电杆 拉线藤蔓、小 动物攀爬阻止装置研制

余万荣 郭建平 彭程 韦锋 杨祥 张洋 郭林 况达

贵州电网有限责任公司 安顺供电局 ，贵州 安顺 561000

摘要：电力线路电杆拉线作为作为电杆的主要固定辅助设施，对于确保稳定电杆的工作状态，具有不可或缺的作用；同时由于电杆多处于荒郊野外，各种藤蔓植物和蛇鼠动物顺着电杆生长和攀爬，导致配电线路及配电设备发生单相接地及短路事故，引起线路故障和停电事故的发生，严重影响电力传输的畅通，给广大客户造成停电影响。因此，研制一种阻止设备，杜绝因攀爬造成的线路故障具有积极的现实意义。

关键词：定时旋转扰动；清洁能源动力；攀爬阻止

0 引言

电力线路电杆拉线作为作为电杆的主要固定辅助设施广泛应用，由于电力电杆多处于荒郊野外，拉线常常成为藤蔓植物的生长攀爬平台，同时也是蛇、鼠从地面通向电力线路及电器设备的主要通道。藤蔓植物、小动物一旦顺着拉线生长爬像电杆顶端接触到导线及电器设备就会引发线路短路、火灾等事故，给供电部门造成大量损失，事故跳闸率大增，管理目标无法完成，同时也给人民生活、生产造成极大的影响，企业拱顶形象大打折扣。传统清除藤蔓植物的方法主要是人力清除，黄果树供电区域随于国家5A景区，并且属于亚热带气候，植被受到保护且植物生长较快，藤蔓植物都处于隐瞒生长的环境的状态、植物根系都比较发达，周边环境都是山高林密植被茂盛，藤蔓的清除工作往往是年年清除年年疯长，清除拉线及周边藤蔓植物的工作占用了大量的人力物力，植被得到保护动物有良好的环境繁殖较快，小动物延拉线上爬也会形成线路接地及短路故障，这些现象是无法清理的，针对现状需要研制一种能自动阻止小动物、藤蔓植物攀爬拉线的设备，达到阻止动物上爬、自动工作清除藤蔓，免维护，通过技术手段的普及应用杜绝拉线被藤蔓攀爬导致线路安全隐患的难题。藤蔓引起的短路跳闸事故现场图如图1，藤蔓引起的短路事故设备烧坏现场图如图2。

图1 藤蔓引起的短路跳闸事故现场图

图2 藤蔓引起的短路事故设备烧坏现场图

1 研制技术

1.1 主要研究内容：

电杆拉线藤蔓、动物攀爬阻止装置的结构包括：拉线内固定套、阻止藤蔓上爬装置、可自动旋转的带刀片的风扇和固定刀片三部分组成。

阻止挺慢装置形成伞形状态引导藤蔓往下生长，一但藤蔓长到伞形根部，藤蔓延伞形壁生长倒回原位，如强行上爬此时就交给上层旋转刀片处理，小动物爬到刀片下发现旋转的刀片就会停止上爬，一举双得，具起到方藤蔓上爬同时也起到防止小动物上爬等形成的接地短路事故。

可自动旋转的带刀片的风扇的设计应用是基于风扇的基本原理，充分利用大自然风力给风扇提供源源不断的旋转动力，环保又高效，技术上采用了对半轴承的创新性使用，解决了拉线这一特殊应用场景的核心技术要求，给风扇轮毂上加装刀片，增加了对藤蔓植物的切割功能，为藤蔓的继续攀爬式生长设制了一道无法逾越的屏障，从而从根本上实现了项目产品的研制目的，同时起到阻瞎小动物上爬。

可自动旋转的带刀片的风扇叶片设计成可根据拉线的现场环境，主要是风口朝向因素，可任意自动调节叶片迎风角度的风斗设计，达到对现场环境风向及风力的高效利用，该设计既解决了自然风方向、风速的不确定性，也完善了产品捕捉风动力的核心问题，使产品从根本上实现动力核心技术的研制内容。

固定卡环及刀片的设计应用，形成与可自动旋转的带刀片的风扇叶片的无缝相对运动，全面保障刀片对藤蔓的切削能力，两层切削刀片的设计，从阻止层面上增加了藤蔓的生长及攀爬越过阻止装置的难度，有效切削藤蔓植物，实现阻止藤蔓植物野蛮生长和小动物上爬影响电力线路安全运行的目的。

改研制的技术难度主要表现在：设计必须满足对自然风的有效利用，然而，自然界风力的各种不确定性（包括：风力、风向、风速、应用环境因素），导致对于风能高效利用的设计显得尤为重要，解决了风能得高效利用是该研制项目的成败关键技术。

设备使用自然风及太阳能充电板双重效应，可安装一块太阳能板提供12V电源供电机旋转使用，无需解决高山丛林无电源使用的烦恼，也解决使用电池消耗能源及换电池的麻烦。

1.2 技术路线：

电杆拉线藤蔓攀爬阻止装置的结构包括：拉线内固定套、伞形引导装置、再利用自然界风力驱动可自动旋转的带刀片的风扇和固定刀片三部分组成。

充分利用自然风力驱动风扇做不定期旋转，应用设计简单合理，符合当下倡导的绿色环保的要求，具有良好的推广应用价值。也可安装旋转电机加装太阳能作为驱动能源。

1.3 效益预测：

电杆拉线藤蔓攀爬阻止装置简单、环保的设计理念，提高了产品的实用性，为线路保畅通能力，降低线路跳闸率，减少考核指标，降低人身伤亡安全事故的发生具有实际的意义；可实现的效益有如下几点：一是对系统确保电力线路正常有序地运行，避免或降低线路接地、短路故障情况下造成的设备和财产损失；同时也可避免因烧断单相导线落到地面引起的电流损失和路人触电的人生安全隐患。二是拉线防物动、藤蔓上爬生长防护产品的应用，节省了人员巡视、藤蔓处理工作时间，减轻工作压力，大大地提高了工作效率。为运行部门、检修部门、生技部门、安监部门等提供合理的防护产品选择；三是电杆拉线动物、藤蔓攀爬阻止装置应用，提高运行维护效率，降低线路、设备、人身安全隐患；四是企业线路维护市场变得高效、快捷，大大提高了生产效率，减低事故停电跳闸率，提高客户的认可度。

电杆拉线藤蔓攀爬阻止装置不但能阻止藤蔓上爬同时还能阻止蛇、鼠及其他动物往上攀爬到线路上引起单项接地短路及两项短路引起的线路跳闸事故，可自动旋转的带刀片的风扇设计，刀片旋转时小动物到达刀片处无法往上攀越，起到明显的防藤蔓、小动物上爬，阻断藤蔓、小动物的天路，杜绝接地短路设备损毁及人生伤亡事故，如果在景区全部拉线进行安装形成1道靓丽风景起到美化景区典范作用。

对提高安全防范、线路维护效率、降低线路跳闸率，实现安全的运行环境，节约人力物力去强化对线路状态的日常维护能力，在线路故障的问题及时处理，使线路维护生产朝着合理化，便捷化的方向发展，大力提升景区供电优质服务起到良好的影响。阻止藤蔓及小动物上爬装置的结构图如图3。

图3 阻止藤蔓及小动物上爬装置的结构图

2 产品技术参数

产品金属部分包括刀片、轴承，有不锈钢加工制作，确保产品户外运行对室外各种腐蚀因素对产品功能的影响。装置主体结构为防雨水设计，保证计时模块等电子类元器件的长期安全运行。产品为拆卸式设计，适用于不同线径、不同安装角度的拉线的防护安装，拆卸简便，操作简单。利用自然风带动可调角度风扇叶片转动带动刀片旋转切割藤蔓生长论叶阻止小动物向上攀爬，同时利用旋转原理对蓄电池充电。供电模块及太阳能板的供电效率及光电转化率≧90%，电池储电容量≧20000mah。电机负载转速≧3000转/分，最低转速不低于1500转，电机工作运行间隔时间12小时，连续3分钟/次.

设备使用的现场条件如表1。

表1 设备使用的现场条件

3 结束语

1)为了实现高效的线路维护效率；为了减少拉线藤蔓清除工作因依赖人工的时间损失，提高供电可靠性；为了进一步借助产品创新技术手段，提高施工的安全性、高效性创造条件。

2)为了拉线保护类产品研究提高了良好的思路。

3)新技术手段的应用性研究，弥补了电杆拉线防藤蔓生长类产品研制的不足，提高效率的同时，也为消除线路隐患提供了安全保证。

参考文献：

[1]邓志平.水电厂电力监控系统安全防护措施研究[J].电力设备,2019年第21期

[2]昭华.10kV架空配电线路的运行维护管理优化探讨[J].电力设备,2018年01期（总第253期）

[3]孙英浩,韩春城,田浩.架空输电线路状态运行与维护管理研究[J].电力系统装备,2019第9期

作者简介：

余万荣（1965），男，本科，高级技师，高级工程师，配电三级技能专家，主要从事配电网施工管理，运行维护工作。

韦锋（1980）男，本科，高级技师，高级工程师，主要从事配电网运行管理工作。

郭建平（1968），男，本科，工程师，主要从事配电网运维管理。

彭程（1972）男，本科，工程师，主要从事配电网运维管理。