浅谈无人机在10kV配网架空线路的应用前景

王鹏飞

摘要：在时代历史大潮飞速发展的今天，科学技术的不断提高带动了各个领域的发展。然而，在现阶段的电力系统中，10kV配网架空线及设备架设于街道、河畔、山区、丛林等，运行条件复杂、高空障碍物多、起飞条件差等因素制约了10kV配网线路的使用，为此本文提出了无无人机在10kV配网架空线路的应用前景，以供相关人员参考。

关键词：无人机;10kV配网;架空线路;应用前景

引言

随着电力市场不断改革，面向用户侧的配电网络设备结构愈加复杂;由于网架构建需要、专用工程接入和销户、新建工程用电需求等多方面因素的影响，配网设备异动较为频繁，且由于电压等级较低，配网线路设备间距较小，增加了配网巡视运维难度。传统配网作业模式较为单一，大多依赖人工自主作业，自动化、智能化程度有待提升。在主网输电线路巡视工作中，搭载可见光、红外传感器等模块的无人机巡检系统已成为日常巡视的主要手段，而当前无人机在配网架空线路中的应用并不广泛。随着无人机新技术的发展和配网智能化进程的推进，将不断改良的无人机应用于10kV配网架空线路作业中能够有效提升工作效率，弥补当前工作模式中存在的不足。

1无人机在10kV配网架空线路中应用的作用及优势

1.1无人机在10kV配网架空线路中应用的作用

10kV配网架空线路是电力企业管理工作的基础，做好巡线工作，在10kV配网架空线路巡视中有效解决出现的问题，不仅能保障整条供电线路的传输能力，更能充分促进整体供电运行能力的全面提升。充分结合无人机技术，将电力线路巡视过程中必须注意的控制点位与观测要点互相融合、贯通，通过使用无人机开展10kV配网架空线路巡视工作，这对于改善整体的供电效果无疑是一大福音。利用无人机开展10kV配网架空线路巡视工作不仅可以大幅度提升10kV配网架空线路巡视工作的效率和速度，还能够充分保障供电公司的运行能力。

1.2无人机技术的应用优勢

当前随着我国电力产业的快速建设和发展，在供电过程中对供电线路的供电状态提出了更高的标准。由于不同区域范围内供电量以及供电状况存在一定的差异，因此需要在供电管理过程中充分做好供电线路的巡视工作，对供电线路当中存在的各种缺陷和故障问题进行及时发现，并且提出针对性的处理措施来加以解决，有效提高整个供电工作的质量和效果。无人机代替人工登杆检查杆塔上的部件，搭载见光相机拍摄杆塔照片，在整个巡视工作的效果和质量方面得到了明显的提升，也避免了人工检查的安全风险。在具体的巡视过程中，人工巡视和无人机技术之间进行有效结合，可以最大限度上保证电力线路在最短的时间范围内完成全面的巡视和检查，为整个供电工作的安全性和稳定性提供重要的保障。因此，作为供电单位，在线路巡视工作中需要对无人机技术的应用加以充分重视，对线路巡视工作中存在的不足进行改进和完善，充分发挥出无人机技术在电力线路巡视工作中的工作优势，有效提高供电工作的整体质量和效率。

2配网无人机选型基本要求

配网线路杆塔间跨越长度较短，多架设于人口密集区或郊区道路旁，部分配网线路位于山区或跨江架设;在配网架空线路中还安装有刀闸、柱上开关、配电变压器等设备，结构复杂、类型众多。因此对应用于配网架空线路的无人机提出几点基本要求：可靠性高。机身小，坠机风险低;便携性强。装拆、携带方便，对起降场地要求低，可迅速开展作业;功能多样。可搭载多种检测模块，便于开展故障巡视和发现不同类型的设备隐患。为满足巡视方式多样性，无人机应能够搭载高速图像模块、红外、紫外成像传感模块、特高频、超声波局放传感模块等模块，并满足相应技术参数配置要求。各模块针对配网线路检测的主要故障类型为：可见光图像。导线断股、绝缘子断裂脱落、引流元件间隙过大、绝缘层破损、异物缠绕、杆号牌缺失等;红外成像。刀闸、电缆终端、线夹、导线接头等部位的发热故障;紫外成像。设备电晕放电情况;局放测试。配电变压器、电缆终端内部局部放电现象。

3无人机在10kV配网架空线路的应用前景

3.1在躲避障碍物的应用前景

因为无人机设备在10kV配网架空线路巡视过程中起到了显著的作用，但是无人机设备运用到10kV配网架空线路巡视过程中还是要面对较多的环境要素，其中存在着较多的艰难险阻，要清理无人机设备巡线过程中的障碍物，那么巡线人员要根据无人机巡线技术的运用特点，把无人机障碍巡线工作中躲避手段整合成一套系统，然后有效地运用到10kV配网架空线路的巡视过程中，这样就可以帮助无人机设备更好地躲避障碍物。另外红外线感光系统在整个系统中起到了重要作用，如果检测到障碍物的光源有所变化，此时系统就会发出信号，从而强迫无人机改变之前的路线。

3.2在现场勘察中的应用前景

将无人机与VR技术结合能使飞行更加安全高效便捷，在电网应用中发挥更大优势。VR技术可为操作人员提供身临其境的沉浸感，通过VR眼镜实时观看巡检过程中的影像，有助于提高操作人员对无人机周边环境和障碍物的感知能力，能够进一步改善避障效果，降低操作难度。近年来无人机公司正在不断研究改进无人机和VR的结合技术。在穿越机/竞速无人机领域就搭载了FPV（第一人称视角）设备，使飞手和赛事现场的观众能够通过无人机镜头实时观看飞行过程，体验坐在驾驶舱内的感觉。配网架空线路开展综合检修、业扩工程、新建工程等工作需提前进行现场勘察，了解设备周边环境，审查安全措施是否符合现场实际条件。对于穿梭在农村建筑、山区池塘等复杂地形的配电线路，依靠人工沿线一根根杆塔进行勘察往往将耗费大量时间和精力。搭载VR设备的小型无人机具备灵活轻便、噪音干扰小、危险系数低的特点，能够实现更加精准便捷的飞行，可应用于辅助工作负责人和工作票签发人开展现场勘察工作。既能快速收集现场信息，掌握线路交叉跨越、T接点、临近带电部位等情况，又能够减少无人机飞行噪音、意外坠机风险对周边居民造成的影响。目前公司系统内，变电运维人员已开始学习使用VR型无人机对GIS变电站开展设备巡视，此项技术具备可行性。

3.3现场巡视工作的效中的应用前景果

无人机设备在10kV配网架空线路巡视过程中续航能力相对较强，巡视工作效果非常明显。通过无人机巡线工作的开展，大大提高了供电单位10kV配网架空线路巡视工作的效果和质量，同时相关工作人员的工作效率也得到了全面提升，降低了人力资源的投入量。相关供电工作单位通过大量实践工作整合和分析之后得出，通过无人机技术的应用，在10kV配网架空线路的巡视工作中，可以实现全天候无干扰巡线工作，相关工作人员只需要在终端控制无人机设备，即可完成远距离的10kV配网架空线路巡视工作，与传统的巡线工作方式相比，通过无人机设备的使用大大降低了供电单位内部巡线工作人员的工作压力和时间投入量，为供电单位带来了更高的经济效益和社会效益。

结语

近年来在应用于配网架空线路的无人机技术领域涌现出许多新成果，作为搭载平台其具备的功能正向多元化发展，从而更好地适应各种配网工作需求。利用无人机可在智能配网架空线路领域辅助开展多项业务，能够有效减轻人员负担，降低作业风险，提高工作效率和质量，有利于提高配网供电可靠性，具有十分可观的应用前景。

参考文献：

[1]汤明文，戴礼豪，等.无人机在电力线路巡视中的应用[J].中国电力，2013，3.

[2]马利东.基于VR技术的无人机电网巡检运用探索[J].电工技术，2017，3.