解析電力檢修作業(yè)接地線的自動(dòng)化

劉淑芳　平艷紅

摘 要：文章與目前電力系統(tǒng)檢修工作中掛、拆接地線存在的安全問題相結(jié)合，在對接地線狀態(tài)在線監(jiān)測必要性進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，對電力檢修工作接地裝置的構(gòu)成以及硬件電路的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了介紹，并針對電力檢修工作現(xiàn)場的施工狀況進(jìn)行了簡要闡述。

關(guān)鍵詞：電力檢修；接地線；自動(dòng)化

中圖分類號(hào)：TM862 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2014）14-0087-02

1 電力檢修工作接地線的自動(dòng)化分析

作為電力檢修工作中最為重要的一項(xiàng)環(huán)節(jié)，掛接地線在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用是依靠人工的方式實(shí)現(xiàn)的，在確定停電點(diǎn)時(shí)，應(yīng)運(yùn)用電話與電力調(diào)度部分進(jìn)行溝通，根據(jù)設(shè)定好的停電區(qū)域，電力調(diào)度進(jìn)行網(wǎng)上停電操作。施工人員進(jìn)行地線的掛接。當(dāng)施工完成之后，需對地線拆除，報(bào)告電力調(diào)度情況，電力調(diào)度即可將正常的供電系統(tǒng)得以恢復(fù)。在檢修的過程中，由于是按照操作票制度和現(xiàn)場操作人員的工作狀況進(jìn)行操作規(guī)程的應(yīng)用，所以容易有失誤或漏洞的可能性存在。對一種新型電力檢修作業(yè)裝置進(jìn)行研究，能夠在掛接地線和拆接地線時(shí)，向現(xiàn)場的工作人員對燈光及音響信號(hào)進(jìn)行發(fā)出，通過GSM網(wǎng)絡(luò)將該操作信號(hào)傳送至電力調(diào)度、變電所以及所需的位置。該裝置能夠?qū)⒛壳熬€路檢修工作中存在的監(jiān)控難題得到解決，避免由于帶接地線合斷路器等操作失誤的現(xiàn)象造成的設(shè)備及人身事故形成。

2 硬件系統(tǒng)的分析

與現(xiàn)場作業(yè)的實(shí)際情況相結(jié)合，硬件系統(tǒng)一般在接地線的絕緣桿上附掛，便于對接地線狀態(tài)實(shí)施采集。由于電力線路上方只有輸電線路存在，在對地線實(shí)施掛接和拆接時(shí)線路上會(huì)有殘壓存在，對于一般的傳感器而言，當(dāng)電磁干擾對其造成影響時(shí)，若對信號(hào)實(shí)施準(zhǔn)確的采集會(huì)有較大難度產(chǎn)生。所以在采集接地線狀態(tài)的信號(hào)時(shí)，應(yīng)運(yùn)用超聲波傳感器測量裝置及輸電線之間的距離變化方法，對接地線是否掛上進(jìn)行判斷。當(dāng)距離測出之后，對所測得的數(shù)據(jù)通過單片機(jī)實(shí)施判斷及處理，當(dāng)距離達(dá)到一定值之后，且長時(shí)間不會(huì)有變化發(fā)生時(shí)，即可表明接地線已經(jīng)掛上。反之，當(dāng)距離由穩(wěn)定逐漸變大時(shí)，即表明接地線已經(jīng)拆除。

2.1 超聲波測距原理的分析

超聲波是指頻率超過20 kHz的機(jī)械波。超聲波傳感器是采用壓電效應(yīng)的原理，對超聲波和電能實(shí)施相互轉(zhuǎn)換，也就是在超聲波發(fā)射時(shí)，轉(zhuǎn)換電能，對超聲波發(fā)出。而當(dāng)接收到回波之后，采用電信號(hào)替代超聲振動(dòng)。超聲波測距的原理是運(yùn)用渡越時(shí)間法。首先從超聲波發(fā)出到遇到障礙物返回的時(shí)間進(jìn)行測量，與超聲波的速度相乘后再除以二，即可獲取聲源與障礙物之間的距離。

2.2 設(shè)計(jì)超聲波測距軟件

在設(shè)計(jì)的過程中，主要對單片機(jī)內(nèi)部的兩個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器進(jìn)行運(yùn)用，其中一個(gè)在形成超聲波的發(fā)射中心頻率中進(jìn)行應(yīng)用，而另一個(gè)則對計(jì)數(shù)頻率進(jìn)行產(chǎn)生。應(yīng)用于超聲波的發(fā)射中心頻率具有較大的計(jì)數(shù)范圍，無需對計(jì)數(shù)中斷進(jìn)行產(chǎn)生即可將所需測距功能得以完成。另外還能將計(jì)時(shí)誤差得到大大減少。

3 選擇和實(shí)現(xiàn)通信方式

在檢修配電網(wǎng)的線路時(shí)，通常會(huì)出現(xiàn)多組接地線同時(shí)進(jìn)行的現(xiàn)象。一般接電線的懸掛地點(diǎn)相對分散，且具有不固定的工作時(shí)間。全球移動(dòng)通信系統(tǒng)（GSM）傳播方式能夠?qū)⑸鲜鲆蟮玫胶芎玫臐M足，在電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測方面的應(yīng)用較多。短消息業(yè)務(wù)（SMS）是GSM提供的無需對端到端的連接進(jìn)行建立，在GSM中屬于最方便、最簡單的數(shù)據(jù)通信方式。短消息通過短消息中心實(shí)施存儲(chǔ)并轉(zhuǎn)發(fā)，通過手機(jī)實(shí)施中、英文信息的相互交流。

3.1 構(gòu)成通信模塊的硬件

通信模塊運(yùn)用的是西門子的TC35，主要包括四大模塊：基帶處理器、電源A-SIC、GSM射頻部分、Flash。其中核心模塊則是GSM基帶處理器，其構(gòu)成是由一個(gè)DSP處理器內(nèi)核和一個(gè)C166CPU對各種信號(hào)的傳輸、轉(zhuǎn)換及放大等處理過程進(jìn)行控制。GSM射頻部分屬于一個(gè)單片收發(fā)器，其構(gòu)成主要包括：一個(gè)外差式接收器、一個(gè)射頻鎖相環(huán)路、上變頻調(diào)制環(huán)路發(fā)送器以及一個(gè)全集成中頻合成器幾部分，對射頻信號(hào)的發(fā)送及接收等處理數(shù)據(jù)進(jìn)行共同完成。

3.2 設(shè)計(jì)通信模塊的軟件

軟件設(shè)計(jì)首先需要對TC35短消息模塊的接口進(jìn)行開發(fā)，主要包括工作方式、TC35初始化以及通信模式設(shè)定等。其設(shè)置主要是對AT指令進(jìn)行利用。

4 電力線路工作中掛線接地常見的問題及處理

4.1 填用第一種工作票

從收到調(diào)度許可開始即進(jìn)行電力操作，認(rèn)為線路已經(jīng)處于停電狀態(tài)，無需進(jìn)行驗(yàn)電操作，開展掛接地線。在掛接地線施工前，作為一項(xiàng)必不可少的步驟，驗(yàn)電的應(yīng)用一般是由變電操作人員對線路停電的道閘進(jìn)行操作的。對于線路施工人員來說，“驗(yàn)電”工序的應(yīng)用存在一定的技術(shù)操作要求，是對現(xiàn)場停電進(jìn)行確認(rèn)的手續(xù)，對能否向下一施工工序過渡的判斷標(biāo)志。進(jìn)一步將由于停錯(cuò)電或該停電而不停電造成的人生安全威脅的現(xiàn)象得到避免，實(shí)現(xiàn)施工人員的自身安全保護(hù)。由于線路工作通常是在野外進(jìn)行的，存在線長、點(diǎn)多且面廣的特點(diǎn)，因此應(yīng)在工作地段兩端及時(shí)進(jìn)行地線的掛接，在掛設(shè)分子地線和輔助接地線之前，需要先實(shí)施驗(yàn)電，促使達(dá)到安全狀態(tài)。

4.2 未能在工作票上對接地桿搭掛接地線的進(jìn)行注明、

接地線少掛或擅自改變對接地點(diǎn)

在電力生產(chǎn)的安全控制中，工作票制度作為一項(xiàng)重要組成措施，應(yīng)在執(zhí)行的過程中實(shí)施嚴(yán)格且正確的操作，使其滿足電力生產(chǎn)安全的基本要求。合格的工作票的標(biāo)志主要包括兩方面內(nèi)容：正確的實(shí)施以及合格的票面。兩方面內(nèi)容缺一不可。其中，正確的工作票實(shí)施發(fā)揮著極為重要的作用。由于安全生產(chǎn)注重的是過程的治理以及工程現(xiàn)場的落實(shí)狀況，因此接地線的少掛現(xiàn)象時(shí)常形成。在技術(shù)上臨時(shí)對接地點(diǎn)進(jìn)行改變不容易有錯(cuò)誤問題形成，容易產(chǎn)生的則是工作票制度的不嚴(yán)厲執(zhí)行。未能嚴(yán)格按照票面要求進(jìn)行操作，導(dǎo)致合理的措施過于形式化，將個(gè)人的隨意性蔓延。引發(fā)該現(xiàn)象和電力生產(chǎn)作業(yè)規(guī)范化及標(biāo)準(zhǔn)化的基本要求不符，嚴(yán)重影響了安全生產(chǎn)，應(yīng)禁止運(yùn)用。

4.3 認(rèn)為沒必要對掛接地線進(jìn)行專人監(jiān)護(hù)的設(shè)置

相關(guān)工作規(guī)程中僅對驗(yàn)電時(shí)專人監(jiān)護(hù)進(jìn)行明確，則未能提到掛接地線。也就是說，掛接地線和驗(yàn)電工序的應(yīng)用存在密不可分的聯(lián)系，在地線掛接時(shí)有必要對專人監(jiān)護(hù)進(jìn)行設(shè)置。有效地監(jiān)督掛接地線操作的各項(xiàng)安全技術(shù)要點(diǎn)，避免工作人員在作業(yè)過程中出現(xiàn)偷工減料、各施各法等不規(guī)范行為產(chǎn)生，從制度上將安全生產(chǎn)得到落實(shí)。

4.4 若不是對三相線路進(jìn)行施工，則能夠在工作相上進(jìn)

行掛接地線，無需對三相短路接地進(jìn)行應(yīng)用

當(dāng)出現(xiàn)三相對稱來電時(shí)，在單相或兩相接地狀態(tài)下，接地處會(huì)形成一個(gè)升高的對地點(diǎn)位，會(huì)引發(fā)工作人員有傷害現(xiàn)象發(fā)生。在運(yùn)用三相短路接地時(shí)，由于短路位置的三相短路電流和及短路位置的對地點(diǎn)位都為0，因此不會(huì)出現(xiàn)觸電現(xiàn)象。所以，應(yīng)必須進(jìn)行三相短路接地工藝。

4.5 認(rèn)為工作相的輔助接地點(diǎn)數(shù)量越多越好

在對帶電線路相鄰?fù)ｋ娋€路上進(jìn)行施工時(shí)，若感應(yīng)電壓反映至停電線路上，則應(yīng)在工作相上進(jìn)行掛接地線，有效消除感應(yīng)電壓的影響。但為了避免感應(yīng)造成環(huán)流的形成，在相同桿塔位置應(yīng)不得對兩個(gè)或超過兩個(gè)的接地點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置。

5 結(jié) 語

在電力檢修工作接地線檢測中運(yùn)用GSM傳輸方式能夠進(jìn)行在線操作，達(dá)到檢測結(jié)果的實(shí)時(shí)性保證，避免在操作過程中由于不合理作業(yè)導(dǎo)致安全隱患的形成。自動(dòng)化電力檢修作業(yè)接地線的合理運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)電力檢修工作的安全化要求，進(jìn)一步減少因?yàn)楣ぷ鞑划?dāng)導(dǎo)致人身及經(jīng)濟(jì)的損害。

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