太阳能警示灯在输电线路中的应用

刘 成 丁月明 国网山东省电力公司日照供电公司 276826

【文章摘要】

大货车、吊车、挖掘机等大型起重机械、车辆在输电线路周围施工作业，对输配电线路的安全运行带来严重威胁。尤其是在夜间施工，由于施工人员看不清高压导线具体位置造成线路跳闸事故占外力事故的70-80%。太阳能LED 频闪警示灯采用360 度发光，采用太阳能供电系统供电，将电能晚上自动转化成光能，通过LED 发出亮光来勾画导线位置，诱导驾驶员视线，能提醒施工人员保持安全距离，为保证线路安全运行起到重要作用。

【关键词】

电力设施；外力破坏；爆闪；警示；太阳能

随着城乡建设的发展建筑、道路施工逐渐增多，吊车、挖掘机等大型机械、车辆的频繁使用在电力线路保护区内建筑、道路施工现象越来越多。对电力线路的安全运行造成威胁。外力破坏多数是由于吊车、塔吊、混凝土泵车造成，能占架空线路事故60% 以上。特别是夜间施工，由于施工人员看不清高压导线具体位置造成线路跳闸事故常时有发生，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）橡胶垫板45*18*12 （ 3）支架 51*18*2 （ 4）压簧φ1.25 （ 5）电路印刷板，（6）电路连线（7）储存器件 锂电池;3.3V500MAH（ 8）. 单个重量：420 克 (9) 尺寸: φ82.5*30 φ69*30 脚长26mm （ 10）压簧螺栓φ5*42 （ 11）控制模块IC（12）光伏太阳电池板 3.5V（ 13）封装：环氧树脂A.B 密封胶（14）外壳 PC

1.2 安装方法

（1）将高压作业斗臂车枝在要装导线下方，有两名工作人员带上安装工具及警示灯，安装工具的操作杆长度应满足线路电压等级有效长度要求, 与导线保持足够安全距离。

（2）警示灯放如安装工具内，将警示灯两个压簧用专用起子分别台起用安装工具上挂钩分别挂好，将灯用操作杆慢慢举向导线，距导线200MM 左右时对准安装位置，用力碰向导线，工具挂钩与警示灯压簧脱开，压簧压在导线上。工作人员撤下。安装工作完成。

2 结果

通过LED 发出亮光来勾画高压导线位置轮廓，诱导驾驶人员视线，提高了施工人员对保障架空线路安全的认知率。我们对10 处工地的100 名施工人员进行安装前后的随机调查，认知率由安装前的25% 提高到85%。

注：I/II 为观察到导线人数/ 调查总人数

3 讨论

3.1 有效提高导线太阳能LED 爆闪警示灯的性能方法

裸露在外面的太阳能电池板采用PC 防弹材料，尽可能采用IC 控制，以减少电子线路的体积，悬挂支架采用不锈铁制作, 保障耐用不生锈。压簧采用不锈钢丝制成，保证弹簧压力。在导线上的固定牢固可靠，带电安装拆卸方便。胶垫使用优质橡胶，保证有较好的弹性，延长老化时间。表面做成胶粒状防滑处理，保证安装后的牢固性。

3.2 提高导线太阳能LED 爆闪警示灯密封性能

如果导线太阳能LED 爆闪警示灯没有完全密封，那自然会渗水，渗水就会引起电路短路，后果也是灾难性的，所以一个合格的导线太阳能LED 爆闪警示灯密封性能也是必须过关的。

分离设计能够提高导线太阳能LED 爆闪警示灯密封性能。LED 灯罩和内部电路板采用隔离设计，即使LED 灯罩坏掉，导线太阳能LED 爆闪警示灯内部依然保证不会渗水；采用强力中性粘接材料，确保太阳能面板、LED 灯罩和导线太阳能LED 爆闪警示灯壳体紧密粘接，中间没有任何缝隙。

3.3 太阳能LED 爆闪警示灯亮度

导线太阳能LED 爆闪警示灯，光控主动发光。清晰勾画高压架空线路导线轮廓。相比于反光夜光警示牌，其很重要一个特点就是发光强度大。发光亮度可达2000MCD，可视距离远大于500 米。是普通LED 灯的6 倍至7 倍360 度发光。如此高强度的光线可以在夜间穿透雨雾，安全有效地提醒吊车、机械驾驶员高压导线具体方向位置保持安全距离；另一个重要特点是有动态感觉，光控发光的导线太阳能爆闪警示灯在晚上以某种频率闪烁，而人的视觉对变化光线更为敏感，所以其动态警示作用非常强。主动发光不仅可以最大程度上避免雨雾的干扰，而且可以脱离对现场灯光的依赖，可视距离更远，消除安全隐患方面起到了更好的效果。

3.4 太阳能LED 爆闪警示灯稳定性

3.4.1 电池寿命 决定导线太阳能LED 爆闪警示灯寿命的一个重要因素，是电池的寿命，因此电池的选择至关重要。目前市场上有两种类型的电池是可以参考的， 3.3V500MAH 镍铬电池充放电500 次以后，电池容量降低至50%;3.3V500MAH 超长寿命磷酸铁锂电池充放电1000 次以后，电池容量降低至79%。当然后者价格要高一些。电池寿命不仅要够长，而且要能够在较大的温度区间内正常工作。电池内部是化学物质，如果温度太高或者太低，电池就无法工作，导线太阳能LED 爆闪警示灯的电池工作温度区间一定要符合实际使用环境的要求。我国大部分地区在夏季阳光下温度达到50℃～ 60℃左右，冬季最低温度10℃～ 15℃左右，而东北地区温度还要低到零下30℃左右，这就对电池提出了更高的要求。

3.4.2 电子线路 电路板的设计一定要遵循简单有效的设计原则，不要人为地复杂化，因为多一个线路就多了一个出现故障的可能。电子元器件也要严格挑选，因为任何一个电子元器件出现问题都可能使得整个系统瘫痪。

3.4.3 焊接 焊接必须牢靠，因为导线太阳能LED 爆闪警示灯天天承受着导线震动冲击，焊点稍微的松动都会导致线路松动和脱落。所以在选择焊枪和焊锡的时候一定要挑选高质量的产品，确保焊点牢固可靠，能长时间在相对“恶劣” 环境下工作。

3.4.4 太阳能电池板 太阳能电池板直接吸收太阳能，并把光能转化成电能，可以说是导线太阳能LED 爆闪警示灯整个工作体系中的第一个环节。它工作效率的高低直接决定着导线太阳能LED 爆闪警示灯工作效率的高低。现在普遍应用的是单晶硅太阳能电池板，这是因为单晶硅太阳能电池板的光电转化率较高，大约为14%，能最大程度把太阳能转化成电能，以确保导线太阳能LED 爆闪警示灯工作时的能源供应。另外，太阳能电池板必须是高硬度，耐磨型电路板。太阳能电池板在安装时有可能被安装工具内的弹簧磨损，很容易磨花，进而影响太阳能电池板的转化效率。

3.5 环境适应性能

导线太阳能LED 爆闪警示灯的使用环境是复杂多变的，温度、湿度可能是大相径庭。北方冬天温度很低，南方夏天温度又很高，西北地区昼夜温差又特别大，这些都会影响导线太阳能LED 爆闪警示灯是否正常工作。还要能适用于25-400 平方毫米导线和0.4-220KV 电压等级，所以导线太阳能LED 爆闪警示灯的设计应该充分考虑到环境适应性能。导线太阳能LED 爆闪警示灯的环境适应性能是对其机械性能和电气性能的综合检验，涉及到结构设计、电路设计、电子器件性能等多个方面，甚至包括其生产工艺。这也就要求方方面面的工作都要做到位，才能保障导线太阳能LED 爆闪警示灯有较好的环境适应性能。

【参考文献】

[1] 滕道祥.90W 太阳能LED 路灯的设计及优化[J]. 应用光学, 2010, 31(6): 933 ～ 938

[2] 冯昌. 徐进明. 超高亮度LED 在太阳能城市灯光系统中的应用[J]. 武汉科技学院学报,2003,16(6):39- 41.049