人为外力破坏是造成输电线路跳闸的重要原 因之一，其主要特点是突发性强。经过统计发现， 输电线路遭外力破坏的现象主要有盗窃电力设施、 破坏电力设施、误碰电力线路或杆塔。随着我国经济的快速发展，城市建设速度加快，大量非居民区 转变为居民区，电力线路基建施工量增大，电力线 路总长度增加，大型施工机械设备增多，使得我国 输电线路遭外力破坏的概率增大，事故量激增。据 武汉高压研究所统计，1977—1982年，我国110 kV、 220 kV线路共3.707×107 km·a的外力事故分别占总 事故次数的19.8%、14.9%。未形成事故的外力破坏 造成的线路缺陷，对输电线路运行安全造成极大隐 患^[1]。

解决因外力破坏造成的线路跳闸问题，需要对 相关措施进行研究。目前，我国输电线路警告牌的 种类有搪瓷板、金属板、阻燃塑料板等，这些材质的 警告牌警示效果不明显，事故肇事者均表示未注意 到输电线路杆塔或导线而误撞，导致事故频繁发 生，不能有效地预防外力破坏造成的输电线路跳 闸。事故的发生给电力企业和事故肇事者造成很 大的经济损失，对输电线路的安全稳定运行造成极 大地威胁。

根据《DL/T 741—2010 架空送电线路运行规 程》^[1]的要求，电力运行单位应该积极的采用先进技 术，不断的总结经验，保障输电线路的安全运行。 通过在输电线路外力破坏隐患点加强电力设施保 护宣传产品的更新换代，加大《电力法》《电力设施 保护条例》的宣传力度，提醒施工、机械驾驶等人员 注意保护输电线路，从而达到有效地减少外力破坏 事故，保障输电线路的安全稳定运行的目的。因 此，应用新技术开发了输电线路太阳能警告牌，以 期有效地降低外力破坏事故的发生。

部分电力线路最初设计在非居民区，但随着经 济的发展，非居民区已转变为居民区。在进行基建 工程、农牧生产时大型机械设备增多，很多机械设 备在工作时，高度达5 m以上，极易造成输电线路导 线与超高机械设备之间空气间隙不足而放电，给输 电线路防外力破坏工作增加了难度。

例如北方地区风力资源丰富，近年来建设了大 量的风力发电场。110 kV东旗线50—120号段途经 陈旗牧场线路，设计为非居民区，而华能集团在线 路附近建设了小梁风电场，将草地变为场区，需要 经常运输风力发电设备或检修风力发电设备，容易 发生线路误碰事故，给110 kV东旗线输电线路的安 全运行带来隐患。

要根据《110~500 kV 架空送电线路设计技术规 程》^[2]的要求，设计符合不同区域的导线与地面之间 最小距离（见表 1所示）。

表 1(Table 1)

表 1 导线与地面的最小距离 注:1） 居民区是指工业企业地区、港口、码头、火车站、城镇、乡村 等人口密集地区，以及已有上述设施规划的地区；2） 非居民区是指 除上述居民区以外，虽然时常有人、车辆或农业机械到达，但未建房 屋或房屋稀少的地区。

表 1 导线与地面的最小距离

治理输电线路外力破坏隐患，必须结合区域特 点来设计安装输电线路警告牌，以提醒附近潜在的 外力破坏者注意保护输电线路。

目前普遍使用的输电线路防外力破坏警告牌 的结构简单、形式单一，不能有效地提醒附近施工、 机械驾驶等人员注意输电线路，没有起到预防外力 破坏事故发生的作用。因此，在设计输电线路太阳 能警告牌时，要求警告牌有播放警告提示音、闪烁 警告信号的功能，并且生产成本较低，安装简便，能 够随着外力破坏隐患点的变化而变换安装位置^[3]。

太阳能警告牌主要由太阳能电池板、声光警告 标识牌和可调式固定支架3个部件组成。具体结构 见图 1所示。

图 1(Figure 1)

图 1 输电线路太阳能警告牌结构布置图

太阳能警告牌通过太阳光照射电池板，将太阳 的辐射能转换为电能，存储在蓄电池中。由中央控 制器控制扬声器、信号灯启动的时间和发出信号的 频率（如图 2所示）。在日间，扬声器启动，如输电线 路周围有声响，扬声器即刻发出提示音并播放《电 力法》《电力设施保护条例》的电力安全知识，警告附近人员、车辆注意保护输电线路；在夜间，扬声器 工作停止，信号灯开启，不断闪烁警告信号，提醒附 近车辆、人员注意保护输电线路。达到降低成本、 节能减耗、不扰民的目的。

图 2(Figure 2)

图 2 输电线路太阳警告牌原理图

太阳能警告牌一般选用20 W的太阳能电池板， 配置电压为12 V容量为21 Ah的蓄电池。安装1个 功率为5 W的扬声器，3个形状为电力标志面积为 18 cm2 的警示灯（每个电力标志由60 只功率为 0.036 W的红色发光二极管组成）。

太阳能警告牌主要的负载是扬声器和LED发 光二极管。为保证警告牌有充足的电量，要求太阳 能电池板的功率是负载功率的3倍。在日间，扬声 器传播声音最大功率为5 W/s，频率为100~15 kHz， 声音传播半径为50 m；在夜间，LED发光二极管最 大功率为5 W，警告信号灯可视距离为100 m，满足 以上条件警示效果最好。蓄电池在充足电量的情 况下，能够保证警告牌在阴天或雨雪天连续正常工 作3天。

先将输电线路太阳能警告牌固定在可调式固 定支架上，然后整体安装到输电线路杆塔或埋设的 支架上。一般固定在线路杆塔塔身易被发现的部 位，警告牌的底边与地面之间的距离为1.5~3.0 m。 通过太阳能警告牌的可调式固定支架，能够将警告 牌安装在不同斜率、角度的线路杆塔上。调整位置 保证警告牌与地面垂直，朝醒目的方向调至合适角 度，拧紧螺栓紧固支架，完成支架位置的固定、调整 （如图 3所示）。

图 3(Figure 3)

图 3 输电线路太阳能警告牌杆塔安装图

输电线路太阳能警告牌采用立方体结构，可朝 3个不同的方向发出警告信号。不需要外接电源， 体积小，安装简便，能够根据外力破坏隐患点的变 化来改变安装位置。同时，采用光控技术，日间定 时播放《电力法》《电力设施保护条例》的电力安全 知识；夜间闪烁信号灯光，提醒附近人员注意保护 输电线路。

目前输电线路太阳能警告牌已在内蒙古呼伦 贝尔市110 kV易受碰撞杆塔安装投运了10块，投运 1 a以来运行正常，有效地减少了机动车辆碰撞杆塔 事故率，起到了良好的示范效果。

输电线路太阳能警告牌在输电线路防外力破 坏中的应用，能够有效地避免因输电线路运行环境 改变导致的外力破坏造成的线路断线、跳闸、倒塔 事故，降低输电线路的维护成本。科学地安装应用 输电线路太阳能警告牌，可提高线路运行可靠性， 为预防输电线路外力破坏事故提供了新的手段。