随着配网技术的快速发展,带电作业已成为配电工作的发展趋势,但这种作业方式也给配电作业现场人员的人身安全带来了一定的风险。传统的配电作业现场安全预警措施是采取高压带电体四周装设安全围栏、悬挂警示牌、安装高压带电指示器、专职监护等防护措施,这些方式存在报警被动、报警不可靠等缺点,已经无法满足现在配电作业现场安全预警对实时性和准确性的需求。在分析配电作业现场典型场景的基础上,通过数学建模仿真计算出高压危险区域电场安全预警值,结合现有的电场传感器技术和信息处理技术,本文研制了可以动态监测工频电场强度大小、并利用电场过限的预警方式来确定作业人员与高压带电体的安全距离的预警设备,使配电作业人员可以安全、顺利的完成配电作业,从而减少安全事故的发生。主要完成以下工作:1、对配电作业典型场景高压输电线路电场模型进行仿真。在分析了高压输电线路典型传输模型的基础上,将高压输电线路模型分为:无限长高压输电线路电场仿真模型和有限长高压输电线路电场仿真模型。根据麦克斯韦方程组及边界条件,利用模拟电荷法和模拟电荷法-矩量法计算出高压输电线路的空间工频场强分布,并且进行了现场实测和电场仿真数据的对比实验。实验结果表明:利用该方法可以有效地模拟出高压输电线路周围空间中的场强分布,为配电作业现场高压区域电场安全预警值的设置,提供了准确的数据支持。2、研制预警设备。预警设备分为硬件部分和软件部分,硬件部分主要包括:电场传感器模块,信号处理模块和主处理器模块三部分。电场传感器采用德国ME3030B工频电场强度检测仪的电场探头,进行工频电场信号的采集。主处理器采用STM32高容量处理芯片作为核心控制器件,进行信号的运算处理和声光报警控制。软件部分以Kei14为开发平台,主要实现A/D转换、液晶显示、数据处理、电场过限报警等功能。经配电作业现场测试,结果表明:所设计的预警设备不仅能够在配电作业过程中实时监测配电作业人员所处位置的电场强度,并且电场过限时能及时声光报警,预警准确度高、工作稳定,能满足配电作业现场安全预警的需求。