架空输电线路防外力破坏现状及防治对策分析

摘  要：本文对架空输电线路防外力破坏系统的构建原理进行分析，归纳出自然原因、安全距离不足、施工不规范三种主要的架空输电线路外力破坏类型，分析其特点并调查了架空输电线路目前的防外力破坏主要形式，主要为建立护线网络、排查评估和宣传电力设施保护方法等几种，最终根据以上内容总结出了架空输电线路外来可行的防外力破坏对策，如对防外力破坏系统进行升级、开发声光联动报警系统和智能分析系统等，希望对架空输电线的防外力破坏工作提供参考。

关键词：架空;输电线路;外力破坏;在线设备

中图分类号：TM75    文献标识码：A       文章编号：1671-2064（2019）24-0000-00

0 引言

由于架空输电线路分布点众多、辐射面积广且建设通常会跨越河流及居民区等难以落实防护工作的地点，导致电路常因外力破坏产生故障停运，所以国家电力设备管理单位要求将架空输电线路受外力破坏的工作作为下一步工作的重点。

1 架空输电线路外力破坏现状概述

根据架空输电线路因外力破坏产生的跳闸现象的调查结果显示，2014-2018年的5年内输电线路因外力产生的跳闸次数占总跳闸数的3～4成，其中660kv的直流电，由于跳闸次数少且随机性大，因外力破坏产生的跳闸次数为100%，而110kv和220v次之，分别为37.84%和36.81%，500kv和330kv占总跳闸比例的次数最低。由此可见，外力的破坏是导致电路不能正常工作的主要因素，110kv和220kv的线路比较容易外力破坏影响的主要原因是这两种线路使用率较高且分布广，同时离地距离小于25m，离地面较近，更容易被施工作业和树木生长等影响到。同时，外力破坏多为永久性伤害，破坏后基本都会产生重合闸和再启动失败。

以我国中部某省级电网公司为例，该公司在近七年间架高输电线路跳闸总停运率在20%～40%间，平均值在31.12%;但因外力破坏产生的跳闸情况导致线路停止工作的概率高达30%～80%，其平均高达51.42%，是总故障的1.65倍。这是因为该地区雷击鸟害等瞬间性故障因素较少，自然条件造成的线路故障极少，造成外力破坏导致的线路停运率过高。

2 架空输电线路外力破坏主要类型及特征

2.1自然灾害

自然灾害导致的架空输电线路故障以电线杆塔遭到破坏为主，主要包含电网覆冰引起相邻电路和相接地线导线跳跃产生接地故障;风暴引发的输电线路抖动产生接触不良;森林火灾烧毁电路导致相邻电线相碰产生短路等几种，除此之外还有发生概率较少的雷击，鸟类破坏等。

2.2異物缠绕

架空输电线路的建设路线基本都是经过农业大棚种植区、居民区、河流、森林等地的。电线下还有可能存在自建房、棚户区等违章建筑。树木生长、人类在电线下搬运货物等活动以及钓鱼，因与电线安全距离缩短导致短路，主要破坏形式为电线受损和人员触电等。

2.3附近施工

架空电路杆塔附近施工，如公路维修、地铁、大坝的修建中使用打桩机、挖掘机和起重机等设备，建筑工民不注意安全距离，施工随意性较大容易引起地线被破坏造成故障。除此之外，附近居民若电路保护意识不足，私自拆电线杆塔和部件，等都会产生电路故障的情况[1]。

3 架空输电线路防外力破坏情况

目前我国主要用建立护线网络、各职能部门联合防控、完善外部联保体系、定期评估排查电路故障、培训电路管理人员和宣传电路保护作用等方式进行管理。通过运检单位运行维护、直属地单位通道防护和省级设备状态评价中心共同形成“三级护线”体系，同时要求设备管理人员与电路巡护员、线路保护员和外力破坏防治员形成护线组织，并定期巡逻。此外，各单位的运检和法律等部门联合控制，对同地区不同电压的电路外力破坏联合预防，全程保持步调一致，信息资源共享。在此基础上，推进政企联合、警企联合、法企联合、企企联合形成“四大联合”防护，由电力执法部门主导，公安打击配合的外患联合执法行动展开。

在技术防控方面，有些问题亟待解决，现有装置不具备自动触发报警的功能，且维护困难。在无人值班时无法记录报警信息，查找线路运行问题时不够便利，同时现有设备大多使用太阳能供电，在连续的阴雨天无法工作，且电池寿命低。除此之外，现有的设备兼容性差，设备的接口和数据格式各不相同，也导致架空输电线路的防外力破坏工作难以进行。

如：江苏某供电公司采用LED等作为光源，从导线取电研制出了在线取电能的灯光指示装置，将其装在电线杆塔上，起到提示施工队伍和运货车辆注意安全距离的作用。同时将嵌入式技术用在视频信号传输中，改善了监控视频传输数据量大且受通信条件影响的情况，能够在电线杆塔上完成视频画面的处理，直接记录对电网的外力破坏行为[2]。

4 架空输电线路未来防外力破坏道路建议

4.1统一防控外力破坏

目前我国大部分的架空输电线路防外力破坏工作还在采用专人蹲守现场的方式，这种预防方法不仅耗费大量人力，通常防控结果也不尽人意。现阶段，国外的架空输电线路外力破坏科技防护装置，也只能进行基本的施工破坏监测工作，且在破坏事件发生后才能触发报警，难以达到我国电力系统运行需要。并且无法高效进行内外联控、隐患预警、提前预警事故和及时处理事件等工作，缺乏一定的实用性。

所以目前我国需要做的是建设统一全面的智能化防架空输电线路外力破坏平台，将所有不同的防外力破坏在线监测设备接入智能平台进行统一规划管理，同时还要借助科学合理的手段明确防外力破坏工作的流程，将防外力破坏系统检测设备的综合利用率提高，尽量避免人为因素影响防外力破坏监测系统的工作效果，将防外力破坏工作的管理有效性提升。

如：江苏省某电力公司将“互联网引导下的输电线路外力破坏技术防治系统”的开发作为预防架空输电线路未来防外力破坏工作的重点研究方向。

本文中所写的如图1所示。

该公司运用这一设备实现了现场信息交互、后台数据管理、移动终端数据收发等多位一体的防外力破坏监测工作的落实。同时，还能兼顾基础数据和防护人员管理、外力破坏隐患监控及预警、施工外力破坏管控、自然外力破坏管控和预警等工作。该设备辐射面积广，能涵盖包括省電网公司、市运检单位以及设备管理人员在内的三级系统，采用科技手段切实落实了电网公司的培训、管控、监测、预警和处置等工作多位一体的在线处理，此外还可实现终端系统与收集移动端的互动联合，真正用科技手段实现了架空输电线路的防外力破坏工作的双向监测管理。

4.2建立电力专用无线网

架空输电线路的防外力破坏工作需要多方联动共同进行，所以通信问题也是电网公司需要面临的一项重大挑战。目前电网公司采用的ADSL网络具有信号稳定的优势，但对设备安装的位置要求较高，外力破环管控工作又需要随时随地进行，因此ASDL设备并不能大量投入使用。而大部分电网公司为适应随时进行的外力破坏管控工作采用了4G无线网络进行通信，但无线网络的费用高昂，会给电网公司带来较大经济压力，因此可行性和性价比不高。由此可见，架空输电线路防外力破坏的技术防御措施的进一步研究目标是开发建设电力专用的无线网络。

电力设备无线网的开发使用解决了普通公共无线网络无法在山区建设的问题，以电网和铁塔为无线网络设备架设平台，在有输电线路的地方都能实现电力无线网的覆盖。同时电力专用无线网维护也很便捷，安装一次即可永久使用，只需要每年例行维护一次即可，能长期稳定的为架空输电线路外力破坏监测设备提供信息传播平台，为电网公司节省了大量通信费。

4.3防外力破坏设备数据格式统一

目前大量数据显示架空输电线路的防外力破坏设备兼容性达不到要求，常出现各种设备来自不同生产厂家的情况，系统的建设、格式等各不相同，达不到高度一致，这说明目前我国电力系统缺乏规范的平台对架空输电线路防外力破坏设备格式进行管理规定。对防外力破坏系统在线硬件基础设备的接口、设备及数据进行统一规定的工作迫在眉睫。

如：江苏省供电局要求所有的架空输电路线防外力破坏监测设备都采用一样规格的接口和数据传输格式，为线路运行情况监测员的工作带来了极大便利，不仅促使管理工作更加方便，每年例行的设备检修工作也可以运用更少的人员达到最佳效果[3]。

4.4优化防外力破环系统

输电线路大多数的外力破坏发生周期短，若一直采取人工监测的方式，会导致信息的接收被动，因此电网公司可以优化自身的防外力破坏系统。

以江苏省某电力公司为例，该公司引进了一种集激光探头、激光报警控制主机、雷达模块、高性能电池于一身的先进预警装置，该公司的防外力破坏监测人员能通过计算机控制后台，当有施工车辆突破电线杆塔安全距离时，运维人员可以向控制器发出指令，现场高音喇叭发出警报语音进行提醒。

再如：江苏省某电力公司为外力破坏监测系统配置了前端视频记录装置，监控中心能通过平台软件查看视频录像，加大杆塔附近监控范围，此外还对每台摄像机设置多组预留位置，根据现场情况定期巡视。同时为现场监测设备安装声光联动装置和智能视觉分析系统，在正常情况下声光联动装置处于待机状态，在收到触发信号时进行报警，若监控中心工作人员观看视频画面时发现特殊情况也可以主动唤醒现场报警装置，较大程度的减轻了监测人员工作量。而智能视觉分析系统则会对视频中的行人、机械、树木和风筝等物体建立关键特性算法库，从多个特征提取目标，为检测食品提供更高的分辨率，将工作人员的监测效率进行提高[4]。

5 结语

综上所述，随科技的发展，高科技技术将越来越广泛的运用到架空输电线路防外力破坏工作中，在进行防外破工作时，电力企业应不断优化自身工作方法，用科技手段升级监测系统，为架空输电线路安全提供更强有力的保障。

参考文献

[1]李东阳，高阳，吴伟晴，等.架空输电线路防外力破坏系统的应用研究[J].山东工业技术，2017（04）：176.

[2]吕鑫，朱丽君.架空输电线路防外力破坏现状及防治对策[J].企业改革与管理，2019（16）：221-222.

[3]巢亚锋，李勇，徐志强，等.架空输电线路外力破坏现状分析及建议[J].湖南电力，2017，37（02）：51-55.

[4]冷雪敏，高阳，许傲然.架空输电线路防外力破坏系统研究[J].电子世界，2017（13）：45-46.

收稿日期：2019-11-17

作者简介：陈磊（1987—），男，江苏苏州人，硕士，工程师，研究方向：电力设施保护等安全管理。