输电线路智能电力设施保护宣传装置的研制

马晓云　彭森　冉涵文　王彦明　张波

摘要：输电线路工作过程中的电力设施保护工作，是保证供电线路正常工作的重要保障。基于此，本文重点结合了某输电线路职能电力设施保护工作进行了分析和研究，同时提出相应的保护检查工作方案，以此来保证输电线路的正常稳定工作和运行。

关键词：输电线路;电力;设施;保护

随着我国电网的建设与发展，新疆地区主网架已基本建成。为保证主网架安全稳定运行，电力设施保护是必不可少的，随着输电线路的增多，输电线路穿越各种地理环境，受外部环境的影响较大。伴随经济社会的快速发展，市政、路桥等施工建设给输电线路安全运行造成的隐患增多，输电线路遭受外力破坏的风险也随之增大。2010至2014年，国家电网公司330kV及以上输电线路共发生外力破坏故障436次，占故障总数的18.7%，停运274次，占停运总数的35.12%，且呈逐年增长趋势因此，对输电线路电力设施保护宣传尤为重要。

1、方案并确定最佳方案

小组成员根据装置的工作原理和基本要求，利用头脑风暴法，小组提出了输电线路智能电力设施保护宣传装置的各种方案

对研制方案进行初步分解，具有以下两大部分：外壳部分、内部主板部分。外壳分为：材质、闭锁方式、安装形式;内部主板分为：能源单元、续航单元、控制单元、输出单元，

2、外壳材质的选择

坚实的外壳保护着内部的设备及电源，能防压、防冲击、防尘、防水，并且它还能提供空间给电源、内部设备，并通过机箱内部的支撑、支架、各种螺丝等连接件将这些零配件牢固固定在机箱内部，形成一个集约型的整体。结论：通过分析可知，不锈钢材料密度大，硬度大，坚固美观，抗点蚀能力优，加工周期短。符合选择条件，因此小组最终选择不锈钢材质。

3、外壳闭锁方式的选择

外壳的闭锁功能起到保护内部主板的各项单元组件，而使用的闭锁方式要有使用便捷、坚固耐用、寿命长，价格合理等功能。小组成对防护单元的外壳闭锁方案的优缺点进行了综合对比;通过分析可知，十字锁机械寿命长，抗腐蚀强，价格合理，使用便捷，可以保护内部主板不受外界气候和温度的影响。符合选择条件，因此小组最终选择十字锁。

4、外壳安装形式的选择

外壳的安装功能是连接整个装置和铁塔之间的重要节点，保证整个装置能固定在铁塔端不会掉落。其安装形式要有安装便捷，使用寿命长，坚固耐用，价格合理等功能。小组成员冉涵文对装置外壳部分的安装方案的优缺点进行了综合对比，选择如下： 结论：通过分析可知，挂钩式使用寿命长，抗腐蚀合理，价格合理，安装拆卸便捷，可以保证整个装置能固定在铁塔端不会掉落。符合选择条件，因此小组最终选择挂钩式。

5、能源单元的选择

能源单元是为整个装置提供能量的资源，能量通常是指热能、光能、风能、机械能等，小组成员彭森对能源单元的能源设备类型，共两种方案进行了综合对比，选择如下结论：通过分析可知，太阳能为清洁能源且适用范围更广泛，较风能设备价格更低。符合选择条件，因此小组选择太阳能设备。太阳能设备分单晶硅太阳能电池板，多晶硅太阳能电池板，通过分析对比得出单晶硅太阳能电池板坚固耐用，使用寿命长且光电转换率高，价格合理。符合选择条件，因此小组最终选择单晶硅太阳能电池板。

6、续航单元的选择

续航单元主要作为装置的能源储备，可以提供给内部设备具有稳定电压，稳定电流，长时间稳定供电，受外界影响很小的电流。小组成员对电池的三种类型的优缺点进行了综合对比，选择如下：通过分析可知，铅酸蓄电池结构简单，容量大，使用寿命长，充放电操作简便易行，不受外界气候和温度的影响，价格低廉，性能稳定可靠。符合选择条件，因此小组最终选择铅酸蓄电池

7、控制单元的选择

控制单元主要是整个装置的大脑，是按预置时间程序接通、切断电路的开关系统，用于定时开关以控制需要定时运行的用电设备。小组成员对时控设备的三种型号的优缺点进行综合对比，选择如下;通过分析可知，KG316T微电脑时控开关体积小、质量轻、操作简单，且以单片微处理为核心，稳定性强，控制电压选择范围大，后期维护费用低。符合选择条件，因此小组最终选择KG316T微电脑时控开关。

8、输出单元的选择

输出单元主要作为该装置的电信号转换为声信号，通过电磁，电压或静电效应，使其纸盆或膜片振动并与周围的空气产生共振（共鸣）而发出声音。小组成员对输出单元型号的优缺点进行了综合对比，选择如下：结论：通过上表分析可知，号筒式扬声器结构简单、音量大、灵敏度高、频率高。符合选择条件，因此小组最终选择号筒式扬声器。号筒式扬声器作为该装置的电信号转换为声信号，本身具有结构简单、音量大、灵敏度高、频率高等功能。但因型号不同，功能也有所不同。小组成员号筒式扬声器型号的优缺点进行了综合对比，结论：通过上表分析可知，CA-165HU型号筒式扬声器工作电压使用范围广，传送距离远，价格合理。符合选择条件，因此小组最终选择CA-165HU型号筒式扬声器。

小组成员在创新工作室分别对外壳部分及内部主板部分进行组装，确认各部件组装完毕，对外壳进行美化。

装置组装完毕后，小组成员对装置进行通电测试，确认装置运行工况及宣传合格率。经过室内组装，对装置的外壳进行包装美化，再对装置进行整体通电试验，共计测试96次，输电线路智能电力设施保护宣传装置各项单元功能运行正常，单次测试次数24次，宣传合格率均为100%。

9、装置制造成本

小组成员彭森对研制的输电线路智能电力设施保护宣传装置的制造成本进行统计。

表26：装置制造成本表

綜上所述，输电线路电力设施保护宣传方面宣传方式单一，宣传时间不固定，沿线居民的电力设施保护意识差，同时宣传效果不显著，因此迫切需要一种宣传力度大、辐射面广、且全面深入的进行电力设施保护宣传的工具。

宣传效益

输电线路电力设施保护宣传装置的使用，从以往的传单类宣传方式、户外宣传方式进而转变，从一人对一人或一人对多人的宣传模式改变为以输电线路每基杆塔为一个点，以装置为载体，辐射沿线区域，对沿线居民进行电力设施保护宣传，且对区域内的流动人口进行宣传。

装置的使用和群众护线员制度的结合，很大程度上解决了电力设施宣传工作开展效果不大的问题，同时还降低了人员与车辆的过度浪费。