電力架線無人機應用經濟性分析

韋冬妮 尤 菲 劉小敏 于 波

（國網寧夏電力公司經濟技術研究院 寧夏銀川 750001）

1 無人機技術應用現狀

隨著高端科學技術的迅速發展，無人機技術的應用已經逐步涉及各個領域。在電力行業中，無人機展放導引繩技術的應用已經越來越普遍，提高了電力架線的工作效率，降低了運行成本。融合了航空、電子、圖像等多個高端領域技術[1～2]。

目前，無人機技術的應用主要集中在先進的發達國家中，中國的無人機技術起步相對較晚。在電力行業中，直到2009年國家電網才正式開始對無人機的巡線領域展開了立項研究。

2 展放導引繩技術

無人機展放導引繩是張力架線路的前序工作，經歷了人力展放、飛艇展放、動力傘展放等階段，其技術各有特點，無人機展放在安全性、操作性、穩定性上、工效等指標上技術先進，是今后導引繩展放發展的一個主要趨勢，且無人機的運行成本低，無需駕駛人員，最大程度上降低了使用人工展放導引繩的安全風險。近年興起的多軸無人機很好的適用于展放導引繩技術，本身具有直升機的性質，能夠懸停空中，起飛降落著地所需要的的場地很小，而且就算在地質環境惡劣的施工環境中也不影響無人機的作業。操作人員不需要經過長期專門的培訓，就能嫻熟的操控為人機施工作業，而人工展放導引繩作業強度大，工作的效率低下，使用人工展放導引繩的安全隱患無法得到保障。由于無人機體積小、重量輕、轉場簡單，能最大限度的減少對自然環境的破壞及青苗賠償，節約了成本，有效降低了施工架線對周環境的影響。

隨著科學技術的迅猛發展，展放導引繩技術應用范圍越來越廣。在電力行業當中，無人機技術的應用可以充分發揮機械化施工的優勢，可以在很大程度上降低施工運輸，牽引放線等施工費用。使得無人機架線和人工放線這兩種放線方式做大優勢互補的作用。

3 經濟性分析

3.1 地形地貌分析

（1）丘陵地區、山地地形：在線路通道下無建設場地清理費的情況下，如城郊地區以規劃公用的送電走廊、沙漠地區、無人區等地區使用人工展放導引繩方式較無人機展放導引繩成本低，無人機展放導引繩經濟性不如人力展放人工展放導引繩方式。在線路通道下有建設場地清理費的情況下，使用無人機導引繩方式的經濟性高于人力展放導引繩方式。

（2）高山、峻嶺地形：在高山及峻嶺地區條件下，林木植被普遍較好，使用無人機展放導引繩能夠大大降低通道清理工程量及費用，有效降低展放階段本體工程成本，降低材料運輸成本，提高工效，提高張力放線規模優勢，具有良好的經濟性。

3.2 按電壓等級分析

無人機展放導引繩的成本主要有兩方面：①無人機租賃費，租賃費與電壓等級無線性關系，隨著近幾年無人機技術高速發展，其租賃費成本逐年降低；②施工單位配合無人機展放導引繩施工費，施工費隨著電壓等級升高而升高。在調研中得到的不同電壓等級無人機架線與人工展放導引繩架線單公里造價如表1所示。

3.3 跨越情況分析

在無人機跨越電力線路、高速公路、高鐵、河流情況下，跨越架設長度均很短，無人機展放導引繩與人力展放導引繩成本差異不大，且均需要做相關跨越措施。由于無人機展放導引繩在技術可靠性、工作效率上有顯著的優勢，能夠安全可靠完成工作任務，且能夠縮短工期，在跨越河流情況下，避免了封航帶來的麻煩，具有良好的社會效益。

表1 不同電壓等級下的兩種架線方式的單公里成本對比表

3.4 租賃費及企業自有情況分析

研究表明無人機自有成本高于租賃成本，平均高490元/km。目前電力公司仍自有無人機，主要原因：①無人機展放導引繩有技術上先進的特點，尤其是在跨越高鐵、不停電作業等方面、檢修工作上安全性、可靠性都比較強，一些高難度施工作業需要技術可靠、安全保證性高的自己的隊伍實施；②自有的無人機展放隊伍保留在送變電工程公司，有利于專業化管理，為后續導線張力展放減少了工序，降低了工作強度，工序銜接更為順暢。

4 結論

（1）無人機技術的應用能最大限度的減少對自然環境的破壞及青苗賠償，節約了成本，有效降低了施工架線對周環境的影響。

（2）無人機展放導引繩具有良好的經濟效益，在降低工程造價方面上具有積極作用，在工程建設各階段應結合其經濟性條件規律，合理選擇展放導引繩方式。

[1]郝旭升.八旋翼無人機在輸電行業的使用技術探討[J].華東科技，2015（10）.

[2]Beaudry Julien，Toussaint Kristopher,Pouliot Nicolas.On the Application of VTOL UAVs to the Inspection of Power Utility Assets[C].International Conferenceon Applied Robotics for the Power Industry，2010.

[3]Katrasnik Jaka，Likar Bostjan.A Survey of Mobile Robots for Distribution Power Line Inspection[J].IEEE Transactions on power delivery，2010.