無人機巡檢輸電線路技術的應用探析

陳華超 鄧百川 張光明

摘 要：在社會經濟發展的同時，我國電網建設的速度也在日益加快，傳統的電網巡檢模式已經不能有效的滿足當前電力發展的需求。在電網巡視工作中運用無人機技術應用可為其工作提供一定的便利性，同時有效的提高電網巡視工作效率。筆者根據自己工作經驗，首先闡述了無人機在輸電線路巡檢中的優勢及不足，并對無人機巡檢輸電線路技術應用及發展前景進行了深入的分析，旨在進一步幫助電力電網的維修及巡檢。

關鍵詞：無人機；巡檢；輸電線路技術

通常情況在輸電電路都會分布在荒涼的地方，而且所處地方地形地貌都比較的復雜。相關工作人員對輸電線路進行人工的巡檢的時候會遇到諸多的問題，輸電線路在正常的運行過程中難免會受到人為因素及自然環境的影響，這樣必定會嚴重的損害輸電線路，使其整個電力系統的正常穩定運行受到較大的影響。針對于此，就必須要相關工作人員應用無人機及時的找出輸電線路所存在的故障點，并對其采取有效措施，使其做好其故障搶修工作。

一、在輸電線路巡檢中運用無人機的優勢及不足

（一）輸電線路巡檢中運用無人機的優勢

自主懸停技術及自定導航飛行技術是無人機技術的基礎，其具有輸電線路防碰撞保護能力，在災害性及惡劣的天氣中有著輸電線路災害分析、查找手段輸電電路跳閘故障點以及檢測及巡視輸電線路故障點等方面具有非常明顯的優勢。自主懸停飛行控制是無人機技術的兩種工作模式，同時還具有手動和自駕這兩種模式。其中，無人機在手動模式之下，其根據相關人員所預定進行自主導航飛行，并對輸電線路進行巡檢[1]。

（二）無人機存在的不足

盡管無人機在輸電線路巡檢中具有一定的優勢，但其中也存在這許多的不足。例如，無人機的巡航時間相對而言是比較短的，由于無人機的體積較小，使其自身的電容容量相對比較小，這樣就會在很大程度上影響其巡航時間。再加上無人機的遙控范圍是比較小，通常情況下，其遙控范圍在1000M內，而且不能有效的自動的對圖像進行缺陷分析。

二、無人機巡檢輸電線路技術應用

（一）常規應用

其主要是指對輸電線進行常規的巡檢，供電公司的技術部門依照輸電線路的巡檢計劃，對其進行常規性和周期性的巡檢。數據的收集、現場地形優化探查以及線路走廊的實時監控這些都是日常巡檢的主要內容。由于我國地大物博，有很多地區都是崇山峻嶺。因此，輸電線路的走廊地形是非常復雜且多變的，同時這也給電力線路的巡視帶來很大的難度性。電力公司工作人員由于受地形因素的影響，很難近距離的接近桿塔，所以根本無法細致的觀察線路，同時也很難發現電路所存在的各種問題，這對輸電線路的安全及輸電線路的巡查效果都造成極大的影響。自從無人機巡檢作業得到有效的推廣，使其諸多的供電公司都從自身的實踐情況出發，充分的利用無人機巡檢輸電線路設備及技術對積極的開展的線路的巡線工作。比如，某供電公司為更好的巡檢山區的輸電線路，曾購買了5臺大疆精靈4無人機和9架大疆S900無人機，使用至今無人機巡檢了數百公里的輸電線路，巡視輸電桿塔600余基，并查找出缺陷100多處，有效的實現了無人機巡查的常態化。將其運用到輸電線路的常規檢查中，其優勢體現的非常的明顯，能有效的將航線動態規劃系統及GPS定位導航系統結合起來，于此同時也將實際需求和模塊化設計結構有機的融合在一起，實行自控結構優化，進而有效的降低電網故障巡檢的風險和成本，極大的減輕工作人員的負擔。另外，還有降低了電力電運行的成本及難度，使其更好的實行整個項目的效益的最大化。

（二）雷擊故障檢查

無人機巡檢輸電線路技術故障的應用，主要體現對雷擊故障點查找。據調查顯示，影響輸電設備及線路安全的關鍵因素就是雷害，其中在輸電線故障中雷擊跳閘而引起各類故障占據了很大的比例。其最容易引起絕緣子閃絡放電，而后果就會導致絕緣子導線掛點鐵構件融化堆積，絕緣子與其體表的釉層分離，網狀裂紋會逐漸布滿玻璃體外表，或者是燒傷其絕緣子，有些時候絕緣子閃絡會在表面上留下十分明顯的燒傷痕跡[2]。通常情況下，憑借肉眼很難發現其金具和絕緣子串存在的問題，即使是使用人工登陸檢查，也有存在著一定的盲區，將其無人機巡檢輸電技術應用到其中準確的找到其故障點。如某供電企業500kV輸電線路特別容易在夏天發生跳閘。針對于此，使用了多架旋翼無人機對其進行故障排除，無人機清楚的排到輸電線路到線上放電燒蝕點。

（三）特殊、細微缺陷巡檢

其主要表現在，借助電力技術參數對其電路的特殊區域和情況進行巡檢，或者是一些區域中的雜物處理及清除。于此同時，在有些時候無人機巡檢輸電線路技術的特殊應用，還要輔助相關工作人員對其電路工程放線，其主要的工作原理就是在無人機上配備陀螺穩定紅外線成像儀設備以及可見監視器，對其輸電線起到一定的檢測作用和錄像作用。

三、無人機技術的應用前景

此項技術具有非常廣泛的應用，利用無人巡檢輸電線路技術能及時的有效查找出高壓輸電線路中存在的故障點。相關工作人員，針對于此，進行架空線路高空巡檢作業，這樣就在很大程度上減少了工作人員塔高空作業，同時進一步減少了其工作人員的空線路高空巡檢作業。除此之外，為更好的實現高空檢查作業，工作人員，可以通過地面航模機來操作無人機，使其無人機多角度、全方位的拍攝高清照片，進而有效的幫助工作人員及時準確的判斷輸電線路的運行狀態。其在局部設備和區段的故障巡檢中具有非常好的應用效果。還具有維護費用低、成本低、安全系數高等非常明顯的特征，有著非常廣泛的運用前景。尤其是在輸電線路處在較為復雜的環境當中，人工很難完成故障診斷和巡檢工作，但使用無人機后可有效的代替人工巡檢工作，能及時有效的完成其輸電線路的巡檢工作。有效應用人機巡檢輸電線路技術能有效的解決傳統人工巡視中因為環境因素局限的問題。

四、結語

總之，輸電線路的運行正常運行對整個電力系統的安全穩定運行有著非常重要的意義，因此，認真做好輸電線路的巡檢工作有著至關重要的作用。通過實踐證明，在輸電線路的巡檢工作中運用無人機技術可進一步提高其輸電線路的穩定性和可靠性。所以，電力企業工作人員，需要在具體的實踐工作中，進一步加強對無人機輸電線路技術的應用及分析，使其更好的確保輸電線路的正常運行。

參考文獻：

[1]陳西廣，董罡，王濱海，等.固定翼無人機巡檢輸電線路探討[J].山東電力技術，2011（5）：15.

[2]涂潔，馮智慧，梁文勇，等.小型無人機在電力線路巡檢中的應用分析[J].電氣時代，2016（11）：7577.

第一作者：陳華超。