多旋翼無人機超、特高壓線路消缺技術優化研究

劉繼承+++劉姜++付子峰++劉春堂

摘 要：隨著近幾年我國電力事業的快速發展，我國的各個城市與農村都設置了數量巨大的輸電線路，這些數量密布的輸電線路由于橫穿于半空之中，經常會出現異物纏繞高壓線路的現象，會給輸電線路的正常供電和安全帶來極大的隱患。最初針對線路消缺，相關人員都是通過人工的方式進行摘取，對相關工作人員的人身安全帶來很大風險，但是隨著科學技術的不斷發展，目前這些清理輸電線路消缺的工作全部由噴火無人機來代替，下面筆者就噴火無人機的產品特點、設計配置等方面的分析，來總結噴火無人機清理輸電線路消缺的優勢。

關鍵詞：噴火無人機；高壓線路；消缺；優勢

中圖分類號：TM732 文獻標識碼：A

一、輸電線路被異物纏繞的危害與傳統消缺方式

為了能更好輸送電力，我國各地的高壓線數量密布，而這些高壓線一旦有懸掛物或是漂浮物纏繞，會給這些高壓線帶來許多的線路安全隱患。最早針對這些現象，都是采取人工取物的方式來清理高壓線上這些纏繞物，這對于工人的人身安全帶來很大的風險。2013年，我供電局輸電管理所工人在進行220kV線路巡視時，發現一條幾米長帶尾巴的塑料薄膜纏繞在線路上。這條纏繞薄膜在線路上隨時可能造成線路短路跳閘，繼而引起一系列連鎖反應的電網事故。發現這一險情之后，巡線工人立刻向上級匯報異常情況?？滩蝗菥?，我們當即向上級匯報情況，申請該路段臨時停電，派出高空作業車，供電技術人員需坐上高空作業車，升上離地面20m的高處，用絕緣桿小心翼翼地進行摘取。發現為3m多長繩索尾巴的煙花降落傘。負責人表示，類似這些帶繩索尾巴的煙花降落傘或氫氣球，一旦纏繞在線路上，會成為引發重大電網事故的“元兇”。

二、噴火無人機面世后對高壓線路消缺的優勢

YX-P6噴火無人機是我公司專門為電力檢修公司清除輸電線路異物研制的多旋翼噴火無人機系統。該系統由折疊六旋翼無人機搭載專用噴火裝置組成，噴火裝置采用獨特的非同步脈沖引火設計理念，可針對不同異物選擇燃料噴火與汽油噴火方式，有效去除輸電線路異物。

（一）產品特點

本產品電磁閥有效控制噴頭漏油，杜絕隱患；采用油氣混合噴火方式；無人機續航時間10min；可不間斷噴火20s；有效噴火距離≥5m；噴火圖像實時回傳地面。

（二）設計的主要參數見表1。

（三）無人機噴火裝置圖詳解（圖1）

（1）2.5L無人機噴火裝置專用油箱。

（2）5.8GHZ模擬圖傳發射機。低延遲實時傳輸噴火頭目標畫面。

（3）機載鏈接裝置板?？捎糜诟鞣N無人機適配。

（4）超高壓力油泵。自帶壓力開關保證每時每刻油泵高壓力輸出。

（5）高壓點火模塊。用于燃氣噴火頭的實時點火。

（6）內置電池充電接口。由于對噴火裝置內置電池進行充電。

（7）供電總開關。由于給噴火裝置內部供電開關控制。

（8）燃氣罐安裝板。用于燃氣瓦斯罐的安裝固定。

（9）燃氣瓦斯罐。用于點火噴頭的燃氣供應。

（10）燃氣罐手動控制閥。用于手動控制燃氣供應，避免電磁閥長期高壓損壞。

（11）燃氣電磁閥。用于點火噴頭的遠程供氣控制。

（12）油管護線圈。用于供油油管的保護。

（13）管夾。用于噴火支管的安裝固定。

（14）高清攝像頭。用于獲取噴火目標的實時圖像。

（15）噴火支管。用于噴火頭和點火頭的連接、安裝。

（16）燃油電磁閥。用于噴火頭的燃油遠程控制，確保滿足噴火距離。

（17）噴火頭。用于燃油噴火的前端噴油。

（18）點火噴頭。用于前端噴氣點火。

（19）點火噴頭隔離安裝板。用于隔離點火噴頭和燃油噴頭，防止點火噴頭高溫影響燃油噴頭。

（20）油箱鏈接鋁柱。用于連接固定油箱。

（21）油箱固定板。用于固定油箱。

（22）油箱固定板連接鋁柱。用于兩塊油箱固定板的連接。

（23）油箱輸出接口。由于油泵供油。

本無人機噴火裝置2.5L專用油箱。5.8GHZ模擬圖傳發射機。低延遲實時傳輸噴火頭目標畫面。機載鏈接裝置板?？捎糜诟鞣N無人機適配。超高壓力油泵。自帶壓力開關保證每時每刻油泵高壓力輸出。高壓點火模塊。用于燃氣噴火頭的實時點火。內置電池充電接口。由于對噴火裝置內置電池進行充電。供電總開關。由于給噴火裝置內部供電開關控制。燃氣罐安裝板。用于燃氣瓦斯罐的安裝固定。燃氣瓦斯罐。用于點火噴頭的燃氣供應。燃氣罐手動控制閥。用于手動控制燃氣供應，避免電磁閥長期高壓損壞。燃氣電磁閥。用于點火噴頭的遠程供氣控制。油管護線圈。用于供油油管的保護。高清攝像頭。用于獲取噴火目標的實時圖像。噴火支管。用于噴火頭和點火頭的連接、安裝。燃油電磁閥。用于噴火頭的燃油遠程控制，確保滿足噴火距離。噴火頭。用于燃油噴火的前端噴油。點火噴頭。用于前端噴氣點火。點火噴頭隔離安裝板。用于隔離點火噴頭和燃油噴頭，防止點火噴頭高溫影響燃油噴頭。油箱鏈接鋁柱。用于連接固定油箱。油箱固定板。用于固定油箱。油箱固定板連接鋁柱。用于兩塊油箱固定板的連接。油箱輸出接口。由于油泵供油。

（四）操作方法

該機型支持遠程遙控點火，起飛前將燃油加滿，打開點火燃氣手動閥門和噴火設備供電開關。無人機飛至目標點附近是用遙控打開遙控通氣閥門，進行燃氣點火。根據實時圖像回傳，對準目標后開始作業噴火。

（五）產品的優勢分析

無人機在操控人員的操作下，升空后對懸掛在輸電線路的懸掛物進行持續大量的火焰噴擊，使這些輸電線路上的懸掛物燃燒起來并掉落地面。由于每天供電量非常大，而且大部分線路隱患點靠近居民區，處置難度較大，所以針對這樣的現象，一般都是采用無人機噴火技術帶電處置風箏隱患，保障線路安全運行，同時也避免出現人工取物時的人身安全風險因素。巡線人員在執行巡視時，當發現纏繞物嚴重影響輸電路線情況會十分緊急時，就會向上級申請實施無人噴火機裝置，通過利用安排無人機飛到現場，對飄掛物進行清理。我們經短暫的安裝調試，一架大型的無人機輕巧升空，迅速貼近飄掛物的懸掛點，隨后持續噴出大量火焰，飄掛物即燃燒起來并脫離電線，掉落地面。整個清理過程僅耗時10分鐘左右。

綜上，“與常規的停電作業相比，使用無人機對輸電線路進行帶電消缺，既縮短了消缺時間，也有效降低了工作的勞動強度和作業風險，取得了良好的效果?！毕嚓P負責人呼吁，供電局仍將繼續加大帶有噴火、紅外測溫等裝置的特種無人機的使用力度，提升無人機應用水平，進一步提升供電可靠性。

三、高壓線路消缺的建議

1.做好電力設施保護宣傳工作

近幾年來，我們公司每年都投入大量資金進行護電宣傳活動。宣傳的形式包括：利用電視、廣播、報紙、巡線工沿途發放電力法宣傳手冊，出動電力法宣傳車在全市35個鄉鎮巡回宣傳，增強廣大人民群眾自覺保護電力設施的意識，努力營造全社會了解、關心保護電力設施的良好社會環境和法制氛圍。

2.加強線路通道竣工驗收及日常規范化管理

認真對已竣工的線路通道進行驗收，按照輸電線路驗收規范，要求建設單位按要求開出通道，防護區內的樹木應徹底清理，滿足線路運行單位的要求，保護區以外應無危及線路安全的樹木。要不斷完善輸電線路通道的規范化管理，特別在變電所周圍桿塔、重要交叉路口、村莊附近的桿塔上安裝永久性電力設施宣傳警示牌。

3.調動各方面護線工作的積極性

鼓勵群眾發現有對線路安全造成威脅的案例及時進行舉報，建立舉報、獎勵制度，設立獎勵基金來有效降低外力破壞。一種是人為因素造成破壞的，另一種就是發現電力設施受到自然破壞的，并主動與電力部門進行聯系的，避免供電損失的，應根據情況給予獎勵，提高護線人員的積極性。

結語

輸電線路通道治理，是一項長期而艱巨的工作。本著專業班組管理與群眾護線相結合、依靠屬地的原則，還需要堅持不懈地去做許多說服、教育和宣傳工作，使沿線群眾愛線、護線意識得到不斷提高，努力營造“破壞電力設施為恥，愛護電力設施為榮”的良好環境。只有這樣，才能最大限度地消除和限制外界一切損害輸電設施的不安全因素，確保電力設施安全、可靠供電。

參考文獻

[1]張峻宇，楊明偉，程玉洲，等.特高壓輸電線路運行維護技術研究現狀分析[J].建材與裝飾，2016（38）：24-25.

[2]吳玉周，楊世挺.特高壓輸電線路狀態監測技術的應用[J].科技與企業，2015（23）：24-25.