摘要：最近几年，输电线路由于外力破坏的事故不断地发生，对于电网的安全运行造成了严重的威胁，解决这种问题的关键，就是对防外力破坏的装置进行研究和开发。该文根据外力破坏的类型，对于我国当前输电线路受外力破坏的现状，以及各种防外力破坏的监测装置中监测技术的应用，进行了研究和分析，对相关的技术特点进行了讨论，提出了综合监测的模型。
关键词：输电线路；监测系统；设计应用
1导言
随着社会经济的发展，国民经济也在不断地发展，主要的基础设施就是电网。近年来，输电线路多数是裸露在野外的，其位置和环境的情况都很复杂，且安装杆塔的地点较多、距离较长、面积较广，电器设备同样长期暴露在野外恶劣的环境下，恶劣天气威胁设备安全可靠运行的同时，各类违法违章的案件也伴随其中，如盗窃电网线缆和设备器件、超过高压允许的安全距离内进行建筑拆建等。因此，在输电线路遭受破坏之前能否及时监测到可能受到的损害并及时制止破坏行为，起着至关重要的作用。
2外力破坏故障类型
输电线路受外力破坏的故障类型有基本有以下六种类型。
2.1异物短路
异线上有时刮上了导电性物体，或者天空中漂浮着导电性物体，容易导致相地短路或者相间短路，放风筝容易刮到输电线上，气球放入空中，以及向天空中扔东西玩，都容易造成异物短路。
2.2吊车碰线
在输电线路跟前，吊车吊起重物时，吊臂闻离线路的距离太近，线路与地空易产生短接的现象，很容易导致大面积停电的事故，严重时甚至造成人员的伤亡。
2.3违章施工
人们放炮喜欢选择输电杆塔的下面，还有用土也喜欢在输电杆下面取，容易导致输电杆倒塔，或者不稳定，还有在线路的下面施工不规范，导致线间与地之间的距离太短，线路因而跳闸。违章施工多种多样，最近几年线路跳闸现象非常频繁。
2.4烟火短路
人们在放鞭炮时，喜欢选择在输电线路的附近，鞭炮燃放时的烟雾会就飘浮在天空中，导致空气绝缘的性能降低，造成相地或者相间的绝缘因击穿而闪络，同时，有锡纸彩带产生，也能够导致相地或者相间短路和闪络。
2.5山火
人为的在山上放火，还有的自然因素也导致山林起火，会使线路周围空气产生电离，还会使空气充满带电的介质，降低了空气绝缘的性能，输电线路跨越林区的部分就会出现闪络或者短路的现象，引起线路跳闸。
2.6盗窃
在电力线路中，大多的设备都没有包装，露在外面，没有专人看护，变压器铜芯和接地极以及钢角螺帽和线路接地线被盗，甚至变压器被盗，在很多地方都会发生，从而导致大部的地方停电现象，无论对人们的生活，还是国民经济，都带来了很大地影响。
3防外力破坏技术
最近几年，输电线路受被外力破坏的现象发生的很频繁，对此现象人们也越来越重视，从当前来看，对于外力破坏的各种类型装置，国内外已经研制出来。防外力破坏装置早期设计的有声控探测装置和红外控测装置。最近几年，防外力破坏装置的一些新型的产品已经研制了出来，例如，基于加速度传感器和基于微波感应以及基于激光和基于雷达的控测系统。另外，视频监测系统也是近几年研制的，应用非常广泛。
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红外探测装置，主要是对人体所发射的红外线进行探测，根据红外探头来进行探测工作，探头装置着红外感应源，遇到外界的红外辐射，可以起到收集的作用，如果红外辐射的温度产生了变化，探头上的红外感应源就会将电荷释放出来，红外控测装置就会将监测所得到的信号传输出去。声控探测系统在进行报警工作时，在对信号的收集上，主要是运用防护区域所安装的声控探头，对声音信号进行收集。红外探测装置和声控探测系统都有一个共同的缺点，就是很容易被外界的因素影响而出现误报的现象，甚至发生短路失灵的现象，已经渐渐地被淘汰掉。
配电线路在防盗上，根据微波感应式的在线监测系统，将输电线四周10米以内，运用微波感应的原理对移动的物体进行探测，并且将信号得到，致使监控现场的效果得以有效地实现。无论是偷盗电力设施，还是破坏电力设施，通常认为会发出非常大的噪音，或者振动，所以，加速度传感器对被偷盗的杆塔进行信号收集时，有时会产生信号割据和敲打的现象，若想监控好杆塔被偷盗的现象，就应该用相应的技术将杂音除掉。雷达探测器不但具有非常广的探测范围，灵敏度也非常高，是一种非常优质的监测系统，是利用多普勒理论进行研究而开发成功的一种预警系统，主要是通过激光对高压线路的防外力破坏进行检测，激光在传输中所用的时间，以及高压线磁声的强度变化值，都运用激光进行检测，然后用来对高压线和物体之间的距离的确定，如果警戒值及其他的预设值超出了，就会由于现场报警器自动进行警报提示，或者远程警示喊话和报警等，对于高压线受到物体破坏，能够在现场直接进行阻止，调度监控中心也可以在后台操作进行处置；计算分析高物体与高压线的位置距离，对于高压线下面的附近周围生长的树木，应该长期地进行监督和控制；对于出现撞击和铁塔倾斜所发出的报警，应该有效地利用传感器的探测，逐渐地实现。
4防外力破坏系统模型
从当前来看，我国在运用防外力破坏的监测技术后，取得的效果比较良好，有一部分的检测装置已经开始广泛地应用。防外力破坏的监测系统综合模型。
4.1防外力破坏监测系统综合模型的组成
该模型采用了多种雷达和传感器以及摄像头进行结合的方式，监测输电线路的外力破坏，该系统主要分为三部分:第一部分由各种摄像头和传感器以及雷达探测仪和GSM/GPRS和MCU等几个模块组成监测的分机，监测分机电源的系统可以由太阳能电池板和蓄电池组成，使系统连续供电得到了保证，通信系统GSM/GPRS不进行工作时，处于休眠的状态，致使通信设备降低电能的消耗和使用的寿命延长；第二部分由数据库和监控中心组成，监控系统将从监控分机处所接收的现场数与储存在数据库中的输电线路属性的数据结合起来，综合地进行分析，致使事故处理的方案及策略得以有效地确定，同时，数据库将传来的实时数据进行储存；第三，一部分是执行部分，当95598接到报警的通知后，根据实际的情况，就会安排合适人员去现场进行处理。
4.2防外务破坏监测系统的工作流程
各种雷达探测器和传感器，会将采集到的信号转化成模拟信号，A/D电路能够将预处理模拟信号转换成数字信号，MCU分析和处理收到的信号，然后，通过无线网络GSM/GPRS再传送到监控中心，对于传来的信息，监控中心综合地进行处理，将要发生的外力破坏的杆塔线路和位置以及时间等进行确定，其一，对于需要及时进行处理的外力破坏报警，并且立即拨打95598，然后安排维护的人员出动；其二，对于即将发生的人为外力破坏，通过语音提示进行警告和说服教育，给维护的人员争取时间，对现场用摄像头进行抓拍记录，为以后的处理，提供现场的证据。
结束语
综上所述，防外力破坏装置的成功研发及广泛应用，使外力输电线路事故的发生大大地减少，从而使输电线路设备的可靠性和安全性得到了保证，具有很好的经济效益和社会效益。
参考文献
[1]刘福,刘江华,纪洪波,张继军,张硕.早期井涌井漏监测系统的设计与应用[J].录井工程,2016,27(04):60-63+94-95.[2017-08-06].
[2]刘毓,李波,罗晶,杨胜杰,章国勇,张艺婷.输电线路分布式山火监测系统在湖南电网的应用[J].湖南电力,2016,36(05):44-46.[2017-08-06].
[3]王盛慧,李国宾,张鑫,白明华.6LoWPAN在输电线路监测系统的应用[J].工业控制计算机,2016,29(03):56-57+60.[2017-08-06].
[4]余丙涛,杨琳琳,邱福权.工业无线监测系统的设计与应用[J].自动化与仪表,2016,31(01):34-36.[2017-08-06].
论文作者:赵承强
论文发表刊物:《电力设备》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/28
标签：外力论文; 线路论文; 装置论文; 监测系统论文; 杆塔论文; 信号论文; 现象论文; 《电力设备》2017年第21期论文;