无线遥控技术在配电网带电作业上运用分析

无线遥控技术在配电网带电作业上运用分析

翟献超

广东电网有限责任公司河源供电局  广东河源 517000

摘要：本文对配网自动化开关操作涉及的无线遥控系统整体设计进行分析，包括控制模块、控制器等内容，并对现场遥控工具进行拓展分析，提出多功能组合工具研制所需的关键技术、材料工具等，最后通过电气试验、机械试验、型式试验等方式，对各部件性能进行检测。根据检测结果可知，组合工具中各部件的核心性能均符合要求，且安全可靠，具有较高的应用价值。

关键词：无线遥控技术；配电网；带电作业；技术应用

引言：部分中低压配电网的构成较为复杂，配电设施密度较大，同杆高低压架设数量较多，使带电作业范围缩小，在作业期间很容易触碰到不同电位。国内多采用带电作业法，通过直接或间接作业方式，完成既定任务。但在带电作业中很容易因绝缘操作不到位、工具灵活度不足、功能短缺等，增加作业难度。对此，可将无线遥感技术与带电作业工具联合起来，研制多功能组合工具，弥补传统工具缺陷，提高绝缘性与有效性，使带电作业能够安全高效的完成。

1无线遥控系统整体设计

1.1控制模块

该系统主要包括控制模块、控制器两个部分，通过特定设计流程执行，对配电网带电作业工具产生较大影响。其中，控制模块研究需要将电动工具拆解开来，对工具内部电路结构、运行模式进行分析，从而确定控制电路。该模块由控制终端、受控终端构成，前者包括显示模块、数据记录、身份验证等模块，后者包括电机驱动、状态调整、通信等模块。控制端依靠蓝牙通信技术，在特定范围内满足配电网带电作业的数据传输需求，且系统操作安全可靠，能够迅速响应；控制端的设计按键具有遥控功能，可提供人性化的语言模块，在运行期间可远程指挥作业。考虑到作业安全，可将生物识别技术引入进来，实现操作者身份识别与校验，在满足相应授权许可的情况下，才可完成遥控按键操作。依靠蓝牙通信技术，将控制与受控端相连接，实现双向信号传输，顺利接收控制端传输的指令，并科学解析，确定相应动作指令，开启控制电机，为电动工具运行提供驱动力[1]。

1.2控制器

    根据设计电路与相关协议，编写软件程序，提高配电网带电工具的使用效能，控制器采用蓝牙技术实现双向通信，通过遥控模式确保工作实效。根据高耐压电路设计方案，确保无线遥感工具在使用中不受干扰。为了使设计方案适用于各类带电工具，在控制器设计中，还要利用通用电子模块设计方案，制定嵌入式智能调控程序，联系实际生产情况，完成全套工作流程，使设计不但满足现有带电工具的使用需求，还可与未来带电作业工具相匹配。

1.3系统流程

该流程设计分为两个部分，一部分是控制端，另一部分是受控端。在控制端运行中，开始初始化，用户输入账号与密码后登录平台，在身份验证成功的前提下，可搜寻终端设备，显示设备列表，传递相应操作指令，等待接收端的反馈信息，自动记录全程操作时间，并将数据备份存储；在接收端运行中，初始化操作后，发送开机通信标志，开启蓝牙设备并处于在线状态，等待接收通信信号，顺利收到信号后分析和校验，核对无误后执行命令，对数据与工作状态进行传输。

2现场作业无线遥控的综合应用

2.1关键技术

在无线遥控带电作业中，将无线通信技术、抗干扰技术等融合起来，以智能天线技术、扩频技术为依托，延长信号接收线路与传输范围，并发挥抗干扰技术优势，有效屏蔽作业范围内磁场干扰，使信号传输更加顺畅准确。其中，扩频技术可将信号隐秘在噪音内，利用较宽频带形成伪噪声通信，增强窄带抗干扰能力；虚拟智能天线技术较为完善，一个智能天线可对各方向信号带来的干扰进行抑制，其核心在于多通信信号交互处理。采用屏蔽技术、滤波技术等发挥抗干扰作用，通过多元技术集成、无线信号交叉重叠等，将多种类型通信技术联系起来，扬长避短，提高整体应用效果[2]。

2.2设计方法

    分析配电网自动化开关现场操作工具的机械结构，以高耐压绝缘材料为主绝缘材料，以金属为承力材料，以绝缘金属为接头金具，使强度与绝缘需求得到满足。为了降低复杂电磁环境对遥控信号的负面影响，如现场周围电磁场对带电作业的干扰，该组合工具可采用高频锁码技术，制定互锁自动复核方案，充分发挥其屏蔽效果，使主要元器件被屏蔽，有效预防误操作、电磁干扰等情况发生，确保信号能够被快速准确的接收。为了增强屏蔽效果，还可利用超外差无线接收模块进行干扰屏蔽，利用积分分离PID控制短发，实现电流闭环控制；将通信模块、控制机构与操作机构相联合，为挂载模块化操作部件提供所需动能，各部件性能要求如下。

（1）操作部件。其作为连接部件，与电动液压油泵、操作杆、遥控器相连接，其长度可根据实际需求灵活调节，材料选用环氧树脂，物理性、化学性良好，稳定可靠，在硬度与柔韧性方面具有较大优势。绝缘杆选用铝合金材质，长度为1.8m，绝缘管长度设定5m，额外配2m可伸缩式辅助操作杆。

（2）接头。在绝缘管顶部设置接头，使其与剪线钳、压线钳、破拆器等连接起来；在绝缘管底部设置弹簧式接头，将其与电动液压泵相连。

（3）带电操作件。其属于组合工具的核心所在，由四类工具构成，分别如下。一是电动压线钳，选用远程遥控模式，配备多种线夹压接磨具，重力为180kN，尺寸范围为16—400mm2，长度为42mm，安全稳定；二是破拆器，自重为1.3kg，利用液压遥控作业，出力最大值达到294kN，高效耐用；三是剪线钳，可剪切35—300mm2的钢芯铝绞线，剪切能力为275kN，刀片可调换，切口美观；四是冲孔工具，材料为高碳钨合金，直径在6.5—21.3mm之间，长度为62mm，深度为66mm，可对厚度为5—15mm间的各类铜板、铝板进行裁切，操作灵活，误差较小。

2.3效果检测

在多功能组合工具研发完毕后，对其应用效果进行检验，通过电气试验、机械试验、型式试验等方式，确保各部件在性能均合格的前提下才能定型。根据相关规定，针对组合工具进行上述检测，结果如下。

（1）电气试验。将无线遥控、电动作业等技术融合起来，采用绝缘操作杆作业技术，针对主杆与辅助杆开展持续作业试验，关键元件用电磁屏蔽，可使超高压线路周围电磁干扰得以消除，降低对配电网带电作业的干扰，试验合格。

（2）机械试验。在耐压试验中，在绝缘配件中施加压力，每分钟102.3kV，检测距离设定0.4m，试验结果合格；在强度试验中，采用抽检方式，每间隔5min施加2.32kN的压力，发现各部件均没有受损、变形、开裂等质量问题产生，抗拉、抗压、抗弯曲、抗冲击强度等指标均与要求相符[3]。

（3）型式试验。采用绝缘手套作业法，与遥控操作技术、电容液压技术相结合，工具自重与尺寸适中，使用方便，功能齐全。在正式投入使用后，使线路安全运行，带电作业水平提升，有效弥补传统模式的缺陷，扩大带电作业范围，带来较高的经济效益。

结论：综上所述，在配电网带电作业中，通过无线遥控技术与作业工具的联合应用，并融入电动液压技术、遥控操作技术等，可在绝缘性、实用性、安全性等方面充分满足要求，真正实现带电作业模块化、标准化作业目标，与市场需求相匹配，还可避免和减少短路引发的人身伤害，扩大信号传输与抗干扰范围，充分满足用户连续供电的需求，为企业带来可观的经济与社会效益，提升电力工作作业安全。

参考文献：

[1]张耀月.基于无线遥控技术的配电网带电作业工具[J].电力安全技术,2022(005):024.

[2]李艳来.无线通信技术在智能配电网中的运用分析[J].消费导刊,2019(12):112-114.

[3]陈庆春,陆卫军.配电自动化系统技术在配电网运行管理中的运用分析[J].科学与财富,2018(06):56-58.