线路接地线改接和智能化应用*

杨海锦，徐国华，李 伟，周佩祥

（国网浙江省电力公司湖州供电公司，浙江 湖州 313000）

0 引言

在线路施工中，由于城镇道路柏油路和水泥路较多，给线路施工、检修挂设接地线时接地体的设置带来困难.考虑到城镇范围内具有一定数量的开关、变压器、电力电缆和铁塔，这些设备和构架都具有接地装置，只要对线路接地线进行改装，就可以利用这些接地装置进行接地.这样不仅可以有效降低一线工作人员的施工强度，给企业在施工中减少了的停电时间，间接提高了对社会的供电可靠率，而且通过对接地线加装GPS定位，能将信息通过网络运营平台反映到终端PC，运用科技技术手段使接地线的管理变得智能化，从而提高安全管理水平.

1 线路接地线改装和电杆接地体安装

1.1 线路接地线接地装置改装

城镇化发展前，线路施工基本在野外，因此在设置接地线接地端时只用有临时接地棒即可.为使线路接地线的接地端可以和开关、变压器、电力电缆和铁塔的接地装置联接，需将线路接地线的接地端进行改装，改装后接地连接装置如图1所示.

1.2 配电线路电杆接地体安装

在线路接地线加装接地连接装置基础上，还不能全面达到接地要求，特别是使用绝缘导线的线路，在设计时，绝缘导线安装了一定数量的接地环，但却没有与之相对应的接地位置.因此专门按照要求设计了补充接地装置，在城镇线路设计施工时预埋一定数量的临时接地体，如图2、图3所示.改装后的线路接地线配合临时接地体可以解决检修时接地的需要，如图4所示.

2 智能化接地线

现有的电力施工管理由于无法做到多层次全方位的安全实时管理，线路接地线“漏挂”、“漏拆”所造成的人身伤亡事故和设备损毁事故不计其数，给国家和人民的生命财产造成了巨大损失.虽然电力系统各级领导从加强管理和人员教育着手严肃劳动纪律使类似的事故发生有所大幅度的下降，但一直以来都缺少可靠的技术手段来避免这些事故的发生.新型智能接地线及其管理系统可以远程实时监控施工作业时接地线悬挂地点、悬挂数量、悬挂时间以及是否正确悬挂，并且可以监控送电时是否已全部拆除等情况，及时发现问题并及时纠正，从而从根本上保证了接地线的正确使用，有效防止安全事故的发生.

2.1 关键技术及作用

（1）定位：结合卫星空间技术，安装SIM卡，通过GPS定位.

（2）采集：利用系统中的工程信息采集器，采集施工现场的精确地理位置平面数据和实时配网线路图，同时有效地杜绝了现场踏勘不到位的情况.

（3）传输：通过无线通信传输、计算机、集成电路、软件等相关领域相结合.

（4）分析：通过现场采集到的数据，把工作任务、工作时间、施工人员以及现场安全措施等内容输入计算机，通过计算机系统对整个施工流程、施工进度和现场安全措施实施情况进行分析.

（5）处理：接地线通过GPS高精度定位、微电脑处理后将施工现场检测到的实时数据通过系统发送到所需终端PC上显示，使调度、安监等管理人员可实时处理和远程监督，对施工现场安全管理起到了就地和远方双重监管的效果.

（6）监控：通过PC屏幕，对施工现场的接地线运行状态，施工单位及管理人员实时直观显示，解决了人工无法做到的智能化监控工作，省时省力，提高了工作效率.（7）管理：实行对施工单位、人员、任务、线路名称、开竣工时间的全程管理，实现了智能化全程管理.采用GPS定位，其定位精度可达10 cm以内，实时数据与用户同步，具有直观的远程监控界面，实时的远程监控管理功能及自行绘制、显示地图的功能，能根据不同用户的需求实现相应的功能.

远程监控管理系统配有全国电子地图显示功能，能将作业的线路自动绘制成实际的线路走向图，无需另付费用去购买GIS电子地理信息图，并实现负责人在远端实时观看作业过程中的接地棒状态的具体情况.

终端使用软开关功能具有电路电源自动休眠功能.当接地棒挂设到线路或设备上时，终端处理器会自动给GPS和GPRS模块通电.当接地信号被正确的发送到远程网络服务器后，服务器发回停止发送信号.终端收到停止信号后停止发送数据，两分钟后微处理器自动断开GPS和GPRS模块的电源.当工作结束时，接地棒从施工线或设备上取下后，微处理器又会自动给GPS和GPRS模块通电，将接地棒拆除信息发送至网络服务器.这样可以节省电池的用电量，大大延长了本产品的持续工作时间.

2.2 功能描述

（1）信息采集及绘图：施工人员携带信息采集器到达现场进行施工线路的信息数据采集，采集器通过GPS定位将实际的杆塔位置通过无线传输至指定位置并自动绘制完成实时线路单线走向图，同时显示该线路的主要材料清单，以便生产管理的需要.

（2）实时监控：通过GPS和GPRS对现接地线的运行状态、工作时间、工作人员等进行实时监控而且不受时间和地域的限制，在任何地方任何时间只要你连接指定服务器，就能看到正在施工的实际情况.本系统采用了表格和图形来显示现场的实际施工情况更直观更清楚，同时相关领导即使不在施工现场也可以第一时间掌握实际的施工状况.

（3）带电报警提示：接地线具有检测交流电场工频的报警功能.当施工人员携带接地线误入带电区域时接地线会在安全距离内发出报警提示声音，及时提醒施工人员附近有危险即工作区域带电，不能再继续前进或者挂设接地线，保证了施工人员的人身安全.

（4）接地线挂设：当现场施工人员接地线正常合格挂设后，安装有监控软件的终端PC都可以实时看到现场接地线的挂设状态，如挂设时间、接地标志、人员、编号、线路名称等.

（5）接地线拆除：当工作完成拆除接地线时，安装有监控软件的终端PC都可以实时看到现场接地线的拆除状态，如显示拆除时间、接地标志消失.

（6）接地线挂设不可靠：由于施工人员的一时大意致使接地线挂设不可靠，而使其中的一相或者是两相没有完全可靠挂接，当出现这种情况时，接地线所带有自动检测功能，会立刻把这种情况以声音和图文直观的反应在工作电脑的监控界面上，通知工作人员.工作人员得到通知后就可立刻联系现场工作人员重新挂设接地线，保证接地线合格可靠挂设，保证现场安全施工.

（7）接地线挂设位置错误：当作业人员没有按工作票规定的杆塔位置挂设以及规定编号的接地线时，本系统通过GPS高精度定位确定该接地线错误在什么位置，同时挂接错误的相关信息立刻在电脑的监控界面上弹出位置挂设错误的文字提示信息以及语音的报警提示，在弹出的文字提示上还清楚的显示了接地棒的实际应该挂接位置.监控人员就可以根据弹出的提示信息联系现场工作人员进行及时处理，避免发生安全事故.

（8）接地线任务外挂设：任务外挂接属于位置挂接错误的一种特殊情况.由于施工人员工作失误或特殊原因，没有在工作票规定的杆塔上挂设接地线时，但是所挂接的杆塔是系统当天任务里的（此杆塔属于系统设置任务里的同一条线路）.此时，接地线挂接后系统同样会立刻在监控界面上弹出位置挂设错误的文字提示信息，以及语音的报警提示，在弹出的文字提示上还清楚的显示了接地线实际应该挂接的位置.监控人员根据弹出的提示信息联系现场工作人员及时处理，保证施工的安全进行.

（9）没有设置任务提示：采用简单的任务卡分配工作形式，为了预防在分配任务时，由于施工人员的失误而错拿以前分配的任务卡进行施工挂接，而设置了此报警功能.当施工人员用错误的任务卡挂接后，接地线返回的数据经过后台服务器处理，确认没有设置此任务时，系统就会立刻在电脑的监控界面上弹出没有设置任务的文字提示信息以及语音的报警提示.监控人员在听到看到报警提示后，就能够根据提示信息从监控界面找到插上错误任务卡的接地线.

（10）接地线遗留拆除提示：在安全事故中，有一部分的事故原因是由于工作紧张，接地线挂设数量较多而造成接地线遗漏没有全部拆除带接地合闸的事故.实时监控故遗漏的接地线会清楚地显示在监控界面上，监控人员根据监控界面的实际显示情况联系现场工作人员拆除，这样就可以完全避免带接地线合闸而造成的严重事故.

（11）超时报警：① 当施工作业人员在工作票许可规定工作时间到时还没有拆除接地线时系统会在超过工作票规定时间后即时报警提示.告知管理人员某线路已超过计划工作时间接地线未拆除.② 当施工作人员在工作票规定许可的计划开工时间到期还没有挂设接地线超过30分钟系统会报警提示告知管理人员某线路已超过计划开始工作时间未挂设接地线.

（12）等级监看管理：为了让用户在监看的管理上能够严格的控制，在登陆监控系统时设置了用户名、密码和操作级别来实现的等级监管，使数据信息更保密更安全.现在以一个地级市供电公司为例说明等级的监看管理（见图5）.

图5 等级监看管理图

（13）历史信息查询和打印：可以保存所有已完工的施工线路信息，用户可以从系统中查询到任何时候的施工任务信息.系统中设置的查询功能主要以日期作为查询的关键词，只要确定了施工日期直接点击“查询”，就会在表格中显示查询日期当天的所有施工线路及其相关信息.如果是需要查询更具体施工任务信息，可以选择具体查询.

同样查询的关键词是施工日期，确定好日期点击“查询”，就会在表格中显示查询日期当天的所有接地线挂接拆除任务的详细信息.具有查询信息的打印功能，根据实际情况的需要可以直接点击“打印”，可以立刻打印出查询到的所有信息，快速方便地查看12个月内因接地线原因造成的任何违章信息.

3 结语

安全生产安全是我们电力发展的一个重要和基础环节，对保证安全的设备进行技术改良和应用科技手段进行系统运作，对电力施工安全生产和管理的作用是极其明显的.对线路接地线结合实际进行改良及系统应用，降低了基层施工检修人员的劳动强度，间接提高了供电可靠率，并解决了城镇马路接地线无处可挂的难题.通过接地线管理系统的应用，降低了施工检修人员的误操作风险，有效提高了安全管理水平.

［1］黄祝成，邓克.网络技术在电力安全性评价中的应用［J］.电力安全技术，2002（10）：16－18.

［2］周立.GPS测量技术［M］.郑州：黄河水利出版社，2006.