高压线路绝缘安全防护装置的研究

王劲等

摘 要：本研究采用了最新的电力电子取电和储电技术，利用交变电场感应原理，通过小型装置从电力电缆产生的高强度电场中上获取电能。消除了高压母线与监测系统之间直接的回路电气联系，可以有效解决输电线路警示装置供电和有效警示难的问题。

关键词：高压线路；绝缘；安全；防护装置；研究

近年来高压线路安全警示的研究方面有了一定的成效，但还是有一些不足：达不到警示的效果、提供电源的难度大及成本比较高。有个别利用感应电流取电产品，但由于使用条件限制很难大规模推广，以下对高压线路绝缘安全防护装置的研究进行探讨。

1 高压线路绝缘安全防护装置危险警示控制策略

这种高压线路绝缘安装防护装置主要是用于10-1000kV高压输电线路的防外力破坏，输电线路下方的施工车辆、塔吊等作业现场，用来起警示作用。随着现代化城市的不断发展，一部分高压线路会经过人们活动密集的区域，比如池塘、河流及高楼等。由于在高压线路附近钓鱼、放风筝甚至攀爬高压线路引起的触电事故时常发生。在野外，高压线路可能位于候鸟的迁徙路线，也会因为鸟类在飞行的时候碰撞到高压设施上使高压设施形成短路等状况。因此很有必要研发一种有效的警示手段，实行高压线路危险警示控制策略，一方面用来提醒人们注意不要碰撞，另一方面可以通过防护装置防止危险的发生。

2 高压线路绝缘安全防护装置工作的原理

本研究采用交变电场感应原理，当磁场改变时，导体的磁通量也改变，所以能够产生电场。采用了先进的电力电子取电和储电技术，在有效获取电能的同时能够高效地存储电能。

高压线路防外力破坏智能警示装置由以下几个单元组成：主线路板、感应取电单元、高亮度灯光源、智能雷达探测单元和语音警示单元。通过绝缘夹具固定在高压输电导线上，采用感应取电方式，将设备工作所需要的电源获得，给LED显示屏供电，并在有限的电源下，采用高亮光源驱动技术使其能够在夜间高亮度显示，以达到警示的作用，当有行人或物体等经过装置下方时，雷达探测单元立即启动，并联动语音警示单元，启动警笛及爆闪警示灯，提醒线路下方的行人、车辆、船舶、塔吊注意保持安全距离。

3 高压线路绝缘安全防护装置主要的功能特点

3.1 使用范围广

这种高压线路绝缘安全防护装置适用于10-1000kV电压等级，对于任何适用的场合都能够安装并投入使用，使用的范围比较广泛。

3.2 供电稳定可靠

本装置通过导线感应取电获得工作电源，电源可以持续供电，无需担心因电能的损失而使设备正常工作受到影响。

3.3 亮度高、穿透力強

这种高压线路绝缘安全防护装置的显示部分由LED点阵创并联组成，LED的发光效率比较高，其技术经过了几十年的改良，使得发光的效率有了很大程度的提高，大部分的耗电变成了热量损耗，并且其光的单色性好、光谱窄，穿透力比较强，无需过滤就可以直接发出有色的可见光。现在，世界上各个国家都在加快提高LED光效方面的研究速度，预计在未来LED的发光效率将有更大幅度的提高。

3.4 远距离探测性能强

采用多普勒雷达技术，能在长距离的情况下依然保持良好的探测性能。多普勒雷达与传统雷达的一个区别在于它的发射机一直处于开启的状态，这种类型的雷达称为连续波或CW雷达。

3.5 采用联动技术

通过雷达探测器探测外部的危险情况，进而启动联动装置，也就是警笛发出警报，进行现场预警，这种技术大大避免了因时间的耽搁带来的不必要的麻烦。

3.6 可承受大电流冲击

已经经过了中国电科院、武高所等权威机构的检测，该装置能够承受比较大的电流冲击，有效地提高了其功能性，不会受到大电流的影响。

3.7 安装简单

这种高压线路绝缘安全防护装置在技术施工安装的时候比较方便简单，操作人员根据产品的安装手册进行施工安装，安装完成后进行一系列的调试工作，使其对高压线路的运行无不良影响。

4 结束语

在这种高压线路绝缘安全防护装置安装实施之后，输电线路方面的安全事故能够有效地减少，将人民的财产和生命的损失大大减小，逐渐达到无威胁的目的。

参考文献

[1]汪顺勤，孙录贵，张春生.降低煤矿高压输电线路雷击跳闸率的实践探索[A].2009第五届苏皖两省大气探测、环境遥感与电子技术学术研讨会专辑[C].2009.

[2]徐世利.10千伏配电网带电作业发展与安全状况分析[A].华东六省一市电机（电力）工程学会输配电技术研讨会2005年年会论文集[C].2005.

[3]魏云冰，张文忠，杨存祥.基于PCI-1202L数据采集卡的定子电流信号采集系统设计[A].2007'中国仪器仪表与测控技术交流大会论文集（二）[C].2007.

[4]徐振宇.1000kV特高压输电线路保护的现状及发展[A].中国水力发电工程学会继电保护专业委员会2008年年会暨学术研讨会学术论文集[C].2008.

[5]刘兴发，尹晖，邬雄，等.高压输电线路无线电干扰和电磁散射对GPS卫星信号影响测试及分析[J].高电压技术，2011（12）.