无人机巡检输电线路技术的应用探析

陈华超 邓百川 张光明

摘 要：在社会经济发展的同时，我国电网建设的速度也在日益加快，传统的电网巡检模式已经不能有效的满足当前电力发展的需求。在电网巡视工作中运用无人机技术应用可为其工作提供一定的便利性，同时有效的提高电网巡视工作效率。笔者根据自己工作经验，首先阐述了无人机在输电线路巡检中的优势及不足，并对无人机巡检输电线路技术应用及发展前景进行了深入的分析，旨在进一步帮助电力电网的维修及巡检。

关键词：无人机；巡检；输电线路技术

通常情况在输电电路都会分布在荒凉的地方，而且所处地方地形地貌都比较的复杂。相关工作人员对输电线路进行人工的巡检的时候会遇到诸多的问题，输电线路在正常的运行过程中难免会受到人为因素及自然环境的影响，这样必定会严重的损害输电线路，使其整个电力系统的正常稳定运行受到较大的影响。针对于此，就必须要相关工作人员应用无人机及时的找出输电线路所存在的故障点，并对其采取有效措施，使其做好其故障抢修工作。

一、在输电线路巡检中运用无人机的优势及不足

（一）输电线路巡检中运用无人机的优势

自主悬停技术及自定导航飞行技术是无人机技术的基础，其具有输电线路防碰撞保护能力，在灾害性及恶劣的天气中有着输电线路灾害分析、查找手段输电电路跳闸故障点以及检测及巡视输电线路故障点等方面具有非常明显的优势。自主悬停飞行控制是无人机技术的两种工作模式，同时还具有手动和自驾这两种模式。其中，无人机在手动模式之下，其根据相关人员所预定进行自主导航飞行，并对输电线路进行巡检[1]。

（二）无人机存在的不足

尽管无人机在输电线路巡检中具有一定的优势，但其中也存在这许多的不足。例如，无人机的巡航时间相对而言是比较短的，由于无人机的体积较小，使其自身的电容容量相对比较小，这样就会在很大程度上影响其巡航时间。再加上无人机的遥控范围是比较小，通常情况下，其遥控范围在1000M内，而且不能有效的自動的对图像进行缺陷分析。

二、无人机巡检输电线路技术应用

（一）常规应用

其主要是指对输电线进行常规的巡检，供电公司的技术部门依照输电线路的巡检计划，对其进行常规性和周期性的巡检。数据的收集、现场地形优化探查以及线路走廊的实时监控这些都是日常巡检的主要内容。由于我国地大物博，有很多地区都是崇山峻岭。因此，输电线路的走廊地形是非常复杂且多变的，同时这也给电力线路的巡视带来很大的难度性。电力公司工作人员由于受地形因素的影响，很难近距离的接近杆塔，所以根本无法细致的观察线路，同时也很难发现电路所存在的各种问题，这对输电线路的安全及输电线路的巡查效果都造成极大的影响。自从无人机巡检作业得到有效的推广，使其诸多的供电公司都从自身的实践情况出发，充分的利用无人机巡检输电线路设备及技术对积极的开展的线路的巡线工作。比如，某供电公司为更好的巡检山区的输电线路，曾购买了5台大疆精灵4无人机和9架大疆S900无人机，使用至今无人机巡检了数百公里的输电线路，巡视输电杆塔600余基，并查找出缺陷100多处，有效的实现了无人机巡查的常态化。将其运用到输电线路的常规检查中，其优势体现的非常的明显，能有效的将航线动态规划系统及GPS定位导航系统结合起来，于此同时也将实际需求和模块化设计结构有机的融合在一起，实行自控结构优化，进而有效的降低电网故障巡检的风险和成本，极大的减轻工作人员的负担。另外，还有降低了电力电运行的成本及难度，使其更好的实行整个项目的效益的最大化。

（二）雷击故障检查

无人机巡检输电线路技术故障的应用，主要体现对雷击故障点查找。据调查显示，影响输电设备及线路安全的关键因素就是雷害，其中在输电线故障中雷击跳闸而引起各类故障占据了很大的比例。其最容易引起绝缘子闪络放电，而后果就会导致绝缘子导线挂点铁构件融化堆积，绝缘子与其体表的釉层分离，网状裂纹会逐渐布满玻璃体外表，或者是烧伤其绝缘子，有些时候绝缘子闪络会在表面上留下十分明显的烧伤痕迹[2]。通常情况下，凭借肉眼很难发现其金具和绝缘子串存在的问题，即使是使用人工登陆检查，也有存在着一定的盲区，将其无人机巡检输电技术应用到其中准确的找到其故障点。如某供电企业500kV输电线路特别容易在夏天发生跳闸。针对于此，使用了多架旋翼无人机对其进行故障排除，无人机清楚的排到输电线路到线上放电烧蚀点。

（三）特殊、细微缺陷巡检

其主要表现在，借助电力技术参数对其电路的特殊区域和情况进行巡检，或者是一些区域中的杂物处理及清除。于此同时，在有些时候无人机巡检输电线路技术的特殊应用，还要辅助相关工作人员对其电路工程放线，其主要的工作原理就是在无人机上配备陀螺稳定红外线成像仪设备以及可见监视器，对其输电线起到一定的检测作用和录像作用。

三、无人机技术的应用前景

此项技术具有非常广泛的应用，利用无人巡检输电线路技术能及时的有效查找出高压输电线路中存在的故障点。相关工作人员，针对于此，进行架空线路高空巡检作业，这样就在很大程度上减少了工作人员塔高空作业，同时进一步减少了其工作人员的空线路高空巡检作业。除此之外，为更好的实现高空检查作业，工作人员，可以通过地面航模机来操作无人机，使其无人机多角度、全方位的拍摄高清照片，进而有效的帮助工作人员及时准确的判断输电线路的运行状态。其在局部设备和区段的故障巡检中具有非常好的应用效果。还具有维护费用低、成本低、安全系数高等非常明显的特征，有着非常广泛的运用前景。尤其是在输电线路处在较为复杂的环境当中，人工很难完成故障诊断和巡检工作，但使用无人机后可有效的代替人工巡检工作，能及时有效的完成其输电线路的巡检工作。有效应用人机巡检输电线路技术能有效的解决传统人工巡视中因为环境因素局限的问题。

四、结语

总之，输电线路的运行正常运行对整个电力系统的安全稳定运行有着非常重要的意义，因此，认真做好输电线路的巡检工作有着至关重要的作用。通过实践证明，在输电线路的巡检工作中运用无人机技术可进一步提高其输电线路的稳定性和可靠性。所以，电力企业工作人员，需要在具体的实践工作中，进一步加强对无人机输电线路技术的应用及分析，使其更好的确保输电线路的正常运行。

参考文献：

[1]陈西广，董罡，王滨海，等.固定翼无人机巡检输电线路探讨[J].山东电力技术，2011（5）：15.

[2]涂洁，冯智慧，梁文勇，等.小型无人机在电力线路巡检中的应用分析[J].电气时代，2016（11）：7577.

第一作者：陈华超。