太陽能警示燈在輸電線路中的應(yīng)用

【文章摘要】

大貨車、吊車、挖掘機等大型起重機械、車輛在輸電線路周圍施工作業(yè)，對輸配電線路的安全運行帶來嚴重威脅。尤其是在夜間施工，由于施工人員看不清高壓導(dǎo)線具體位置造成線路跳閘事故占外力事故的70-80%。太陽能LED 頻閃警示燈采用360 度發(fā)光，采用太陽能供電系統(tǒng)供電，將電能晚上自動轉(zhuǎn)化成光能，通過LED 發(fā)出亮光來勾畫導(dǎo)線位置，誘導(dǎo)駕駛員視線，能提醒施工人員保持安全距離，為保證線路安全運行起到重要作用。

【關(guān)鍵詞】

電力設(shè)施；外力破壞；爆閃；警示；太陽能

隨著城鄉(xiāng)建設(shè)的發(fā)展建筑、道路施工逐漸增多，吊車、挖掘機等大型機械、車輛的頻繁使用在電力線路保護區(qū)內(nèi)建筑、道路施工現(xiàn)象越來越多。對電力線路的安全運行造成威脅。外力破壞多數(shù)是由于吊車、塔吊、混凝土泵車造成，能占架空線路事故60% 以上。特別是夜間施工，由于施工人員看不清高壓導(dǎo)線具體位置造成線路跳閘事故常時有發(fā)生，占外力事故的70-80%。

1 材料及方法

1.1 材料（1）超高亮LED; φ5（2）橡膠墊板 45*18*12 （ 3）支架 51*18*2 （ 4）壓簧 φ1.25 （ 5）電路印刷板，（6）電路連線 （7）儲存器件 鋰電池 ;3.3V500MAH（ 8）. 單個重量：420 克 (9) 尺寸: φ82.5*30 φ69*30 腳 長 26mm （ 10）壓 簧 螺 栓 φ5*42 （ 11）控制模塊 IC（12）光伏太陽電池板 3.5V（ 13）封裝 ：環(huán)氧樹脂 A.B 密封 膠（14）外殼 PC

1.2 安裝方法

（1）將高壓作業(yè)斗臂車枝在要裝導(dǎo)線下方，有兩名工作人員帶上安裝工具及警示燈，安裝工具的操作桿長度應(yīng)滿足線路電壓等級有效長度要求, 與導(dǎo)線保持足夠安全距離。

（2）警示燈放如安裝工具內(nèi)，將警示燈兩個壓簧用專用起子分別臺起用安裝工具上掛鉤分別掛好，將燈用操作桿慢慢舉向?qū)Ь�，距導(dǎo)線200MM 左右時對準安裝位置，用力碰向?qū)Ь�，工具掛鉤與警示燈壓簧脫開，壓簧壓在導(dǎo)線上。工作人員撤下。安裝工作完成。

2 結(jié)果

通過LED 發(fā)出亮光來勾畫高壓導(dǎo)線位置輪廓，誘導(dǎo)駕駛?cè)藛T視線，提高了施工人員對保障架空線路安全的認知率。我們對10 處工地的100 名施工人員進行安裝前后的隨機調(diào)查，認知率由安裝前的25% 提高到85%。

注：I/II 為觀察到導(dǎo)線人數(shù)/ 調(diào)查總?cè)藬?shù)

3 討論

3.1 有效提高導(dǎo)線太陽能LED 爆閃警示燈的性能方法

裸露在外面的太陽能電池板采用PC 防彈材料，盡可能采用IC 控制，以減少電子線路的體積，懸掛支架采用不銹鐵制作, 保障耐用不生銹。壓簧采用不銹鋼絲制成，保證彈簧壓力。在導(dǎo)線上的固定牢固可靠，帶電安裝拆卸方便。膠墊使用優(yōu)質(zhì)橡膠，保證有較好的彈性，延長老化時間。表面做成膠粒狀防滑處理，保證安裝后的牢固性。

3.2 提高導(dǎo)線太陽能LED 爆閃警示燈密封性能

如果導(dǎo)線太陽能LED 爆閃警示燈沒有完全密封，那自然會滲水，滲水就會引起電路短路，后果也是災(zāi)難性的，所以一個合格的導(dǎo)線太陽能LED 爆閃警示燈密封性能也是必須過關(guān)的。

分離設(shè)計能夠提高導(dǎo)線太陽能LED 爆閃警示燈密封性能。LED 燈罩和內(nèi)部電路板采用隔離設(shè)計，即使LED 燈罩壞掉，導(dǎo)線太陽能LED 爆閃警示燈內(nèi)部依然保證不會滲水；采用強力中性粘接材料，確保太陽能面板、LED 燈罩和導(dǎo)線太陽能LED 爆閃警示燈殼體緊密粘接，中間沒有任何縫隙。

3.3 太陽能LED 爆閃警示燈亮度

導(dǎo)線太陽能LED 爆閃警示燈，光控主動發(fā)光。清晰勾畫高壓架空線路導(dǎo)線輪廓。相比于反光夜光警示牌，其很重要一個特點就是發(fā)光強度大。發(fā)光亮度可達2000MCD，可視距離遠大于500 米。是普通LED 燈的6 倍至7 倍360 度發(fā)光。如此高強度的光線可以在夜間穿透雨霧，安全有效地提醒吊車、機械駕駛員高壓導(dǎo)線具體方向位置保持安全距離；另一個重要特點是有動態(tài)感覺，光控發(fā)光的導(dǎo)線太陽能爆閃警示燈在晚上以某種頻率閃爍，而人的視覺對變化光線更為敏感，所以其動態(tài)警示作用非常強。主動發(fā)光不僅可以最大程度上避免雨霧的干擾，而且可以脫離對現(xiàn)場燈光的依賴，可視距離更遠，消除安全隱患方面起到了更好的效果。

3.4 太陽能LED 爆閃警示燈穩(wěn)定性

3.4.1 電池壽命 決定導(dǎo)線太陽能LED 爆閃警示燈壽命的一個重要因素，是電池的壽命，因此電池的選擇至關(guān)重要。目前市場上有兩種類型的電池是可以參考的， 3.3V500MAH 鎳鉻電池充放電500 次以后，電池容量降低至50%;3.3V500MAH 超長壽命磷酸鐵鋰電池充放電1000 次以后，電池容量降低至79%。當然后者價格要高一些。電池壽命不僅要夠長，而且要能夠在較大的溫度區(qū)間內(nèi)正常工作。電池內(nèi)部是化學(xué)物質(zhì)，如果溫度太高或者太低，電池就無法工作，導(dǎo)線太陽能LED 爆閃警示燈的電池工作溫度區(qū)間一定要符合實際使用環(huán)境的要求。我國大部分地區(qū)在夏季陽光下溫度達到50℃～ 60℃左右，冬季最低溫度10℃～ 15℃左右，而東北地區(qū)溫度還要低到零下30℃左右，這就對電池提出了更高的要求。

3.4.2 電子線路 電路板的設(shè)計一定要遵循簡單有效的設(shè)計原則，不要人為地復(fù)雜化，因為多一個線路就多了一個出現(xiàn)故障的可能。電子元器件也要嚴格挑選，因為任何一個電子元器件出現(xiàn)問題都可能使得整個系統(tǒng)癱瘓。

3.4.3 焊接 焊接必須牢靠，因為導(dǎo)線太陽能LED 爆閃警示燈天天承受著導(dǎo)線震動沖擊，焊點稍微的松動都會導(dǎo)致線路松動和脫落。所以在選擇焊槍和焊錫的時候一定要挑選高質(zhì)量的產(chǎn)品，確保焊點牢固可靠，能長時間在相對“惡劣” 環(huán)境下工作。

3.4.4 太陽能電池板 太陽能電池板直接吸收太陽能，并把光能轉(zhuǎn)化成電能， 可以說是導(dǎo)線太陽能LED 爆閃警示燈整個工作體系中的第一個環(huán)節(jié)。它工作效率的高低直接決定著導(dǎo)線太陽能LED 爆閃警示燈工作效率的高低。現(xiàn)在普遍應(yīng)用的是單晶硅太陽能電池板，這是因為單晶硅太陽能電池板的光電轉(zhuǎn)化率較高，大約為14%，能最大程度把太陽能轉(zhuǎn)化成電能，以確保導(dǎo)線太陽能LED 爆閃警示燈工作時的能源供應(yīng)。另外，太陽能電池板必須是高硬度，耐磨型電路板。太陽能電池板在安裝時有可能被安裝工具內(nèi)的彈簧磨損，很容易磨花，進而影響太陽能電池板的轉(zhuǎn)化效率。

3.5 環(huán)境適應(yīng)性能

導(dǎo)線太陽能LED 爆閃警示燈的使用環(huán)境是復(fù)雜多變的，溫度、濕度可能是大相徑庭。北方冬天溫度很低，南方夏天溫度又很高，西北地區(qū)晝夜溫差又特別大，這些都會影響導(dǎo)線太陽能LED 爆閃警示燈是否正常工作。還要能適用于25-400 平方毫米導(dǎo)線和0.4-220KV 電壓等級，所以導(dǎo)線太陽能LED 爆閃警示燈的設(shè)計應(yīng)該充分考慮到環(huán)境適應(yīng)性能。導(dǎo)線太陽能LED 爆閃警示燈的環(huán)境適應(yīng)性能是對其機械性能和電氣性能的綜合檢驗，涉及到結(jié)構(gòu)設(shè)計、電路設(shè)計、電子器件性能等多個方面，甚至包括其生產(chǎn)工藝。這也就要求方方面面的工作都要做到位，才能保障導(dǎo)線太陽能LED 爆閃警示燈有較好的環(huán)境適應(yīng)性能。

【參考文獻】

[1] 滕道祥.90W 太陽能LED 路燈的設(shè)計及優(yōu)化[J]. 應(yīng)用光學(xué), 2010, 31(6): 933 ～ 938