架空输电线路上无人机的有效运用

赵泽勤

摘要：近些年来，无人机被广泛应用于铁路交通、石油化工和建筑施工等行业中，而在电力行业中尤其是架空输电线路中也开始推广无人机巡检技术。自从南方电网公司开始探索“直升机、无人机和人工协同巡检”的工作模式，到2016年无人机巡检被全国推广并应用。无人机巡检改变了架空输电线路的运维效率低下且技术水平不足的现状，使得巡检工作更加高效的同时降低了工作的成本，给电力基础的建设带来了新生机。

关键词：架空输电线路;无人机;应用;分析

1导言

科学技术的不断进步，扩大了电网建设的规模，同时也提高了电网结构的复杂化程度，这就需要电力企业工作人员定期对电网进行巡检和维护，才能保证线路安全稳定运行。

2无人机在架空输电线路中的应用概述

2.1架空输电线路概述

在电力基础设施中有地下电缆线路和架空输电线路，架空输电线路利用绝缘体和空气绝缘架设于地面之上的电力线路。和地下传输电线路相比，架空输电线路具有施工周期短、施工成本低而且便于后期维护的优点，因此成为了电力输送的主要输电方式。但要經常对架空输电线路进行维护和检修，从而提前排除线路故障减少相关事故的发生，保障电力系统的正常运转。在架空输电线路的后期维护尤其是在巡检过程中，受到地形地貌的影响，使得巡检工作困难较大。面对繁重的线路巡视任务，有些缺陷在我们看不到的视角里。通过无人机的运用，使我们对设备全方位的查看。此外，无人机还能快速到达故障现场，第一时间掌握现场故障情况，精准定位故障点，为事故抢修和重大保电提供技术支撑。

2.2无人机技术概述

无人机指的是在驾驶过程中不需要驾驶员在机舱内操作来完成驾驶的飞机，它主要借助于遥控或自动驾驶技术来完成相关任务的飞行载具，一般包括遥控直升机和四旋翼无人机设备，一般被广泛应用于线路巡检工作中的无人机主要是小型无人直升机。为了完成电网架空线路的巡检任务，将搭载高速图像模块、红紫外成像传感模块、特高频传感器等综合巡检模块要求的配置应用于无人机中，从而完成了电网架空输电线路巡检的智能化和自动化。

3架空输电线路巡检中无人机巡检内容

3.1正常巡检

正常巡检是为保证架空输电线路运行稳定，相关工作人员需要制定线路定期巡检计划，并按照巡检计划任务搭载相应的设备对架空输电线路进行多项目巡检作业。例如，可见光巡检是为及时发现输电线路各个部位外部存在的可见异常以及问题隐患;红外测温巡检是对架空输电线路中各个连接部位或者焊接部位异常发热情况的检测。

3.2故障巡检

在架空输电线路发生故障后，在故障原因、故障点位置等排查过程中，可根据保护动作信息，划定故障点的可疑区段和位置。然后，在无人机上搭载相关的故障巡检设备，有目的地对可疑区段进行故障排查。同时，在故障巡检过程中，还需要根据架空输电线路实际运行，合理扩大故障巡检范围，以加强对线路整体故障隐患的检查，方便消缺。

3.3特殊巡检

3.3.1鸟害巡检

大部分架空输电线路架设途经山野，并且多为高塔架设，成为鸟类筑巢的绝佳位置。为避免鸟类筑巢对线路稳定运行造成影响，需要根据本地区鸟类筑巢及迁徙特征，在鸟类筑巢前期进行无人机巡检驱逐鸟类，在筑巢后期进行鸟害巡检，加强对鸟害区段线路运行的掌控。

3.3.2防山火巡检

架空输电线路通道中，可能存在较多的植被，导致其防山火压力较大。根据当地环境特点以及森林火险等级，开展无人机全方位山区、森林区段线路的巡检工作，确保能够及时发现山火隐患，避免山火可能对线路稳定运行的危害。

3.3.3灾后巡检

架空输电线路多在山野中架设，当发生山体滑坡、地震等灾害后，人力往往难以第一时间到达灾区深部开展线路检修工作。因此，需要利用无人机搭载巡检设备，及时获取灾后线路现场的视频、图频等，从而第一时间掌握灾后线路设备受损情况，为灾后重建奠定基础。

3.3.4树竹巡检

春夏季节，受树竹快速生长的影响，架空输电线路容易受到影响而产生树竹放电跳闸故障。可利用无人机搭载激光雷达或测距巡检设备，快速排查树竹隐患，实时掌握线路运行环境。利用激光雷达巡检设备，能够对输电线路及通道环境进行三维建模，从而提高巡检人员环境评估和运维决策的准确性;激光测距主要测量树障与线路之间的距离和交叉跨越距离，从而为后期线路通道治理及清障提供可靠依据。

3.3.5红外巡检

架空输电线路运行中，由于运行时间过长、运行负荷压力过大等因素而出现设备老化，异常发热的现象，无人机搭载红外成像仪进行红外巡检，能够有效解决线路异常发热存在的隐患问题，避免线路损坏导致事故发生。在无人机红外巡检中，有效解决了人工手持红外测温仪检测的携带困难、测量难度大等问题，尤其是对恶劣条件以及高海拔等加快输电线路的巡检，能够实现快速测量诊断，大幅提升了巡检效率。

4架空输电线路巡检中无人机巡检安全要求

架空输电线路无人机巡检工作的有序开展，首要确保安全巡检，充分考虑巡检安全要求，保证输电线路巡检工作的安全可靠。首先，巡检工作尽可能选择良好天气进行。在雷电、雨雪、大风等恶劣天气条件下，不具备无人机巡检工作的外部环境，因而原则上是禁止无人机升空开展巡检工作的。但如遇特殊情况需要在恶劣天气下进行无人机巡检，则需要根据实际情况制定完善的安全措施及紧急预案，经相关单位批准后方可进行。

结论

总之，维护架空输电线路运行的稳定性，是保证供电系统运行安全可靠的重要前提。随着无人机技术的快速发展，在架空输电线路巡检中运用无人机，能够有效提高巡检效率，提升巡检工作精准性，降低巡检难度，同时解放劳动力，进一步提高巡检工作的经济效益和社会效益。因此，无人机在架空输电线路上具有广阔的应用前景，不断加强无人机技术应用与探究，完善无人机架空输电线路巡检工作体系，对于促进电力运行系统发展具有重要意义。

参考文献：

[1]吴远密，奚鑫泽，彭庆军，彭俊臻，许守东，张丽，崔庆用.基于架空输电线路的无人机取电平台设计及仿真[J].云南电力技术，2021，49（05）：50-53.D20F8BCA-7CEA-40EA-A250-51F7BF3BCEA4