功能。小組成對防護單元的外殼閉鎖方案的優缺點進行了綜合對比;通過分析可知，十字鎖機械壽命長，抗腐蝕強，價格合理，使用便捷，可以保護內部主板不受外界氣候和溫度的影響。符合選擇條件，因此小組最終選擇十字鎖。

4、外殼安裝形式的選擇

外殼的安裝功能是連接整個裝置和鐵塔之間的重要節點，保證整個裝置能固定在鐵塔端不會掉落。其安裝形式要有安裝便捷，使用壽命長，堅固耐用，價格合理等功能。小組成員冉涵文對裝置外殼部分的安裝方案的優缺點進行了綜合對比，選擇如下： 結論：通過分析可知，掛鉤式使用壽命長，抗腐蝕合理，價格合理，安裝拆卸便捷，可以保證整個裝置能固定在鐵塔端不會掉落。符合選擇條件，因此小組最終選擇掛鉤式。

5、能源單元的選擇

能源單元是為整個裝置提供能量的資源，能量通常是指熱能、光能、風能、機械能等，小組成員彭森對能源單元的能源設備類型，共兩種方案進行了綜合對比，選擇如下結論：通過分析可知，太陽能為清潔能源且適用范圍更廣泛，較風能設備價格更低。符合選擇條件，因此小組選擇太陽能設備。太陽能設備分單晶硅太陽能電池板，多晶硅太陽能電池板，通過分析對比得出單晶硅太陽能電池板堅固耐用，使用壽命長且光電轉換率高，價格合理。符合選擇條件，因此小組最終選擇單晶硅太陽能電池板。

6、續航單元的選擇

續航單元主要作為裝置的能源儲備，可以提供給內部設備具有穩定電壓，穩定電流，長時間穩定供電，受外界影響很小的電流。小組成員對電池的三種類型的優缺點進行了綜合對比，選擇如下：通過分析可知，鉛酸蓄電池結構簡單，容量大，使用壽命長，充放電操作簡便易行，不受外界氣候和溫度的影響，價格低廉，性能穩定可靠。符合選擇條件，因此小組最終選擇鉛酸蓄電池

7、控制單元的選擇

控制單元主要是整個裝置的大腦，是按預置時間程序接通、切斷電路的開關系統，用于定時開關以控制需要定時運行的用電設備。小組成員對時控設備的三種型號的優缺點進行綜合對比，選擇如下;通過分析可知，KG316T微電腦時控開關體積小、質量輕、操作簡單，且以單片微處理為核心，穩定性強，控制電壓選擇范圍大，后期維護費用低。符合選擇條件，因此小組最終選擇KG316T微電腦時控開關。

8、輸出單元的選擇

輸出單元主要作為該裝置的電信號轉換為聲信號，通過電磁，電壓或靜電效應，使其紙盆或膜片振動并與周圍的空氣產生共振（共鳴）而發出聲音。小組成員對輸出單元型號的優缺點進行了綜合對比，選擇如下：結論：通過上表分析可知，號筒式揚聲器結構簡單、音量大、靈敏度高、頻率高。符合選擇條件，因此小組最終選擇號筒式揚聲器。號筒式揚聲器作為該裝置的電信號轉換為聲信號，本身具有結構簡單、音量大、靈敏度高、頻率高等功能。但因型號不同，功能也有所不同。小組成員號筒式揚聲器型號的優缺點進行了綜合對比，結論：通過上表分析可知，CA-165HU型號筒式揚聲器工作電壓使用范圍廣，傳送距離遠，價格合理。符合選擇條件，因此小組最終選擇CA-165HU型號筒式揚聲器。

小組成員在創新工作室分別對外殼部分及內部主板部分進行組裝，確認各部件組裝完畢，對外殼進行美化。

裝置組裝完畢后，小組成員對裝置進行通電測試，確認裝置運行工況及宣傳合格率。經過室內組裝，對裝置的外殼進行包裝美化，再對裝置進行整體通電試驗，共計測試96次，輸電線路智能電力設施保護宣傳裝置各項單元功能運行正常，單次測試次數24次，宣傳合格率均為100%。

9、裝置制造成本

小組成員彭森對研制的輸電線路智能電力設施保護宣傳裝置的制造成本進行統計。

表26：裝置制造成本表

綜上所述，輸電線路電力設施保護宣傳方面宣傳方式單一，宣傳時間不固定，沿線居民的電力設施保護意識差，同時宣傳效果不顯著，因此迫切需要一種宣傳力度大、輻射面廣、且全面深入的進行電力設施保護宣傳的工具。

宣傳效益

輸電線路電力設施保護宣傳裝置的使用，從以往的傳單類宣傳方式、戶外宣傳方式進而轉變，從一人對一人或一人對多人的宣傳模式改變為以輸電線路每基桿塔為一個點，以裝置為載體，輻射沿線區域，對沿線居民進行電力設施保護宣傳，且對區域內的流動人口進行宣傳。

裝置的使用和群眾護線員制度的結合，很大程度上解決了電力設施宣傳工作開展效果不大的問題，同時還降低了人員與車輛的過度浪費。