摘要：外力破坏是输电线路故障的重要原因之一，本文有针对性地提出了防外力破坏的措施，希望可以降低输电线路的故障概率。
关键词：输电线路；外力破坏；故障概率
输电线路是在电网的重要组成部分，但是由于输电线路处于特殊的地理位置和外部环境，覆盖面积广、线路多杂、杆塔点多、常年暴露在外，除了遭受风吹日晒、雷电、覆冰等自然灾害因数的损害，各种违法、违章行为所引起的输电线路杆塔破坏、设备短路等外力破坏的故障、事故，还有不可预测的隐患存在，以上输电线路的问题给供电企业造成很大的经济损失，电网的不正常运行得不到及时治理会对人民生活和经济建设构成了极大的威胁。外力对输电线路的破坏越来越严重，造成的损害也是永久性故障，不能再次成功重合闸，导致巨大的损失和危害。对于输电线路的维护责任任重而远，不能仅停留在传统的线路巡视和事后抢修的维护方式，当前可利用先进的在线监测手段进行维护线路的方式来应对外力的突发性的破坏。
1外力对输电线路破坏的现状
输电线路是电网中重要组成部分，担负着输送电能的重要任务，因所处环境较为复杂，对其维护防治存在难度大、排查范围广等问题。所以只有分析与了解外力对输电线路造成的破坏的类型，才能对输电线路防外力破坏的问题找到应对措施。
1.1违章施工引起的输电线路的破坏
输电线路一般分布广泛，地下电缆横穿道路、河流及其他建筑物，紧邻排水、通信、石油管道等设施铺设。违章施工是电网受外力破坏的主要原因之一，一方面是由施工引起，一方面是因工地违规施工引起。工程在实际建设过程中，建设人员和施工人员没有重视输电线路和风险意识，没有按照相关规定和程序来施工。还有工程是建设单位承包，更没有专业的团队和安全意识，个别不专业施工队高空塔吊作业时直接把电线放倒，造成整条电路的瘫痪，最终对输电线路造成了破坏。
1.2违章建筑物引起的输电线路的破坏
线路下违章建筑对线路安全造成很大威胁，在施工过程中，施工人员或施工脚手架距离线路危险范围过于接近，轻则线路跳闸重则人员伤亡。杆塔地基占地部分给予补偿，而架空线路却没有合理保护，没有土地证。随着土地不断升值，土地所有者为了自己的利益依然违规建设违法建筑。在电力保护范围之内的违规建筑已经存在，供电企业没有补偿手续，也没有法律支持去拆除。
1.3高杆植物引起的输电线路的破坏
输电线路保护区内违章植树，而且违章种树面积逐年增加，树线矛盾繁而多经常造成电线短路引起跳闸停电，扰乱了供电秩序。还有很多架空线路架设在山林地带，高杆植物逐年增高严重覆盖了电线，加上人力有限，监管力度不够。遇上恶劣天气，线路出现故障也不能及时排查，危害后果不堪设想。
1.4人为因素
违法放炮、高空抛物、堆放易燃物；在输电线路附近放风筝和放航空模型；违章采石、违章挖土等。有些盗窃团伙故意盗窃破坏电力设施，盗窃高昂电缆变卖废品。
2输电线路防外力破坏技术分析
针对以上输电线路几种外力破坏的类型，分析并研究做出相应的措施来治理维护。由于外力破坏对输电线路是有随机性的，所以线路维护工作量会加大。目前对于这种外力破坏的随机性，确保电网的安全运行，必须加强防范措施。除了要加强监管力度，宣传范围，隐患监控等传统的预防性手段，还要能实时监控并及时发现新的外力破坏情况的新技术。对于埋在地下的电缆和具体的分布图做好整理编制，可以清晰的找出相应的设施分配情况和电力布局，把具体的分布的图纸交给相关的部门存档。积极的与建设方、施工方沟通好线路方面的问题，签订一个防外力破坏的协议，并从建设开始跟踪排查，把破坏风险降到最低。对于高杆植物对输电线路的破坏，要及时、全面地采集证据，现场录音、拍照、拍视频等方式去收集证据。通过诉讼的方式，根据相关法律条例，惩罚这种破坏行为。
2.1输电线路防外力破坏视频监测系统
输电线路防外力破坏视频监测系统技术就是一种光钎传感和智能视频分析技术相结合在一起来防外力破坏输电线路的系统。该系统由预埋在输电线路下的光纤传感探测器、架空的智能视频识别分析装置和通讯系统组成，利用太阳能对蓄电池供电。当有强烈外力靠近时，比如大型卡车、吊车等大型物体接近时，埋设在地面的光纤传感器探测器就能立刻探测到有外力靠近，智能视频分析装置就会马上启动。小型的物体比如小轿车、行人、牲畜则不予处理。通过智能视频分析装置预先设定的电网保护范围进行过滤、分析物体大小，如果已经超过电网保护范围进入报警区域，则立刻启动高分贝语音报警系统，能够自动采集现场视频，拍摄图像并在现场发出报警声同步将视频或图像上传到监控中心，还能在现场发出声音警告或从监控中心远程喊话的方式来震慑破坏现场的人。该系统的通讯方式为无线RF、Zigbee、GSM、GPRS、3G等，拍摄距离为200m以上。缺点就是投资成本高、要求视频采集器严格，还有视频盲区，不能全方位再现通道的现场隐患情况。
2.2主动红外线在线监测系统
主动红外线在线监测系统把防外力破坏视频监测系统与防盗监测系统的两种技术进行改进结合在一起的防外力破坏在线监测系统。该系统利用主动红外技术、超低低功耗技术、3G无线公网数据传输技术、太阳能及蓄电池供电技术、监控中心服务器软件管理技术，能够对户外运行的高压输电线路的通道情况进行全天候、全方位、实时监控，可有效避免因外力破坏线路的电力事故。主动红外报警器是一种由发射机和接收机组成的红外线光束遮挡型报警器。在电源的激发下由发射机中的红外发光二极管发射出一束波长在0.9μm左右的红外光束，进过光学作用变成平行光被接收机收集到红外光电传感器，把红外光转化成信号经电路处理给报警控制器。在电网线路中，结合主动红外技术的特点，在相邻两基杆塔位置上分别安装一个红外发送机与接收机，两台机子之间的连接线就是警戒线。物体与带点导线的最小安全距离减去预警距离就是警戒线。（如图1）当相邻杆塔的装置的接收机接受到连续的、不间断的红外线时，说明没有进入警戒区或没有外力破坏；反之，如果接受的红外线是瞬间、中断的，则说明有外力已经对线路的安全构成威胁。这时红外监控系统就会报警，杆塔上的在线监测系统就会发出报警声音，监控中心也会收到报警提示远程向破坏现场的人喊话警告，并立刻安排人员去处理破坏事件。主动红外线在线监测系统与输电线路防外力破坏视频监测系统相比较，前者在技术、成本、运行和维护等方面更有优势。
图1 警戒距离示意图
2.3输电线路防盗预警监测系统
由于输电线路具有线长、面广、高空、地埋等特殊性，极易被外力破坏。我国每年由于盗窃团伙偷盗电缆、塔材等引起的经济损失非常严重。电力企业维护巡视也因各方面原因达不到很好的效果。输电线路防盗报警监测是运用光纤检测及图像监测技术的新能源、新软件的系统，报警可靠性非常精准。该系统是在铁塔周围埋设光纤传感器，在塔上安装智能视频分析装置，当有人攀爬铁塔时，光纤报警器就会发出信号，监测装置就会启动拍摄功能并上传监控中心进行语音报警。该系统很适用在范围广、距离长、环境恶劣的野外地区。
3结束语
输电线路防外力破坏对于电力系统的稳定、可靠、安全的运行至关重要。对于研究和发展输电线路防外力技术还有待提高和完善。输电线路外力破坏的原因很多，所以要做好维护和预防工作，就需各有关部门的足够重视，管理好设备和协调好工作，减少外力对输电线路的破坏，降低安全隐患。提高输电线路运行质量，保障电力系统的安全运行。
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论文作者:沈涛
论文发表刊物:《基层建设》2019年第21期
论文发表时间:2019/10/16
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