无人机在架空输电线路上的运用

无人机在架空输电线路上的运用

钱学达 何奇

国网江苏省电力有限公司睢宁县供电分公司

【摘要】由于架空输电线路的线路长度较长，杆塔数量较多，受天气及地形影响较大，线路运维、检修及施工过程中，普通的人工作业存在一些短板，此时运用无人机配合开展线路作业，将极大地解放架空输电线路的作业生产力，对于提高线路作业效率、提升线路作业质量，具有重要的意义。本文从无人机在架空输电线路巡检上的运用、喷火无人机清除架空输电线路上的异物和无人机在架空输电线路放线上的运用等三个方面出发，对无人机在架空输电线路上的实际运用进行分析，合理地运用无人机配合架空输电线路各项工作，对于线路运维、检修及施工作业技术水平的提高具有重要的意义。

【关键词】无人机；输电线路；巡检；运用

近年来，国内经济社会发展迅速，社会各界对于电能的需求越来越大，对于电能可靠性的要求越来越高，这些都推动了电网规模的不断壮大，然而架空输电线路运维人员的数量却保持在相对稳定的水平，在这种情况下，运用无人机配合线路的运维、检修、施工作业，具有重要的意义。近年来，无人机技术的更新换代进展迅速，使得无人机在架空输电线路上的运用，能够发挥越来越大的作用。为了更好地开展架空输电线路的运维、检修及施工作业，同时紧跟时代发展的步伐，更加高效率、高质量地开展线路运检工作，线路运检人员学习并运用无人机配合日常巡检工作，将成为今后的大势所趋。

1无人机线路巡检技术

1.1无人机巡检作业流程

为确保无人机巡检工作安全高效进行，通过调研，从全国27个省(市)公司无人机线路巡检现场实践中研究出了一套较为完善的巡检作业流程，主要包括巡检空域申报、巡检计划编制、巡检准备、巡检执行、巡检报告等五个步骤，。

1)巡检空域申报:无人机巡检涉及到输电线路沿线空域的使用，根据我国民用航空器管理办法，在开展巡检任务7天前进行空域使用申报，主要包括巡检飞行空域申报和巡检飞行计划申报，且申报的巡检飞行空域原则上与其他空域垂直间距不小于2km，水平间距不小于20km。

2)巡检计划编制:根据运行单位、安质部、省调巡检意见或架空输电线路实际巡检要求，确定全线、定塔定线或定点巡检内容，并对无人机线路巡检的飞行路线、返航路线等信息进行计划编制、审核。

3)巡检准备:架空输电线路运检单位按照已审核的巡检计划和无人机安全飞行操作手册进行巡检任务准备，主要包括无人机巡检前检查、飞行控制模块检查、通信与信息传输回路检查、动力装置检查与启动、搭载的巡检设备功能校验与检查等。

4)巡检执行:无人机在开展线路巡检作业时，无人机巡检飞手严格按照《架空输电线路无人机巡检技术规程》《架空输电线路无人机电力巡线技术导则》等来进行精准规范的巡检操作。

5)巡检报告:对架空输电线路无人机巡检情况的梳理与汇总，为线路今后的运行维护、技改大修等提供可靠的数据参数。

2无人机在架空输电线路巡检上的运用

2.1无人机巡检线路运行情况

运用无人机巡检架空输电线路的运行情况，越来越受到线路运维检修人员的青睐。运用无人机查看地质灾害区域线路运行情况，对于采矿塌陷区等地质灾害区域，采用无人机巡检线路运行情况，通过不同时段巡查照片的对比，查看杆塔附近是否有地基下沉等现象的发生。运用无人机查看线路重要交叉跨越区段运行情况，采用无人机查看线路“三跨”区段、普通铁路区段、江河区段线路运行情况，确保重要交叉跨越区段线路运行安全。运用无人机查看线路山火隐患情况，采用无人机查看线路下方山火隐患情况，线路山火隐患过火面积，灭火处置总体情况，有利于对山火隐患的总体情况加以研判。运用无人机查看线路树障隐患情况，采用无人机查看树障对于线路导线的垂直距离、边线距离，判断树障是否影响线路安全运行。运用无人机开展线路大修技改现场勘查，采用无人机配合进行现场勘查，全方位勘查大修技改现场地形地貌，排查作业过程中可能遇到的安全隐患。运用无人机开展线路缺陷查找，采用无人机查找线路缺陷，克服天气及人力存在薄弱的环节。运用无人机开展线路故障点巡查，加快故障巡查进度，提升取证照片的清晰度。运用无人机开展自主飞行巡检线路运行情况，通过无人机飞行路线的提前规划，实现无人机的自主飞行，并在飞行过程中对于线路关键信息点进行记录，判断线路实际运行情况，实现无人机高效率巡检架空输电线路。

2.2无人机查找销钉级缺

陷运用无人机查找输电线路杆塔上的销钉级缺陷，意味着无人机在输电线路巡检工作上的运用再上新台阶，为智能化巡查微小缺陷提供了一种更加安全高效的途径。查找微小缺陷，需要将无人机距离杆塔及导地线的距离拉近，这就提出了多个方面的要求，对于无人机操作手的要求提高了，要求无人机操作手的熟练程度高，同时要求操作手把控好距离的“度”，这样一来，飞机既可以飞得更近，又可以避免故障的发生；同时对于无人机的性能要求也更高了：①无人机的自主悬停功能要求更高；②无人机机载摄像头的像素要求更高；③要求机载变焦摄像头。在查找输电线路杆塔金具的销钉级缺陷时，变焦摄像头相比定焦摄像头，能更好地做到精准定位和精准聚焦。查找销钉级缺陷是一门技术活，在新手操作的过程中，需要格外谨慎，不应急于求成，避免与导地线、杆塔碰撞，造成炸机事故。

2.3无人机在故障巡检上的运用

无人机为架空输电线路的故障巡视提供了新的选择，①杆塔湿滑、积雪覆冰天气的故障巡查工作。人工登杆塔进行故障巡查的安全风险大，劳动强度高，在这种情况下，采用无人机配合巡查，能够克服天气和架空输电线路的不利因素，达到很好的效果。②属于故障放电点位于导线档距中央，比如吊车等大型施工车辆对于架空输电线路造成的故障，或者故障放电点位于其他不容易人工拍照的位置。在这种情况下，运用无人机进行近距离查看，拍照取证，将大大缩减巡查的时间，为判定故障点的位置和具体原因提供有力的图片保障。③山林、河沟蔓延区域的线路故障巡查工作。受地理环境的限制，故障巡查的进度严重延缓，此时运用无人机配合开展线路故障查找，也将取得事半功倍的效果。

3喷火无人机清除架空输电线路上的异物

风筝、横幅、大棚薄膜漂浮物等异物，属于架空输电线路常见的悬挂异物。按照以前的处理方法，一般有两种：①带电情况下采用绝缘操作杆等工具将其取下；②对于导线档中央的悬挂异物，由于距离杆塔较远，需要停电采用出飞车等方法取下异物。以上两种方法的任何一种，都存在改进的空间：①带电作业，安全风险大；②停电作业，将造成电力负荷损失，同时出飞车取异物，费时费力，人工损耗大。采用喷火无人机，能够克服以前两种操作方法的缺点，简单、快捷、高效地处理杆身、塔身、导线上、地线上悬挂的异物，无需采用绝缘操作杆杆塔上操作，不会有触电风险；无需停电作业，不会造成负荷损失；不需要出线取异物，解放了劳动力。当然喷火无人机的运用，也需要做好相应的安全措施，需要备齐灭火器等必要的防火设施设备，尤其在山林地区使用过程中，更加需要做好必要的防火措施，确保防火工作万无一失。

4无人机在架空输电线路放线上的运用

架空输电线路传统的放线方式有很多种，比如非张力放线和普通张力放线，就属于两种差别巨大的放线方式。①非张力放线方法，属于非常传统的放线方式，此种放线方式耗费时间长，耗费人工数量多，导地线卡、挂住的安全风险大，同时对于导地线将造成一定程度的磨损和脏污，对于所经过田地的青苗赔偿费用也高；②普通张力放线，采用动力伞、飞艇等进行张力放线，费用较高，在全面推广方面将受到资金的局限。以上两种方法都存在一定改进空间，采用无人机进行张力放线，能够克服这两种放线方法的缺点，快捷、高效、经济地开展架空输电线路的导地线放线作业，耗费的工时可以得到缩短，耗费的人工数量将得到减少，导地线卡、挂住的安全风险降到最低水平，不会造成导地线的磨损和脏污，涉及的青苗赔偿费用将得到减少；同时由于无人机操作手的大量普及和放线无人机的造价相对经济，无人机放线的费用，相对动力伞和飞艇的费用将得到大量的减少。

5结论

及展望无人机对于架空输电线路的各项作业都具有很大的辅助作用，进行线路日常巡视、查找销钉级微小缺陷、配合开展线路故障巡查、利用机载喷火平台清除杆塔及导地线异物、利用机载放线平台开展线路放线作业等，无人机技术的发展，对于架空输电线路运维、检修及施工作业技术的提升，起到了很大的推动作用。

参考文献

［1］李东杰．输电线路精益化运检管理工作［J］．低碳世界，2017(29):110-111．

［2］陈泌垽，范菁．无人机在输电线路巡检中应用的探索［J］．电工技术，2019(3):80-81，85．

［3］郑贤龙，汪旭旭，叶鹏涛．输电线路无人机巡检技术应用现状及相关问题分析［J］．电气开关，2018，56(3):92-94．