解析电力检修作业接地线的自动化

刘淑芳　平艳红

摘 要：文章与目前电力系统检修工作中挂、拆接地线存在的安全问题相结合，在对接地线状态在线监测必要性进行分析的基础上，对电力检修工作接地装置的构成以及硬件电路的实现进行了介绍，并针对电力检修工作现场的施工状况进行了简要阐述。

关键词：电力检修；接地线；自动化

中图分类号：TM862 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）14-0087-02

1 电力检修工作接地线的自动化分析

作为电力检修工作中最为重要的一项环节，挂接地线在电力系统中的应用是依靠人工的方式实现的，在确定停电点时，应运用电话与电力调度部分进行沟通，根据设定好的停电区域，电力调度进行网上停电操作。施工人员进行地线的挂接。当施工完成之后，需对地线拆除，报告电力调度情况，电力调度即可将正常的供电系统得以恢复。在检修的过程中，由于是按照操作票制度和现场操作人员的工作状况进行操作规程的应用，所以容易有失误或漏洞的可能性存在。对一种新型电力检修作业装置进行研究，能够在挂接地线和拆接地线时，向现场的工作人员对灯光及音响信号进行发出，通过GSM网络将该操作信号传送至电力调度、变电所以及所需的位置。该装置能够将目前线路检修工作中存在的监控难题得到解决，避免由于带接地线合断路器等操作失误的现象造成的设备及人身事故形成。

2 硬件系统的分析

与现场作业的实际情况相结合，硬件系统一般在接地线的绝缘杆上附挂，便于对接地线状态实施采集。由于电力线路上方只有输电线路存在，在对地线实施挂接和拆接时线路上会有残压存在，对于一般的传感器而言，当电磁干扰对其造成影响时，若对信号实施准确的采集会有较大难度产生。所以在采集接地线状态的信号时，应运用超声波传感器测量装置及输电线之间的距离变化方法，对接地线是否挂上进行判断。当距离测出之后，对所测得的数据通过单片机实施判断及处理，当距离达到一定值之后，且长时间不会有变化发生时，即可表明接地线已经挂上。反之，当距离由稳定逐渐变大时，即表明接地线已经拆除。

2.1 超声波测距原理的分析

超声波是指频率超过20 kHz的机械波。超声波传感器是采用压电效应的原理，对超声波和电能实施相互转换，也就是在超声波发射时，转换电能，对超声波发出。而当接收到回波之后，采用电信号替代超声振动。超声波测距的原理是运用渡越时间法。首先从超声波发出到遇到障碍物返回的时间进行测量，与超声波的速度相乘后再除以二，即可获取声源与障碍物之间的距离。

2.2 设计超声波测距软件

在设计的过程中，主要对单片机内部的两个定时/计数器进行运用，其中一个在形成超声波的发射中心频率中进行应用，而另一个则对计数频率进行产生。应用于超声波的发射中心频率具有较大的计数范围，无需对计数中断进行产生即可将所需测距功能得以完成。另外还能将计时误差得到大大减少。

3 选择和实现通信方式

在检修配电网的线路时，通常会出现多组接地线同时进行的现象。一般接电线的悬挂地点相对分散，且具有不固定的工作时间。全球移动通信系统（GSM）传播方式能够将上述要求得到很好的满足，在电力系统实时检测方面的应用较多。短消息业务（SMS）是GSM提供的无需对端到端的连接进行建立，在GSM中属于最方便、最简单的数据通信方式。短消息通过短消息中心实施存储并转发，通过手机实施中、英文信息的相互交流。

3.1 构成通信模块的硬件

通信模块运用的是西门子的TC35，主要包括四大模块：基带处理器、电源A-SIC、GSM射频部分、Flash。其中核心模块则是GSM基带处理器，其构成是由一个DSP处理器内核和一个C166CPU对各种信号的传输、转换及放大等处理过程进行控制。GSM射频部分属于一个单片收发器，其构成主要包括：一个外差式接收器、一个射频锁相环路、上变频调制环路发送器以及一个全集成中频合成器几部分，对射频信号的发送及接收等处理数据进行共同完成。

3.2 设计通信模块的软件

软件设计首先需要对TC35短消息模块的接口进行开发，主要包括工作方式、TC35初始化以及通信模式设定等。其设置主要是对AT指令进行利用。

4 电力线路工作中挂线接地常见的问题及处理

4.1 填用第一种工作票

从收到调度许可开始即进行电力操作，认为线路已经处于停电状态，无需进行验电操作，开展挂接地线。在挂接地线施工前，作为一项必不可少的步骤，验电的应用一般是由变电操作人员对线路停电的道闸进行操作的。对于线路施工人员来说，“验电”工序的应用存在一定的技术操作要求，是对现场停电进行确认的手续，对能否向下一施工工序过渡的判断标志。进一步将由于停错电或该停电而不停电造成的人生安全威胁的现象得到避免，实现施工人员的自身安全保护。由于线路工作通常是在野外进行的，存在线长、点多且面广的特点，因此应在工作地段两端及时进行地线的挂接，在挂设分子地线和辅助接地线之前，需要先实施验电，促使达到安全状态。

4.2 未能在工作票上对接地杆搭挂接地线的进行注明、

接地线少挂或擅自改变对接地点

在电力生产的安全控制中，工作票制度作为一项重要组成措施，应在执行的过程中实施严格且正确的操作，使其满足电力生产安全的基本要求。合格的工作票的标志主要包括两方面内容：正确的实施以及合格的票面。两方面内容缺一不可。其中，正确的工作票实施发挥着极为重要的作用。由于安全生产注重的是过程的治理以及工程现场的落实状况，因此接地线的少挂现象时常形成。在技术上临时对接地点进行改变不容易有错误问题形成，容易产生的则是工作票制度的不严厉执行。未能严格按照票面要求进行操作，导致合理的措施过于形式化，将个人的随意性蔓延。引发该现象和电力生产作业规范化及标准化的基本要求不符，严重影响了安全生产，应禁止运用。

4.3 认为没必要对挂接地线进行专人监护的设置

相关工作规程中仅对验电时专人监护进行明确，则未能提到挂接地线。也就是说，挂接地线和验电工序的应用存在密不可分的联系，在地线挂接时有必要对专人监护进行设置。有效地监督挂接地线操作的各项安全技术要点，避免工作人员在作业过程中出现偷工减料、各施各法等不规范行为产生，从制度上将安全生产得到落实。

4.4 若不是对三相线路进行施工，则能够在工作相上进

行挂接地线，无需对三相短路接地进行应用

当出现三相对称来电时，在单相或两相接地状态下，接地处会形成一个升高的对地点位，会引发工作人员有伤害现象发生。在运用三相短路接地时，由于短路位置的三相短路电流和及短路位置的对地点位都为0，因此不会出现触电现象。所以，应必须进行三相短路接地工艺。

4.5 认为工作相的辅助接地点数量越多越好

在对带电线路相邻停电线路上进行施工时，若感应电压反映至停电线路上，则应在工作相上进行挂接地线，有效消除感应电压的影响。但为了避免感应造成环流的形成，在相同杆塔位置应不得对两个或超过两个的接地点进行设置。

5 结 语

在电力检修工作接地线检测中运用GSM传输方式能够进行在线操作，达到检测结果的实时性保证，避免在操作过程中由于不合理作业导致安全隐患的形成。自动化电力检修作业接地线的合理运用，实现电力检修工作的安全化要求，进一步减少因为工作不当导致人身及经济的损害。

参考文献：

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[2] 张占龙，李德文，郭祥书，等.线路检修及接地线状态监视预警系统[J].电力系统自动化，2009，（16）.