湖州地区直升机巡视常态化的可行性及其必要性分析*

张 刚，章旭泳，周 俊

（国网浙江省电力公司湖州供电公司，浙江 湖州 313000）

0 引言

随着特高压建设的不断深入，湖州地区作为能源中心到耗能中心的重要联络点，多条特高压线路由此通过，这些线路的重要性不言而喻.作为线路的维运单位，要求我们准确高效的发现和处理缺陷，确保线路安全.但是特高压线路湖州地区地形复杂，植被繁茂，如何及时准确地发现缺陷是我们急需解决的问题.

在特高压巡检技术中，直升机巡视因其巡视速度、巡视角度和携带大量高科技装备具有极强的缺陷发现能力，有人工巡检无法比拟的优点，尤其是在巡视塔头细节、通道交跨情况以及红外、紫外、可视特征缺陷方面具有强大的优势.

1 国内外直升机巡视概况

20世纪50年代，美国、加拿大、西欧很多国家开始采用直升机巡视.80年代，美国、加拿大和澳大利亚由输电线路巡视、检修，发展到直升机等电位带电作业，使直升机电力作业技术又向前迈进了一大步.

我国从80年代初开始对高压、超高压架空线路进行直升机巡视和施工作业尝试.华北电网公司于1999年10月开始研究和论证直升机在华北地区作业的可能性.国家电网公司2008年正式提出《直升机巡检及作业关键技术研究框架》，由浙江电力公司为主要承担者.湖州地区于2011年开始利用直升机进行非常态化试巡视，巡视效果很好，但部分功能尚未启用.

2 直升机巡视的内容及优势

2.1 传统巡视

正常巡视即人工巡视是输电线路日常运维的最主要工作，按规程规定，正常巡视一般每月一次，除此之外还有特殊巡视、夜间巡视、故障巡视，在特殊保电及迎峰度夏期间还要增加巡视次数.由于特高压输电线路杆塔单体高大，线路路径地形复杂，传统人工巡视方式速率低、时效性差，且运行成本和劳动强度很大，而且运维质量难以保证.

2.2 直升机巡视内容

（1）利用红外热像仪对线路上的导线接续管、耐张管、跳线线夹、导线线夹、金具、绝缘子等进行拍摄，并进行数据分析，判断其是否正常.

（2）在巡航过程中应用望远镜、照相机及机载可视摄像机检查记录基础、杆塔、导地线、金具、绝缘子等部件的运行状态，还可以对线路走廊内的树木生长、地理环境、交叉跨越、外部施工等情况进行分析，判断树木交跨是否超限，外部施工及地理环境是否对线路产生影响.

（3）利用紫外成像仪对线路上的导地线、绝缘子、跳线线夹、导地线线夹、金具等进行拍摄，分析检查电晕放电情况，判断设备运行是否正常.

2.3 直升机巡视优势

2.3.1 发现隐蔽性缺陷强

直升机可以利用红外成像仪发现线路上的隐蔽缺陷，比如引流线金具发热、合成绝缘子内部损伤发热、瓷质绝缘子零值等，这些缺陷是人工巡视无法发现的，虽然可以配备手持红外检测仪，但是由于人工巡视在地面受巡视位置的限制容易产生误差，并且不能全程监测.

2.3.2 能发现细节及死角缺陷

由于特高压杆塔单体高大，对于塔头、导地线、绝缘子上部损伤及各种开口销的损伤缺失，地面巡视人员即使配备望远镜等观测设备也不易发现.由于地面地形、植被、建筑等因素已造成地面巡视人员有死角及露点现象，对于交跨及树木测量尤为明显，而这些问题对于直升机巡视来说都很容易解决.

2.3.3 发现缺陷准确率

通过各地已经开展的巡视数据来看，由于各种先进设备的应用和分析软件的不断升级，直升机巡视的准确率高达100%.

3 湖州地区特高压输电线路直升机巡视效果

湖州地区于2012年5月共5天对跨区特高压电网进行直升机巡视，特高压输电线路直升机巡视发现缺陷75处，其中发现的典型缺陷73处（见图1），另有2处为异物和防震锤外逃（地面巡视人员已发现）.根据线路运维单位对直升机巡视发现75处缺陷核实结果看，本次巡视准确率达100%，特别是多出塔头金具缺开口销、R销几乎脱落等严重情况，是地面人员无法观察到的，同时为特高压检修和运维单位今后巡视重点提供可靠依据，也避免了因线路设备缺陷造成的线路跳闸等故障.

图1 典型缺陷

从缺陷类型来看这几次的直升机巡视，红外、紫外设备可能未安装，另外可见光部分并未对线路通道内的树木、交跨、通道情况予以体现.

4 直升机巡视的局限性

4.1 气象条件制约

由于直升机对于天气、温度、风速的要求极高，很可能连续1个多月都无法升空展开巡视.同时像夜间巡视之类的情况直升机完成有很大的危险性.

4.2 安全性制约

航空器的安全行驶率要远高于地面交通，但每起事故的死亡率却远高于地面交通，相信无人驾驶直升机的应用可以解决此项制约.

4.3 外部环境制约

（1）专业人员、技术资源相对匮乏，由于科技含量很高，需要巡视人员具备很高的专业技术水平和丰富的操作经验，培养自己的专业技术人员刻不容缓.

（2）民用航空空域使用权协调困难.

5 结论

电力发展的高速路已经启程，我们将面临越来越多的挑战，如果跟不上发展的脚步，我们就会被淘汰，使用直升机巡视技术来提高电网可靠性已刻不容缓.通过国网公司十几年的积累，以及湖州地区一年多的实践，我们使用直升机巡视的条件已经成熟.但由于直升机巡视所固有的局限性，它肯定不能完全替代人工巡视，因此在湖州地区开展“人机结合，直升机为主，人工为辅”的巡视方式是最合理的一种状态.相信当完全应用这项技术的时候，我们的特高压线路安全运行水平将会达到一个全新的高度.

［1］刘洪正，乔耀华.直升机巡视超高压输电线路［J］.山东电力技术，2012（1）：10－13.

［2］于德明，沈建，汪骏，等.直升机在电网运行维护中的研究与应用［J］.电网技术，2009，33（6）：107－112.