邵 成,陳 波,張忠杰

(鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，天津 300251)

隨著我國(guó)客運(yùn)專線、高速鐵路的建設(shè)步伐加快,對(duì)牽引供電系統(tǒng)的安全可靠性也提出更高要求,變電站管理模式也逐步過(guò)渡為無(wú)人值班模式,牽引變電所為實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班及供電安全，按照設(shè)計(jì)規(guī)范一般除了綜合自動(dòng)化系統(tǒng)外,還配套設(shè)計(jì)視頻安全監(jiān)控、設(shè)備在線監(jiān)測(cè)和環(huán)境監(jiān)測(cè)控制等安全監(jiān)控系統(tǒng)，以確保牽引供電安全可靠,但從實(shí)際運(yùn)營(yíng)過(guò)程來(lái)看,效果還不太理想,存在一定問(wèn)題,安全監(jiān)控系統(tǒng)自身安全可靠性也需要深入分析,確定更加合理的設(shè)計(jì)方案。

1 安全監(jiān)控系統(tǒng)主要面臨問(wèn)題

工程設(shè)計(jì)中牽引變電所安全監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)需求主要包括視頻監(jiān)控設(shè)備,高壓電氣設(shè)備在線監(jiān)測(cè)設(shè)備以及所內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)控制設(shè)備及消防安全自動(dòng)化設(shè)備、地震監(jiān)測(cè)設(shè)備等部分,根據(jù)專業(yè)劃分,有關(guān)消防安全設(shè)備由房建專業(yè)設(shè)計(jì),視頻監(jiān)控系統(tǒng)由通信或電化專業(yè)設(shè)計(jì),設(shè)備在線監(jiān)測(cè)及環(huán)境監(jiān)控設(shè)備由電化專業(yè)設(shè)計(jì)。由于專業(yè)設(shè)計(jì)角度不同,技術(shù)接口也未明確。所以各部分投入使用后一般也均為分立系統(tǒng),設(shè)備相互之間很難執(zhí)行信息共享及聯(lián)動(dòng),目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有完整的牽引變電所安全監(jiān)控的解決方案。大多數(shù)牽引變電所的安全防護(hù)都處在非智能范疇,例如視頻監(jiān)控目前尚停留在普通的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控上,只是視覺(jué)監(jiān)視的遠(yuǎn)程的延伸,還不具備智能化視頻監(jiān)控的目標(biāo)。其次,各安全防護(hù)設(shè)備各系統(tǒng)間相互獨(dú)立,只能提供現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)視信息,尚不能為運(yùn)營(yíng)管理人員提供智能化判斷和決策依據(jù),必須人工輔助分析。有的設(shè)備安裝地點(diǎn)設(shè)計(jì)不合理,距離高壓帶電設(shè)備過(guò)近,檢修時(shí)要停電。另外,投入的安全監(jiān)控及防護(hù)設(shè)備由于設(shè)備自身質(zhì)量、施工安裝工藝及維護(hù)不到位等原因,往往系統(tǒng)投運(yùn)時(shí)間不長(zhǎng)就發(fā)生設(shè)備故障、頻繁誤報(bào)警等現(xiàn)象,運(yùn)營(yíng)管理部門(mén)往往不會(huì)向管理綜合自動(dòng)化系統(tǒng)那樣及時(shí)認(rèn)真迅速處置,往往不做深入分析和故障排查,甚至對(duì)誤報(bào)警干擾有時(shí)只是簡(jiǎn)單關(guān)閉報(bào)警項(xiàng),這樣會(huì)存在很大的安全隱患,也完全忽視了設(shè)計(jì)安全監(jiān)控系統(tǒng)的初衷,造成投資的極大浪費(fèi)。

2 安全監(jiān)控系統(tǒng)主要設(shè)計(jì)原則

預(yù)防為主是系統(tǒng)設(shè)備安全管理的基本原則,變電所安全監(jiān)控系統(tǒng)的主要作用即保障所內(nèi)良好的設(shè)備工作環(huán)境,并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)牽引供電設(shè)備運(yùn)行工況,防止?fàn)恳╇娤到y(tǒng)帶病運(yùn)行,提前排查隱患,為牽引變電所的供電安全、設(shè)備安全提供技術(shù)保障。實(shí)現(xiàn)手段即以管理為核心,通過(guò)智能化手段,營(yíng)造一個(gè)安全、可靠、節(jié)能的設(shè)備運(yùn)行空間。安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)以結(jié)構(gòu)化、規(guī)范化、模塊化、集成化、智能化的方式實(shí)現(xiàn)。其主要構(gòu)成包括運(yùn)行設(shè)備狀態(tài)遠(yuǎn)程圖像監(jiān)視,入侵檢測(cè),環(huán)境狀態(tài)監(jiān)控,設(shè)備運(yùn)行參數(shù)狀態(tài)監(jiān)測(cè)等幾部分。

安全監(jiān)控系統(tǒng)組網(wǎng)示意見(jiàn)圖1。

圖1 安全監(jiān)控系統(tǒng)組網(wǎng)示意

系統(tǒng)各部分設(shè)計(jì)要點(diǎn)總結(jié)如下。

(1)運(yùn)行設(shè)備狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)視：根據(jù)場(chǎng)地條件、設(shè)備布點(diǎn)、設(shè)備區(qū)監(jiān)視目標(biāo)及范圍等綜合考慮,配置攝像機(jī)數(shù)量及安裝位置,安裝方式以及攝像機(jī)選型及配套件如補(bǔ)光燈的設(shè)置,對(duì)于變電站主要監(jiān)視區(qū)域?yàn)槿肟谔?、?chǎng)地設(shè)備區(qū)、高壓室設(shè)備區(qū)、監(jiān)控設(shè)備區(qū)等部分。

(2)入侵檢測(cè)：紅外或激光圍禁作為入侵檢測(cè)的外圍設(shè)備安裝后應(yīng)具備防拆卸措施,電源及信號(hào)線隱蔽且具有防短路保護(hù)功能。當(dāng)發(fā)生非法翻越情況時(shí),啟動(dòng)信號(hào)報(bào)警,區(qū)域攝像機(jī)則按預(yù)置位轉(zhuǎn)向報(bào)警區(qū)域,當(dāng)照明條件不滿足要求時(shí),自動(dòng)打開(kāi)本區(qū)投光燈,并自動(dòng)啟動(dòng)硬盤(pán)錄像和遠(yuǎn)方監(jiān)控畫(huà)面的視場(chǎng)切換。

門(mén)禁、玻璃破碎報(bào)警單元輸出繼電器接點(diǎn)給視頻監(jiān)控的矩陣報(bào)警輸入模塊和DVR的報(bào)警輸入端,以實(shí)現(xiàn)對(duì)受控門(mén)點(diǎn)或相關(guān)部位的圖像監(jiān)視錄像功能。

關(guān)鍵點(diǎn)如入口及場(chǎng)地?cái)z像機(jī)可設(shè)計(jì)滿足在復(fù)雜的天氣和光線環(huán)境中精確偵測(cè)和識(shí)別單個(gè)或多個(gè)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)情況、運(yùn)動(dòng)方向、運(yùn)動(dòng)特征等的智能攝像機(jī)。通過(guò)設(shè)置一定的安全規(guī)則定義報(bào)警的條件,一旦有運(yùn)動(dòng)目標(biāo)侵入設(shè)定的保護(hù)區(qū)域,系統(tǒng)立即在視頻畫(huà)面中標(biāo)識(shí)鎖定目標(biāo)并觸發(fā)報(bào)警。

(3)環(huán)境狀態(tài)監(jiān)控：設(shè)備運(yùn)行溫濕度監(jiān)測(cè)及控制,水淹檢測(cè)報(bào)警,地震監(jiān)測(cè),火災(zāi)探測(cè),視場(chǎng)照度控制等。

環(huán)境監(jiān)控單元根據(jù)采集室內(nèi)的溫濕度信息可自動(dòng)啟?？照{(diào)、加熱設(shè)備,使室溫滿足有關(guān)設(shè)備運(yùn)行工況。空調(diào)應(yīng)采用帶智能接口的網(wǎng)絡(luò)空調(diào)。系統(tǒng)控制策略以節(jié)能為主要原則,并兼顧設(shè)備運(yùn)行環(huán)境要求和空調(diào)啟動(dòng)次數(shù)最少的要求。

消防單元通過(guò)采集監(jiān)測(cè)區(qū)域的有關(guān)溫度、煙感信息,實(shí)現(xiàn)對(duì)站內(nèi)火災(zāi)智能化監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程報(bào)警和自動(dòng)泡沫滅火及相關(guān)電源自動(dòng)切除處理,同時(shí)可觸發(fā)本區(qū)域的監(jiān)視攝像機(jī)，通過(guò)預(yù)置位聯(lián)動(dòng)模式自動(dòng)將畫(huà)面切換到火災(zāi)發(fā)生地點(diǎn)。

地震監(jiān)測(cè)設(shè)備啟動(dòng)后聯(lián)動(dòng)切除牽引變電所進(jìn)線斷路器,對(duì)運(yùn)行線路斷電,切除運(yùn)行列車電源,防止災(zāi)害情況下次生觸電災(zāi)害的發(fā)生。

水浸傳感器檢測(cè)電纜溝進(jìn)水情況并及時(shí)報(bào)警,有條件的可自動(dòng)啟動(dòng)排水泵,防止電纜長(zhǎng)期浸泡導(dǎo)致絕緣故障。

視場(chǎng)照度控制一般與監(jiān)控?cái)z像機(jī)配合使用,當(dāng)視場(chǎng)照度不足時(shí)可啟動(dòng)照明或補(bǔ)光燈,滿足形成良好的視場(chǎng)圖像條件。

(4)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)在線監(jiān)測(cè)

牽引供電設(shè)備運(yùn)行參數(shù)在線監(jiān)測(cè)設(shè)備主要包括設(shè)備絕緣參數(shù)監(jiān)測(cè)、變壓器油色譜監(jiān)測(cè)、電纜頭、電纜及開(kāi)關(guān)柜觸頭溫度監(jiān)測(cè)等。

根據(jù)設(shè)備重要程度及電壓等級(jí)一般在變壓器高壓側(cè)設(shè)置必要的斷路器、互感器、避雷器絕緣參數(shù)監(jiān)測(cè)設(shè)備,主要對(duì)泄漏電流、介損、電容值等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),對(duì)變壓器主要監(jiān)測(cè)油中氣體及微水含量及鐵芯接地電流,高壓電纜及開(kāi)關(guān)柜主要采用光纖監(jiān)測(cè)溫度,達(dá)到排查故障隱患的目的。

絕緣參數(shù)監(jiān)測(cè)設(shè)備安裝及檢測(cè)原理不得改變?cè)性O(shè)備接線及接地方式。

上述視頻監(jiān)控設(shè)備可與綜合自動(dòng)化系統(tǒng)、環(huán)境安全監(jiān)控設(shè)備、在線監(jiān)測(cè)設(shè)備形成聯(lián)動(dòng),通過(guò)統(tǒng)一的安防系統(tǒng)監(jiān)控平臺(tái)設(shè)置。

變電所安全監(jiān)控系統(tǒng)要求設(shè)置合理,要充分考慮系統(tǒng)功能的擴(kuò)展,在監(jiān)測(cè)原理、設(shè)備選型、供電、組網(wǎng)接線、施工工藝、維護(hù)等各個(gè)環(huán)節(jié)充分考慮系統(tǒng)架構(gòu)的合理性,安裝及維修便利性等保證系統(tǒng)的安全可靠性。系統(tǒng)應(yīng)具有自診斷和自恢復(fù)功能,當(dāng)診斷出故障或異常時(shí)能自動(dòng)閉鎖或退出故障單元及設(shè)備,并發(fā)出告警信號(hào)以便及時(shí)維修處置。系統(tǒng)具備必要的容錯(cuò)性,當(dāng)某一單元故障或退出均不影響系統(tǒng)整體的正常運(yùn)行。

3 主要設(shè)備選型及施工安裝

3.1 主要設(shè)備選型安裝

(1)編解碼器

視頻監(jiān)控環(huán)節(jié)主要部件除了前端攝像機(jī),關(guān)鍵核心設(shè)備即為編解碼器,它的好壞直接關(guān)系產(chǎn)品質(zhì)量、圖像質(zhì)量及系統(tǒng)穩(wěn)定性。選擇編解碼器主要關(guān)注在同一網(wǎng)絡(luò)帶寬約束下的編解碼格式、傳輸特性、圖像質(zhì)量等指標(biāo)。要選擇支持MPEG-4和H.264編碼格式的編解碼器,傳輸速率及清晰度也可在一定的范圍內(nèi)作相應(yīng)的變化,便于用戶根據(jù)自己對(duì)錄像時(shí)間、傳輸路數(shù)和清晰度的不同要求進(jìn)行不同的設(shè)置,提高系統(tǒng)使用時(shí)的適應(yīng)性和靈活性。也可采用動(dòng)態(tài)偵測(cè)技術(shù),動(dòng)態(tài)時(shí)快錄,靜態(tài)時(shí)慢錄,從而減少平均數(shù)據(jù)量,節(jié)省存儲(chǔ)空間。而且當(dāng)傳輸有誤碼或丟包現(xiàn)象時(shí)能迅速恢復(fù)。

(2)攝像機(jī)

根據(jù)使用功能和安裝環(huán)境不同,變電所安全監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)選用不同的攝像機(jī)。根據(jù)監(jiān)視點(diǎn)實(shí)際需要一般要明確監(jiān)視距離、視場(chǎng)大小、照度范圍、背景條件等指標(biāo)。變電所室外主變、進(jìn)線、高壓設(shè)備處以及主控室、高壓室內(nèi)應(yīng)選擇一體化球機(jī),可以控制云臺(tái)觀看不同位置處圖像,在電容室等觀看對(duì)象較為集中的地方安裝固定攝像機(jī)。如果需要夜間觀看圖像,須選裝帶紅外或激光補(bǔ)光功能的攝像機(jī),或者單獨(dú)安裝補(bǔ)光燈。

攝像機(jī)、補(bǔ)光燈的安裝距離需要滿足高壓設(shè)備的安全凈距。根據(jù)不同視角采用壁裝或吊裝方式。攝像機(jī)支架、吊桿的強(qiáng)度須保證對(duì)攝像機(jī)和云臺(tái)的支撐,支架、吊桿安裝座與墻壁、屋頂?shù)劝惭b部位用指定的膨脹螺栓固定,不可采用直徑小于要求的螺栓,不可少于要求的安裝數(shù)量。

(3)圍禁設(shè)備(圖2)

圍禁設(shè)備如紅外對(duì)射,激光對(duì)射要選擇長(zhǎng)壽命,安裝自由度可調(diào)節(jié)的設(shè)備。對(duì)射傳感器的安裝必須遵循成對(duì)安裝,次序排列,高度一致,水平對(duì)齊的原則。即發(fā)射端加接收端組成一個(gè)有效防護(hù)單元,圍墻幾個(gè)墻體的防護(hù)單元從發(fā)射端到接收端的光線發(fā)射順序必須保持一致。

保持對(duì)射收發(fā)器安裝在同一高度,并且水平相向?qū)R。

圖2 圍禁設(shè)備施工安裝布置

(4)煙感

煙感探測(cè)器必須選擇消防認(rèn)證的產(chǎn)品,探測(cè)器要安裝在被探測(cè)設(shè)備的上方,便于火災(zāi)氣體和煙霧的收集,采用吸頂安裝,每一種煙感探測(cè)器都有一定的保護(hù)范圍,被探測(cè)設(shè)備必須安裝在煙感的有效保護(hù)范圍內(nèi)。

(5)碎窗

碎窗傳感器具有一定的探測(cè)距離和范圍,可以安裝于天花板,或與玻璃相對(duì)的墻上,玻璃任一角距碎窗探測(cè)器不可超出保護(hù)距離和探測(cè)角度限制,避開(kāi)干擾源。一般情況下,不要安裝在距被保護(hù)玻璃所在墻壁、或任一堅(jiān)硬回音墻壁1.5 m以內(nèi)的地方。

(6)纜式火災(zāi)探測(cè)器(圖3)

纜式火災(zāi)探測(cè)器與電纜溝內(nèi)被檢測(cè)電纜接觸或懸掛安裝,正弦波方式敷設(shè),感溫電纜不能承受積壓和拉力,間隔半個(gè)波長(zhǎng)用塑料卡具固定,避免感溫電纜打結(jié),嚴(yán)重扭折或彎曲,感溫電纜不可與其他電纜或電纜橋架短路。

圖3 纜式火災(zāi)探測(cè)設(shè)備安裝示意

(7)光纖測(cè)溫傳感器

由于牽引變電所采用大量高壓電纜連接變壓器及開(kāi)關(guān)柜以及上網(wǎng)供電線,且電纜過(guò)熱故障90%以上發(fā)生在接頭處,因此在設(shè)計(jì)中一般都配置光纖電纜測(cè)溫設(shè)備。工程安裝中一般將光纖溫度傳感器布設(shè)在電纜接頭的外封套上,在最靠近接頭處用環(huán)氧導(dǎo)熱膠將光纖傳感器固定在上面,為保證牢固需要用防火耐熱尼龍帶將傳感器緊固。注意安裝前要對(duì)電纜接頭外封套進(jìn)行灰塵、鐵銹、污物等的清潔工作。

(8)水浸傳感器

水浸傳感器主要探測(cè)變電所電纜溝內(nèi)積水,探頭及供電回路、信號(hào)接點(diǎn)傳輸回路必須考慮防水要求,探頭電極一般采用薄不銹鋼材料,固定在絕緣板上,保證長(zhǎng)期浸在水中不會(huì)銹蝕及失效。探測(cè)器應(yīng)豎直安裝,有足夠長(zhǎng)度,電源及信號(hào)接頭采用防水航空連接組件,浸于水中也不會(huì)短路。

(9)門(mén)禁

鎖具選擇在門(mén)禁系統(tǒng)中是比較重要的環(huán)節(jié),一般在設(shè)計(jì)階段只是平面圖,只能看出是單扇還是雙扇門(mén),電磁鎖是最佳選擇,安裝方便,適合各種門(mén)。同時(shí)設(shè)計(jì)要注意電磁鎖應(yīng)具備火災(zāi)報(bào)警自動(dòng)釋放功能,防止在有人檢修試驗(yàn)時(shí)突發(fā)火災(zāi)由于安全門(mén)或檢修門(mén)鎖閉導(dǎo)致事故發(fā)生。

(10)泄漏電流傳感器

泄漏電流傳感器是在線監(jiān)測(cè)設(shè)備的主要參數(shù)采集設(shè)備。傳感器是信號(hào)采樣的關(guān)鍵環(huán)節(jié),尤其作為強(qiáng)電磁干擾環(huán)境中的微弱電流采集的傳感器,戶外安裝應(yīng)采用高可靠傳感器。結(jié)構(gòu)應(yīng)采用穿芯式,套在設(shè)備末屏或末端接地線上來(lái)獲取泄漏電流信號(hào),這種方式不影響被監(jiān)測(cè)高壓設(shè)備的原有接線方式,安全可靠性好。電流傳感器材料應(yīng)選用起始導(dǎo)磁率高、損耗小的坡莫合金作鐵芯,并采用深度負(fù)反饋補(bǔ)償技術(shù)對(duì)鐵芯的激磁磁勢(shì)進(jìn)行全自動(dòng)補(bǔ)償,使鐵芯工作在接近理想的零磁通狀態(tài),同時(shí)需對(duì)線圈進(jìn)行屏蔽,可有效提高傳感器角差和比差的穩(wěn)定性,并使傳感器具有良好的溫度特性。

3.2 電源及電纜敷設(shè)3.2.1 供電電源

供電電源要按電壓等級(jí)、分類分群設(shè)置策略,每路按設(shè)備容量獨(dú)立考慮,各供電回路之間考慮必要的隔離限壓限流措施,防止一路故障影響其他設(shè)備的正常運(yùn)行。

對(duì)于長(zhǎng)線供電要考慮電壓衰減影響。例如變電所內(nèi)距離監(jiān)控主機(jī)較遠(yuǎn)的攝像機(jī)若按照其供電電源要求直接輸送低電壓(如DC12V,AC24V)很容易衰減和受干擾,造成攝像機(jī)工作狀態(tài)不穩(wěn)定,因此對(duì)于遠(yuǎn)距離供電的攝像機(jī),設(shè)計(jì)時(shí)需要直接輸送AC220V電源,在攝像機(jī)處再配置輸入電壓范圍寬,密封性好的開(kāi)關(guān)電源或線性電源轉(zhuǎn)換成設(shè)備需要的低電壓。

為了避免AC220V受高壓干擾,以及本身對(duì)信號(hào)線、視頻線的干擾,電源電纜要選擇帶屏蔽層的電纜,屏蔽層密度也要符合要求。同樣,信號(hào)線、視頻線也要選用帶屏蔽的優(yōu)質(zhì)電纜。

電纜線徑的選擇需要考慮功耗、衰減條件,滿足布線距離的要求。

3.2.2 電纜敷設(shè)及支架安裝

安全監(jiān)控系統(tǒng)電纜走線需要穿管,明鋪配管要求橫平豎直、整齊美觀,可以選用PVC管或線槽,有可能產(chǎn)生高壓干擾的地方須配鋼管,暗配管要求盡可能做到管路簡(jiǎn)潔有效、減少?gòu)濐^,必須選用鋼管。管內(nèi)穿線截面積和最多不可超過(guò)管內(nèi)孔截面積的70%,彎曲半徑應(yīng)符合所穿入電纜彎曲半徑的規(guī)定。電纜避免接頭,如不得已則需要壓接或焊接,接頭處不可著力。交流電源線需要單獨(dú)穿管,不能與信號(hào)線和低壓直流電源線穿在同一管內(nèi)。

各類攝像機(jī)、紅外及激光對(duì)射傳感器等都配套有安裝支架,支架安裝是系統(tǒng)可靠運(yùn)行的重要保障,如圍墻支架安裝要考慮基礎(chǔ)沉降、平整性及風(fēng)偏影響,固定或預(yù)埋要牢固,支架應(yīng)有足夠強(qiáng)度,外力作用下不應(yīng)產(chǎn)生晃動(dòng)。

3.3 戶外安裝設(shè)備電磁兼容及防雷

3.3.1 電磁兼容性

各類安全監(jiān)控前端設(shè)備要滿足電磁兼容試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),傳輸信號(hào)電纜屏蔽性能、安裝接線工藝要符合要求,外殼盡量采用金屬屏蔽罩。設(shè)備采用一點(diǎn)接地措施。以變電所關(guān)鍵設(shè)備攝像機(jī)安裝為例,當(dāng)變電所安裝的室內(nèi)或室外攝像機(jī)與視頻監(jiān)控主機(jī)多點(diǎn)接地,容易在攝像機(jī)和監(jiān)控主機(jī)多個(gè)接地點(diǎn)間產(chǎn)生地電位差,從而產(chǎn)生地電流對(duì)圖像傳輸產(chǎn)生干擾。表現(xiàn)為視頻圖像上存在寬暗橫帶持續(xù)不斷滾動(dòng)或圖像扭曲。為了避免地環(huán)路干擾,變電所內(nèi)安裝攝像機(jī)時(shí)一定要注意使攝像機(jī)和監(jiān)控主機(jī)具有共同的接地。施工中,攝像機(jī)與安裝位置處不接地,接地線引入室內(nèi)監(jiān)控機(jī)柜與監(jiān)控主機(jī)接入同一接地點(diǎn)。如圖4所示。

圖4 戶外攝像機(jī)接地施工工藝

3.3.2 防雷

由于安全監(jiān)控設(shè)備大多安裝在戶外開(kāi)放地點(diǎn),有的還處于環(huán)境高點(diǎn),容易遭受雷電襲擊,必須考慮防雷措施。目前戶外安裝的設(shè)備防雷有時(shí)存在著一定誤區(qū),簡(jiǎn)單的以為接地即防雷,錯(cuò)誤地用防雷器預(yù)防雷擊等。

以戶外攝像機(jī)為例,當(dāng)雷擊發(fā)生時(shí),如果室外攝像機(jī)直接接地,雷擊產(chǎn)生的高電壓會(huì)使避雷針和室外攝像機(jī)接地處形成地回路,產(chǎn)生地電流,從而擊毀攝像機(jī),甚至電流會(huì)沿著連接線纜使監(jiān)控主機(jī)等室內(nèi)設(shè)備都受到影響。

因此室外攝像機(jī)的防雷需要避免雷擊地回路的產(chǎn)生,室外攝像機(jī)不能安裝在避雷針上,要單獨(dú)立桿安裝并且盡量絕緣,安裝不可直接接地,且立桿應(yīng)處于避雷針有效保護(hù)范圍內(nèi)。信號(hào)傳輸需設(shè)置電涌保護(hù)器。如圖5所示。

圖5 戶外立桿監(jiān)控設(shè)備防雷安裝示意

4 運(yùn)營(yíng)及維護(hù)

系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)就需要考慮運(yùn)行維護(hù)的便利性,設(shè)備可便于分區(qū)域停電檢修,戶外設(shè)備安裝點(diǎn)與一次高壓供電設(shè)備有必要的安全檢修距離,避免高壓設(shè)備停電才能進(jìn)行設(shè)備檢修。

在安全監(jiān)控系統(tǒng)施工建設(shè)期內(nèi),相關(guān)維護(hù)部門(mén)應(yīng)提前介入,迅速熟悉設(shè)備原理、組成、測(cè)試試驗(yàn)及維修方法等工作內(nèi)容。當(dāng)電站安全監(jiān)控系統(tǒng)投入使用后,有關(guān)電站安全監(jiān)控系統(tǒng)信息遠(yuǎn)傳維修調(diào)度,維護(hù)人員針對(duì)每條報(bào)警主要設(shè)備要定時(shí)檢查和清理,避免灰塵、雨水、飛蟲(chóng)、落葉、蛛網(wǎng)等對(duì)監(jiān)視和防護(hù)效果的影響。檢查和清理時(shí)注意防靜電操作。定期要對(duì)設(shè)備進(jìn)行工作正常性測(cè)試,可以采用實(shí)際操作,模擬警報(bào),設(shè)備自帶手動(dòng)測(cè)試等方式。測(cè)試時(shí)注意技術(shù)要求,避免誤操作,測(cè)試完畢后恢復(fù)正常布防狀態(tài)。

設(shè)備故障后要及時(shí)查找故障原因,如果因線纜連接、安裝固定等因素造成要及時(shí)處理,設(shè)備故障的維護(hù)一定按照設(shè)備維修手冊(cè)進(jìn)行,及時(shí)聯(lián)系設(shè)備供貨廠家提供技術(shù)指導(dǎo)。

5 結(jié)論

筆者對(duì)變電所安全監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則、設(shè)備選型及安裝進(jìn)行了詳細(xì)分析,并總結(jié)了運(yùn)營(yíng)維護(hù)要求,主要研究結(jié)論如下。

(1)變電所安全監(jiān)控系統(tǒng)是為牽引供電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行保駕護(hù)航的關(guān)鍵性設(shè)備,它為牽引供電系統(tǒng)的安全可靠提供了技術(shù)條件,以管理為核心,通過(guò)智能化手段營(yíng)造安全、可靠、節(jié)能的設(shè)備運(yùn)行空間。安全監(jiān)控系統(tǒng)主要包括設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控、入侵檢測(cè)、環(huán)境狀態(tài)監(jiān)控、設(shè)備運(yùn)行參數(shù)狀態(tài)檢測(cè)等幾部分,以結(jié)構(gòu)化、規(guī)范化、模塊化、集成化、智能化的方式實(shí)現(xiàn)。

(2)變電所安全監(jiān)控系統(tǒng)自身的安全可靠性是其發(fā)揮作用的根本條件。因此,必須從材料選型、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝施工及后期維護(hù)等方面綜合考慮系統(tǒng)架構(gòu)的合理性,以及安裝及維修便利性等保證系統(tǒng)的安全可靠性,充分發(fā)揮安全監(jiān)控系統(tǒng)的作用,為提高牽引供電系統(tǒng)整體安全可靠性打好基礎(chǔ)。

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