PDF《输电线路带电水冲洗装置的安全防护技术》

3 D i s t a n c em e a s u r ea n da i m i n go fw a t e rg u nn o z z l e

2 场强距离预警 场强距离预警是安全防护系统的重要部分.带 电水冲洗系统在高压输电线路下进行水冲洗作业 时, 需与绝缘子保持一定的安全距离, 根据不同的线 ―

2 7

1 ―

2 0

1 4,

3 8 (

3 ) 路电压和水枪喷嘴直径大小, 此安全距离约为4~

1 0m [

6 ] .由于绝缘子与导线相连接, 而安全距离具 有相对较大的范围, 因此, 水冲洗系统与绝缘子的安 全距离也可近似看成与输电导线的安全距离. 输电设备如导线、 杆塔支架和绝缘子等相对较 小, 在伸缩臂作业上升过程中, 普通的传感器测距如 激光测距、 红外线测距、 超声波测距, 甚至雷达测距 等都难以测量到相对较小的输电设备, 无法对障碍 物进行无缝检测, 从而易引发触电、 碰撞事故. 输电线路周围的工频电场强度与线路运行电 压、 线路参数( 包括导线直径、 分裂导 线数、 分裂间 距) 、 塔型结构有关, 多回路输电线路同塔架设或平 行架设时, 输电线路周围的工频电场强度还与其相 序排序、 相间距离有关, 甚至与温度和湿 度也有关 系[ 7] .在其他条件不变的情况下, 工频电场强度与 距离存在一定的函数关系.但由于线路周围的电场 强度分布不均, 相同距离的不同点的场强也未必相 同, 因此, 简单地通过测量的感应场强不能准确地反 映场强与线路距离之间的关系.通过提出的场强矢 量定位方法, 结合场强测量点的移动特征, 可较准确 地得到场强测量点相对输电线路的位置和距离, 进 而由提出的两点场强定位作业伸缩臂与输电线路的 相对距离. 2.

1 模拟电荷法计算场强 模拟电荷法计算场强具有简便易行、 容易实现 和精度较高的特点, 是目前静电场数值计算的主要 方法之一, 可应用于计算高压电极、 输电线和其他高 压电器在附近的高压电场[ 8] .它是基于电磁场唯一 性定理, 将电极表面连续分布的自由电荷或介质分 界面上连续分布的束缚电荷用一组离散化的模拟电 荷等值替代, 只要这组电荷能保证原来给定的边界 条件不变, 就可以利用叠加原理将离散的模拟电荷 在空间所产生的场强进行叠加, 得到与连续分布电 荷等效的空间电场分布. 根据国际大电网会议( C I G R E) 第3 6.

0 1工作组 组织编写的《 输电系统产生的电场和磁场― ― ―现象 简述、 实用计算导则》 推荐的等效电荷法[

9 ] , 忽略线 路的端部效应和弧垂影响, 可将高压输电线路的计 算模型假定为与地面平行的无限长线电荷, 用单根 导线代替分裂导线, 计算平面取垂直于输电线最低 点的横截面, 地面视为良导体.考虑大地平面电位 为零的影响, 根据镜像原理可知, 大地表面上感应电 荷可以用设置在输电导线与大地呈镜像关系位置上 的镜像电荷等效代替, 与输电线路的电荷大小相等、 符号相反.由于导线之间的距离以及导线与地面之 间的距离远大于导线的直径, 可将每根导线上的电 荷用集中在导线中心的线电荷等效表示.设n 根 导线电荷分别为τ 1, τ 2, …, τ n , 利用叠加定理, 得出 由设定的模拟电荷所产生的电位表达式, 即U・1U・2?U・né?êêêêêêù?úúúúúú=P1

1 P1

2 … P1 n P2

1 P2

2 … P2 n ? ? ? Pn

1 Pn

2 … Pn n é ? ê ê ê ê ê ù ? ú ú ú ú ú τ