电力施工中架空线路技术实施要点

鞠振华  ,姜晓庆  

摘要：目前，多旋翼无人机在架空输电线路方面的运用广泛，其中主要涉及以下用途：无人机自主精细化巡检、无人机故障巡视、架空线路施工无人机牵牵引绳、无人机红外测温、“三跨”核实、防汛、输电线路覆冰观测、线路验收以及极端恶劣天气后线路特巡等。

关键词：电力施工；架空线路；实施

前言

从电力能源的供给需求来看，输电线路承载着重要任务，是未来电力系统取得突破性发展的重点所在。特别是在现代化电子技术、智能数字化技术、电力技术等新技术的发展推动下，电力系统展现出多元化、复杂化以及信息化特征，不仅会对社会能源供给形式产生着影响，同时对输电线路的运行及检验等工作提出了新要求。

1无人机技术应用概述

1.1无人机技术及其核心组成

无人机是指不需要由驾驶员在机胞内操作完成驾驶的一种飞机，其主要借助逼控技术或自动驾驶技术来完成相关任务的飞行载具。与载人飞机相比，无人机的操作更为便捷体积小、自重轻应用成本更低。早期无人机技术主要应用于军事领域但随者其技术快速发展，无人机在民用领域的应用越来越广泛。目前，无人机在电网企业中的应用主要是固定翼、多旋翼、无人直升机三种类型。固定翼无人机飞行速度较快，具有较远的续航里程，能够搭载可见光传感器，在输电线路路径巡视观测工作中的应用较多。多旋翼无人机的飞行模式较为灵活机动，能够随时悬停，从而完成短距离观测摄影，但外部环境对其影响较大,续航里程相对较短。无人机核心部分组成包括无人机飞控系统、导航系统以及数据链。其中无人机飞控系统是其核心系统，与载人飞机中的驾驶员地位相当。无人机完成启动、升空、飞行等各项操作.都需要依靠空的悬停紧急控制等,都由这些系统装置控制完成。无人机导航系统相当是飞行员的双目,在导航系统中预设好飞行路线后，无人机会根据设定好的路线飞行作业;同时,导航系统也会向地面操作人员传输无人机位置信息，从而使地面人员准确获取无人机坐标位置。
无人机数据链可以分成上行数据链与下行数据链。前者完成操作人员对无人机的遥控，后者完成将向地面传输无人机数据及进行无人机遥测。无人机数据链是连接无人机与地面的有效链接,从而完成数据的相互传输控制等任务。

2无人机在架空线路方面的扩展应用

2.1无人机精细化巡检

利用多旋翼无人机对输电线路设备的精细化巡检已成为了输电专业未来发展的大趋势。无人机自主巡检新技术逐渐取代望远镜和巡线工，采用高效率、高质量的巡检方式完成对输电线路设备精细化巡检和隐患排查整治。通过对杆塔依次开展点云扫描、三维建模和航点规划3个基础步骤，旋翼无人机可实现自主绕塔飞行，对杆塔各部件拍摄高清照片，从而进一步完成精细化巡检，更为精准高效的发现登检和地面查线人员不能发现的视觉死角，更加全面的反应设备本体和通道情况，极大的提高输电线路巡视的效率，降低了登检人员的劳动强度，及时掌握设备情况。

2.2无人机故障巡视

利用人眼和高倍望远镜在地面故障查线时，只能观察到导线下侧。尤其是导线被雷击放电时，一般雷击点是在导线上侧，巡视人员从地面观察难以看到雷击点，必须登塔检查或者借助无人机。带电登塔检查无疑是增加了工作风险，而利用无人机完成故障巡视，在保障安全距离的情况下极大程度的缩短了工作时间，保证了拍摄质量，提高了故障巡视效率。利用无人机故障巡视可以发现带电登检人员不能发现的视觉死角，在准确找到故障点后，可多角度拍摄照片，更加全面的反应设备故障点，更好、更快的为故障报告提供依据，对后期故障补修方案的提出作了有力的支撑。通过这种方式大大提高了故障巡视的准确性和工作效率，缩短了故障巡查的时间，为电力恢复赢得了宝贵的时间，有效的保障了供电的可靠性。

2.3架空线路施工无人机牵牵引绳

由于电力放紧线均处于室外，野外架线给施工人员带来了很多的不便，并且会对生态环境造成破坏。传统电力放紧线施工作业通常为人工放线，遇到山川、河流、铁道等施工环境时，会出现作业难度大、风险大、施工人员工作强度大、周期长等不利因素。尤其对于重要的交叉跨越，利用旋翼无人机牵牵引绳可以大大缩短施工工期，有效降低施工过程中造成的人身伤害风险，同时还能降低成本，避免了常规飞艇牵牵引绳和人工放紧线的各种弊端，提升了工作效率。

2.4无人机红外测温

无人机通过搭载红外摄像头可对输电设备发热异常进行感知。在夜间大负荷期间对线路实现“不间断”测温，无人机巡检作业不受时间地形影响，具有安全、可靠等特点，一次巡视可同时完成对线路的多种诊断，及时发现发热接头和隐蔽性缺陷。利用旋翼无人机对接头进行红外测温，可以有效避免测温仪与导线接头因距离产生的温度差异，大大提高了测温数据的准确性，为研判和分析导线接头是否过热提供重要依据，从而更好的保障线路安全稳定运行。

2.5无人机“三跨”核实

“三跨”区段线路是指跨越铁路、高速公路和重要输电线路，若发生断线事故将对通道下方的的铁路、高速公路及重要输电区段带来重大安全风险和巨大经济损失。因此，“三跨”线路安全运行要求非常高，及时发现并快速消除缺陷隐患是保障“三跨”区段线路安全稳定运行的关键。利用无人机代替传统的人工巡视和带电登检，对重要的三跨线路开展特殊巡视工作，通过无人机拍摄全方位照片以及在满足安全距离情况下的近距离拍摄，全面及时地发现、分析并消除“三跨”区段线路存在的缺陷和隐患，确保输电线路安全稳定运行，进一步提升“三跨”线路的安全管理水平。

2.6无人机助力防汛

由于部分杆塔架设在河道中，河道内杆塔周围通水，巡视人员受地形所困无法到位检查，看不清、望不远、测不准是汛情检查中经常遇到的问题，尤其是在河道补水期间。为确保补水期间杆塔安全，无人机开始在防汛应急工作中大显身手，通过无人机俯拍手段进行巡视检查，查看基础所在孤岛边坡冲刷情况，通过无人机拍摄照片与通水前照片对比分析，确定边坡有无明显冲刷情况，从而为下一步制定防汛管控措施提供重要依据，确保杆塔运行安全。无人机助力防汛充分发挥其在输电巡检专业上机动、灵活等优势，更加全面、精准的反应设备和通道情况，极大地提高输电线路巡视的效率。

2.7无人机输电线路覆冰观测

利用无人机对架空输电线路遭受的覆冰灾害进行观测，可以有效排查线路是否因覆冰导致金具变形等隐患，因此无人机已经成为冬季观冰的标配，尤其在地形险恶地段和极端气候下。无人机获取获得图像时，受天气影响较小，操作灵活、收放自如、成像清晰，能够在短时间内到达远距离线路观测覆冰情况，相较人工观冰工作效率提高了几十倍，有利于加大对线路重点区域的特巡力度，从而高效率保障电网安全。

2.8线路验收

传统验收方式通过人工上塔、地面望远镜等方式巡检。上下塔风险高，且有一定局限性，存在视觉死角；随着新建杆塔越来越高，人在地面上使用望远镜无法掌握较高塔位本体缺陷，同时，长期使用望远镜会出现视觉疲劳，从而出现误差现象。使用无人机进行验收，视角广，而且可以近距离多角度拍摄，能够发现一些因视野、角度问题难以发现的缺陷，可以提高验收质量，减轻劳动强度，减小作业风险，更为安全、高效地完成验收工作，也为后续的验收报告填写和完善提供有力依据。

结束语

无人机在架空输定线路上还具有广阔的应用前景，不断加强无人机技术的应用于研究，完善无人机架空输电先看巡检工作体系，对于促进电力运行系统的发展具有重要意义。

参考文献：

[1]李勋，张欣，黄荣辉，等.无人机在电力行业的应用及需求分析[J].电气应用，2015，S2：773-775.

[2]李翔.多旋翼无人机在输配电线路巡检中的任务管理[J].科技创新导报，2015，32：28-29.