适用于山区输电线路的故障信息传送装置.PDF

适用于山区输电线路的故障信息传送装置 1.开发的背景及目的 由于 60％的输电线路路经山区，在检修时要徒步前往，因此费 时又费力。如果把事故信息自动反馈到相关管理部门的话，就可以大 幅度提高线路巡检工作的效率。 日本中部电力公司基于此目的，开发出了一种简便易行、且成本 较低的检修信息传送装置。 2.发送·接收装置的基本设计思路 （1）发送方式 由于该发送装置使用的是低成本、小电力的特定无线电台（出力： 10MW以下），因此，无需申请许可。就发送方式来说，考虑到无线电 台的功率和使用在山区这种需要，采用的传送方式并不是从发送站直 接发送到基地接收站的方式，而是如图 1 所示，是通过设置在各级铁 塔上的中转装置，由发送站（铁塔）依次把信息传递到相邻铁塔的中 转通信方式（多米诺方式）。相反，如采用各铁塔对接收站的直接传 送方式的话，即使使用常规的无线通信装置，但由于山区的关系，电 波也会难以到达。此外，还会带来申请通信许可证、频率分配以及成 本等方面的问题。 1 （2）节省电力 该装置的电源部分采用的是蓄电池式太阳能板，为尽量减小蓄电 池及太阳能板的占用空间，在无线电模块的发送·接收模式中添加了 自动保存功能（见图 2）。例如，1号铁塔发生了事故，其事故信息首 先被存储、记忆，10 分钟后由信息传输定时器把存储的信息发送到 下一级铁塔（2号），此时，2 号铁塔为接收模式，2号铁塔把接收到 的信息再结合自身的信息发往下一级铁塔。各站点根据设备本身自带 的 GPS的定时信息来决定模式的启动及转换时间，这样可以防止各站 点出现计时偏差。由于该设备具备了节能特性，因此，5 天之内可不 用充电。 （3）中转装置的故障处理功能 该装置另外一个功能就是，即使中转装置出现了故障，也能把信 2 息准确地发送到总站，并且可把中转装置的故障信息一并发送。此次 开发的发送装置的传递范围大约 1.5km～2km，因此，传送途中即使 1 个中转站发生了故障也能跳过故障点进行发送·接收，此外，在发送 的信息中带有所有发送点的 ID 代码，因此，可以判断出跳过或接收 到的信息是哪一级塔的。因此，可得出上一级塔站的装置发生了故障， 故障的信号被发送到下一站，这样就可圈定故障设备。 3.发送·接收装置的制造 根据上述标准试制的发送·接收装置外观以及内部电路如图 3、 4 所示。可以看出该装置的前盖与太阳能板为一体，尺寸为(H)330× (W)230×(D)128mm，这是由太阳能板所必须的面积来决定的。图 4 为 该装置的内部结构。为防止噪音、雷电侵入波，发送·接收单元被装 在铝压铸的箱体内，重量约4 公斤。 4.抗雷电冲击的性能试验 该装置被安装在铁塔的顶部，因此，必须对其耐雷性能进行评价， 其中包括雷电冲击电压、雷击电流等。 3 为防止雷电侵入波，在该装置的电路中插入了侵入波保护组件。 （1） 侵入波保护组件 图 5 为发送·接收单元的内部构造。此次开发的装置中增加了天 线以及在收发装置之间增加了保护单元。在天线进出侧的对接地之间 插入了充气管式避雷器，可对侵入波电流进行放电。另外，旋管冷凝 器的快速流通过滤器可截断直流成分。在对接地上连接了电抗线圈， 可防止因刮风等产生的静电。 (2)雷电冲击的