直升机航检作业在线路状态检修中的应用

吴昊屿 张佩佼 郭呼和 张玉昆 朱 博

（内蒙古电力（集团）有限责任公司航检中心，内蒙古呼和浩特010080）

0 引言

高压输电线路沿线所经过的地理地貌一般比较复杂，经常跨越交通不便区域、通信盲区甚至无人区域，这对线路状态的日常检修和维护造成了一定影响。传统线路状态检修通常是采用人工方式进行，但受到多种条件因素的限制，例如在对山区线路状态检修时，输电铁塔通常建立在山顶，检修人员攀爬十分困难。

近几年直升机航检作业与输电线路状态检修相结合的模式得到广泛应用，通过直升机巡检可以发现大量地面巡视难以发现的缺陷，为后期输电线路状态检修提供详实的信息，进一步提升设备运维管理水平。

1 研究背景

内蒙古电网对220 kV及以上重要输电线路、巡视困难地域开展了直升机巡检工作，对绝缘子、复合绝缘子芯棒、引流板、地线金具异常发热，绝缘子自爆，金具松动、锈蚀，螺栓、锁紧销缺失，均压环安装不正，导地线断股、散股，悬挂异物，塔材锈蚀，基础破损等缺陷进行了检查，以减轻运行维护人员的工作强度，提高巡检效率。

其中，在2017年共检修500 kV输电线路停电线路25条，在13条线路停电检修前完成直升机巡检作业，占500 kV停电检修线路总量的52%，发现一般缺陷180条线路，严重及以上缺陷69项；

在2018年共检修500 kV输电线路停电线路27条，在15条线路停电检修前完成直升机巡检作业，占500 kV停电检修线路总量的56%，发现一般缺陷231项，严重及以上缺陷54项；

在2019年共检修200 kV及以上输电线路停电线路59条，在21条线路停电检修前完成直升机巡检作业，占200 kV及以上停电检修线路总量的36%，发现一般缺陷571项，严重及以上缺陷219项。

2 直升机航检作业在输电线路巡检中的应用

输电线路是传输电能的主要介质，为了有效保证输电线路的安全、稳定运行，在对其线路状态检修过程中应用直升机航检作业形式可有效提高巡检效率。但直升机航检作业的成本较高，对安全性也提出了较高要求，因此，必须采取一系列措施确保巡检的安全性和高效性。具体措施如下：

2.1 合理制定直升机航检作业方案

结合直升机航检作业的特点，在线路状态检修前，首先应当合理制定该条输电线路状态检修的作业方案，对检修过程中涉及的输电线路应当根据供电单位所提供的状态检修时间，合理安排航检作业任务，从而力保在有限时间节点前完成全部直升机巡检工作。直升机航检作业可由4人完成，分别为直升机机长、副驾驶、可见光巡视航检员及红外热像检测航检员。直升机航检作业需要用到的设备主要有可见光录像机、红外成像仪、存储硬盘等。

在航检作业过程中，直升机与各个输电线路铁塔之间的最佳巡视位置：直升机距离高压输电线路在垂直方向上的高度应该根据现场的实际地形、输电线路电压等级来确定，但不宜低于15 m的安全距离，与导线之间水平方向距离为15～30 m。直升机飞行高度、距离以及角度均取决于实际航检作业时摄像设备拍摄到的画面是否包括全部导线及金具，并在画面当中不能出现两者相互重叠的现象。图1为直升机航检作业最佳巡视位置。

图1 直升机行检作业最佳巡视位置

直升机在飞行过程中应当时刻保持平稳状态，适合以20～40 km/h的速度匀速飞行。当检修地区的山势较为平缓时，直升机航检作业不会受到影响。当遇到大风天气时，直升机在航检线路上的飞行速度不宜太低。为了避免直升机受到风吹造成与导线之间安全距离缩短的情况出现，应当尽可能缩短直升机的悬停时间，加快航检作业速度。同时，安装的红外成像设备在春季和秋季效果更加明显，且早、晚时间段效果好于中午。

在飞行过程中，若出现驾驶员视野失去航检线路问题时，应当立刻抬高直升机的飞行高度，待找出明确的航检线路时重新返回到检修位置完成后续工作任务。

2.2 注重线路可靠性评价

直升机航检作业与传统作业方式相比，更需要注重线路的可靠性评价，在充分掌握线路可靠与否的基础上，才能制定有针对性的路线状态检修方案。因此，应当结合直升机航检作业时获取的相关数据信息，对不同运行阶段的线路可靠性进行评价。

同时，为了保证评价结果的准确性，在实施对线路可靠性评价时应当更加注重以下两方面的问题：

首先，确定评价方法。对于线路状态的评价复杂程度相对较高，且影响评价结果的因素较多，因此为了保证评价结果与实际线路状态更加接近，需要对直升机航检作业获取到的线路及电气设备的运行参数进行深入分析，并根据可能产生的影响因素，对评价结果选定范围，结合统计学理论进行评价。

其次，正确认识评价结果。当受到较多因素的影响时，评价结果可能与实际线路可靠性存在一定的误差，若不及时纠正会造成检修效果无法达到预期，甚至会造成检修人员的人身安全受到威胁。

对此，直升机航检作业过程中，应当正确认识并对待评价结果，对存在较大隐患的区域加大检查力度，并将其作为后续开展检修工作的重要参考依据。

同时，在直升机航检作业过程中，应当对存在最大安全隐患的线路段优先安排巡检工作，并对其进行可靠性评价，在充分掌握输电线路运行可靠性的基础上，顺利开展后续的线路状态检修工作，并为其提供安全保障。

2.3 建立线路状态信息库

根据直升机航检作业方案及巡检顺序完成巡视任务后，应当在第一时间对检修出的缺陷线路进行整理，并将具体缺陷定级和命名，形成图文并茂的数据资料，将其转交到巡检线路所属的供电企业中，为供电企业带电作业检修提供准确数据，以进一步提高直升机航检作业与线路状态检修之间的契合度。根据直升机航检作业中产生的诸多信息和数据，可通过建立输电线路状态信息库的方式，提高线路状态信息的采集及分析效率。

根据线路状态检修的实际工作特点，结合线路生产管理信息系统、地理信息系统等先进技术，相关人员对直升机航检作业获取到的相关状态信息进行存储和管理，解决不同类型信息之间的共享问题，以方便后续状态运行状态的检索，并使检修人员可以及时通过信息库掌握线路的具体运行状态，完成对信息库的建立后，还应当对信息库中的内容进行不断完善。根据各个辖区线路的运行情况，明确数据和信息的完善计划及目标，并保证信息库中的信息覆盖整个辖区范围内的所有线路。

线路状态信息库在日常运行过程中还应当配备完善的信息库管理机制，充分挖掘信息库中的利用价值，并为线路状态检修工作的后续开展提供良好的数据依据，并定期更新信息库中的数据，保证信息库中存储的内容与实际直升机航检作业获取到的数据一致。另外，应当加大对员工的信息化思维建设力度，让检修人员明确信息库的应用及维护要求，以此保证通过直升机航检作业整理的信息库能够更加安全、全面。

3 结语

在线路状态检修中应用直升机航检作业，可以有效提高检修部门的工作效率，并降低检修人员的工作强度，是未来电网运行检修的主要发展方向。直升机航检作业具备更加明显的作业优势，可为输电线路的安全、稳定运行提供保障，可以有效提高设备缺陷检出率，为线路状态检修提供完整的缺陷信息，避免线路重复停电，大大提升设备运行的可靠性。