电力架线无人机应用经济性分析

韦冬妮 尤 菲 刘小敏 于 波

（国网宁夏电力公司经济技术研究院 宁夏银川 750001）

1 无人机技术应用现状

随着高端科学技术的迅速发展，无人机技术的应用已经逐步涉及各个领域。在电力行业中，无人机展放导引绳技术的应用已经越来越普遍，提高了电力架线的工作效率，降低了运行成本。融合了航空、电子、图像等多个高端领域技术[1～2]。

目前，无人机技术的应用主要集中在先进的发达国家中，中国的无人机技术起步相对较晚。在电力行业中，直到2009年国家电网才正式开始对无人机的巡线领域展开了立项研究。

2 展放导引绳技术

无人机展放导引绳是张力架线路的前序工作，经历了人力展放、飞艇展放、动力伞展放等阶段，其技术各有特点，无人机展放在安全性、操作性、稳定性上、工效等指标上技术先进，是今后导引绳展放发展的一个主要趋势，且无人机的运行成本低，无需驾驶人员，最大程度上降低了使用人工展放导引绳的安全风险。近年兴起的多轴无人机很好的适用于展放导引绳技术，本身具有直升机的性质，能够悬停空中，起飞降落着地所需要的的场地很小，而且就算在地质环境恶劣的施工环境中也不影响无人机的作业。操作人员不需要经过长期专门的培训，就能娴熟的操控为人机施工作业，而人工展放导引绳作业强度大，工作的效率低下，使用人工展放导引绳的安全隐患无法得到保障。由于无人机体积小、重量轻、转场简单，能最大限度的减少对自然环境的破坏及青苗赔偿，节约了成本，有效降低了施工架线对周环境的影响。

随着科学技术的迅猛发展，展放导引绳技术应用范围越来越广。在电力行业当中，无人机技术的应用可以充分发挥机械化施工的优势，可以在很大程度上降低施工运输，牵引放线等施工费用。使得无人机架线和人工放线这两种放线方式做大优势互补的作用。

3 经济性分析

3.1 地形地貌分析

（1）丘陵地区、山地地形：在线路通道下无建设场地清理费的情况下，如城郊地区以规划公用的送电走廊、沙漠地区、无人区等地区使用人工展放导引绳方式较无人机展放导引绳成本低，无人机展放导引绳经济性不如人力展放人工展放导引绳方式。在线路通道下有建设场地清理费的情况下，使用无人机导引绳方式的经济性高于人力展放导引绳方式。

（2）高山、峻岭地形：在高山及峻岭地区条件下，林木植被普遍较好，使用无人机展放导引绳能够大大降低通道清理工程量及费用，有效降低展放阶段本体工程成本，降低材料运输成本，提高工效，提高张力放线规模优势，具有良好的经济性。

3.2 按电压等级分析

无人机展放导引绳的成本主要有两方面：①无人机租赁费，租赁费与电压等级无线性关系，随着近几年无人机技术高速发展，其租赁费成本逐年降低；②施工单位配合无人机展放导引绳施工费，施工费随着电压等级升高而升高。在调研中得到的不同电压等级无人机架线与人工展放导引绳架线单公里造价如表1所示。

3.3 跨越情况分析

在无人机跨越电力线路、高速公路、高铁、河流情况下，跨越架设长度均很短，无人机展放导引绳与人力展放导引绳成本差异不大，且均需要做相关跨越措施。由于无人机展放导引绳在技术可靠性、工作效率上有显著的优势，能够安全可靠完成工作任务，且能够缩短工期，在跨越河流情况下，避免了封航带来的麻烦，具有良好的社会效益。

表1 不同电压等级下的两种架线方式的单公里成本对比表

3.4 租赁费及企业自有情况分析

研究表明无人机自有成本高于租赁成本，平均高490元/km。目前电力公司仍自有无人机，主要原因：①无人机展放导引绳有技术上先进的特点，尤其是在跨越高铁、不停电作业等方面、检修工作上安全性、可靠性都比较强，一些高难度施工作业需要技术可靠、安全保证性高的自己的队伍实施；②自有的无人机展放队伍保留在送变电工程公司，有利于专业化管理，为后续导线张力展放减少了工序，降低了工作强度，工序衔接更为顺畅。

4 结论

（1）无人机技术的应用能最大限度的减少对自然环境的破坏及青苗赔偿，节约了成本，有效降低了施工架线对周环境的影响。

（2）无人机展放导引绳具有良好的经济效益，在降低工程造价方面上具有积极作用，在工程建设各阶段应结合其经济性条件规律，合理选择展放导引绳方式。

[1]郝旭升.八旋翼无人机在输电行业的使用技术探讨[J].华东科技，2015（10）.

[2]Beaudry Julien，Toussaint Kristopher,Pouliot Nicolas.On the Application of VTOL UAVs to the Inspection of Power Utility Assets[C].International Conferenceon Applied Robotics for the Power Industry，2010.

[3]Katrasnik Jaka，Likar Bostjan.A Survey of Mobile Robots for Distribution Power Line Inspection[J].IEEE Transactions on power delivery，2010.