无人机验电挂拆接地线工具创新实践

赵建辉 程旭 卢景才 王晓瀛 朱文才

摘要：随着电网的日益扩大，输电线路数量快速增长，对供电可靠性要求的越来越高以及供电企业减员增效的大环境要求下，机器代替人工，提高作业效率是输电专业必然得选择。无人机巡检作为一种快速、高效、有前途的作业方式必将成为输电线路巡检的发展趋势，其在输电线路巡检中的优越性越來越突出。本文提供了一种由无人机代替人工进行输电线路检修作业中验电、挂拆地线的作业方式，可以显著提高作业效率。

关键词：无人机 验电 挂拆接地线

1.传统验电和挂拆接地线存在问题

根据《架空输电线路安全工作规程》要求，停电检修作业必须进行验电和挂接地线，工作结束后拆除。即在停电检修或施工时，当验明线路确无电压后，应立即将检修的线路和设备接地并三相短路，在工作地段各端装设接地线，作业结束后拆除接地线。验电挂拆接地线是输电专业操作最多的作业项目，也是消耗人工很大的作业内容。

以往检修、消缺、施工时需要检修人员传递验电器、绝缘手套、3根接地线共计8斤左右的工具杆塔进行验电悬挂接地线，作业人员需要逐相验电后再逐相挂拆接地线。直线杆塔需要20分钟将接地线挂好，如遇到001号耐张杆塔，引流线外偏较大，有的外偏达1.5米以上，检修人员必须探出身子操作，人员很难挂好接地线导线端，需要重复操作费时费力，安全危险增加，风力稍大时尤为严重。

2.无人机验电挂拆接地线方法研究

笔者按照供电可靠性、最大限度保障用户持续用电的要求，识别并确定关键顾客及相关要素。分析并确定出内外部顾客及其他相关方的关键需求是解决验电挂拆接地线操作繁琐、劳动强度大的问题，提出了用无人机来代替人工登塔作业的思路。通过对无人机载重能力，无人机载重飞行平稳能力，无人机抗电磁干扰能力，无人机操作可视化等性能进行测试综合考量后，研制基于无人机的验电挂拆接地线组合工具。

2.1整体设计

借鉴：①无人机抛挂弧垂绳原理②原有验电接地原理③磁吸附的原理（图1），通过无人机携带验电和接地工具至塔上，减少人员劳动强度，从研制出一种无人机验电挂拆接地线组合工具。

2.2分步实施

a.无人机选择

通过对市面上常见的枭鹰400、易瓦特D2、大疆经纬M600等机型的对比分析，最终选取大疆经纬M600无人机作为作业平台（图2）。各参数测量，均满足要求，同时对无人机进行了动作试验（每人进行10次），结果均可以有效载重装置，且续航能力满足设计要求。

b.制作固定接地线装置

固定接地线装置选用铁镍钴材料制作圆形接地端，确定其合适尺寸及厚度。 接地端与导线端之间用截面积不小于25mm2软铜线连接。导线端线夹一侧安装30cm辅助杆，完成后进行试验及目标值检查，安排8名作业人员分别模拟作业50次，试验结果无明显位移，接地良好连接可靠，可有效地固定在横担及导线上。

c.制作T型支杆装置

首先测量起落架安装距离及高度，确定T型杆的杆长为40CM，选用绝缘操作杆的材料加工制作，然后安装在无人机上进行试验及目标值检查，对加工后的支杆装置实物进行参数测量，8名作业人员同时进行50次动作试验，支杆装置无明显变形、声光报警正常满足作业要求。

d.制作拆除保险装置

为了保证无人机可以顺利拆除接地线，安装一个拆除保险装置。通过拉动接地线导线端装置上的拉环，可以顺利拆除接地线。同时为了防止无人机作业过程中出现炸机事故，需要安装一个安全感应装置，在无人机与验电及接地装置之间力矩超过60N时，可以断开装置之间的连接，保证无人机安全返航。小组对拆除保险装置（图3）进行试验验证，均满足要求，同时模拟现场操作50次，成功率为100%，设计符合要求。

2.3实施效果

研制成功后，将该“无人机验电挂拆接地线组合工具”交付班组进行带电作业应用，在作业现场中均使用该作业工具进行作业，小组人员对现场使用情况进行了跟踪调查。只需一人地面操作，节省人力和时间，解决了传统验电挂拆接地线作业时间过长、体力消耗较大的难题，进一步提高了作业人员安全性。验电挂拆接地线是安规中明确规定的停电检修必须进行的作业，在电力行业中广泛存在，且鉴于该工具可以人员远距离操作，提高作业人员安全性;结合无人机技术，提高电网检修的智能化水平;只需一人操作，节省人力和时间。因此在电力行业具有良好的推广前景。

3总结

科技的发展以及专业交流的加深，越来越多的新技术应用于高压输电线路是必然的趋势。随着无人飞行器成本的降低和性能的提高，必将越来越广泛的应用于高压输电线路运检专业。无人飞行器已经可以部分代替人工实现常规的线路巡视检修工作，如果续航能力得到有效解决，随着微型处理器性能的提高和距离传感器性能的提升，实现复杂的作业项目操作的人工代替和施工现场和检修作业现场的安全监护工作也许就在不远的将来。

参考文献：

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