輸電線路直升機帶電作業技術研究應用

祝昆

（廣東省輸變電工程有限公司，廣東 廣州 510160）

隨著我國經濟的高速發展，大容量、長距離的輸電線路數量不斷增加，常規帶電作業方法進行線路檢修作業不但滿足不了現代線路檢修需求，這種方法還會耗費大量時間及浪費大量人力資源，這給線路的安全穩定運行帶來諸多困難。由此可見，輸電線路的正常運行維護、維修及帶電作業都需要先進的技術作為支撐，為了滿足輸電線路安全運行，作為世界上最先進的帶電檢修技術——直升機帶電作業，已被廣泛應用于輸電線路檢修作業中。為開展直升機帶電作業技術的研究，提升輸電線路現代化水平奠定了良好的基礎。

1 直升機帶電作業的背景及意義

從2015年起，廣東電網公司機巡作業中心已在全省范圍內全面開展直升機巡線業務，截至2017年4月共完成線路巡視30061公里，累計發現缺陷51509項，為電網設備的安全穩定運行提供堅實的保障。經統計，直升機巡視發現缺陷主要集中在桿塔上部、導地線連接部位，大部分缺陷表象為螺栓、銷釘的缺失，引流板發熱。按照機巡發現缺陷的分布特點，帶電消缺處理具有較大可操作性。但由于電網負荷及系統運行方式的需求，很多線路不能及時停電進行消缺，另外大部分高壓輸電線路均處于大山上，所處地形復雜，交通運輸困難，自然環境惡劣，加上電力線及桿塔長期暴露在外，很難采取常規的方式進行帶電消缺，故通過直升機帶電作業人員進入等電位的方法進行帶電作業將會很好地解決以上問題。

2 輸電線路直升機帶電作業關鍵技術

直升機巡視可以快速對單條線路完成巡視檢查，檢查發現的缺陷呈現集中、類似缺陷重復出現的特點。采用傳統人工帶電作業在面對多點檢修時，易將大量的時間消耗在將作業人員送達現場和工位的過程中，使用直升機帶電作業方法可避免此類問題。另外，由于避免了檢修人員上下鐵塔的體力消耗，降低了高空墜落風險。而體力充沛的檢修人員作業效率高，檢修時間的減少，則暴露在強電場的時間大幅縮短，引發事故的可能性也更小，為有效解決批量發現的新缺陷與停電檢修計劃、勞動力不足及線路長期帶病運行的問題，通過對國外先進帶電技術研究，形成符合我省實際情況的直升機帶電檢修方法——懸吊多人作業方法。

（1）絕緣吊繩設計為一端掌形接頭、另一端鋼環，通過環——掌鏈接有效解決吊繩長度問題，可以根據現場塔型快捷組裝適合作業長度的絕緣吊繩；同時，掌形接頭可以同時懸掛幾條分支，達到同時攜帶多名作業人員進入電場的目的；由于吊繩采用多段鏈接，懸吊過程中繩索旋轉時通過連接點的傳送可以消耗旋轉能量，減緩繩索的旋轉效應。圖1為絕緣吊繩連接頭。

圖1 絕緣吊繩連接頭

（2）絕緣吊繩是由12股迪尼瑪纖維編織成的并有雙層氣密外套。因為它是不透水、灰塵和其他污染物，它非常適合于惡劣的環境。其雙層擠出護套可以有效防止繩索的磨損和損壞，并可以作為繩索可靠性的檢驗指標，繩索的護套還可使整條繩索形成一個整體，消除繩索內部應力達到防止繩索旋轉效果。這種繩子是用于帶電環境工作的最佳選擇。圖2為絕緣吊繩。

（3）絕緣索吊作業對機型、塔形結構、海拔、人員、器械的局限性較小。500kV輸電線路經校核采用該方法時，架空地線與上導線之間及相間的最小組合間隙滿足要求，能對多回路、緊湊型線路和常規線路上任意相進行作業。

（4）直升機采用絕緣索吊將作業人員、工器具送入強電場后即可離開，還可以將其它作業人員送入其它作業地點，故可以同時開展多點作業，工作效率大大提高。

（5）由于直升機采用絕緣索吊將作業人員、工器具送入強電場，本身不直接進入電場，飛機遭受電擊和造成相間短路的風險較小，作業風險明顯降低。

圖2 絕緣吊繩

2.1 帶電作業工作準備

（1）技術資料準備。根據任務要求，收集所需架空輸電線路的地理位置分布圖，熟悉線路走向，地形地貌、以及機場等重要設施情況。收集所需巡檢架空輸電線路的桿塔明細表和經緯度坐標，熟悉線路電壓等級、交叉跨越及塔型。收集線路當月運行參數和缺陷記錄、飛行黑點、禁飛區及線路經過的易發生投訴的區域等資料，了解線路運行單位需求，熟悉線路的運行狀態。查詢巡檢線路所在地區的天氣情況，提前做好飛行準備。

（2）飛行準備會。召集機組全體人員，召開飛行準備會。會議需明確直升機任務、計劃及安全注意事項，并進行安全和技術交底。

（3）作業申請。提前一周向線路運行管轄單位提出申請。將直升機作業計劃及桿塔明細表、塔位坐標等資料報送至通航公司，由航務負責飛行航線及臨時起降點空域許可的申報協調。

（4）直接工作準備。①檢測現場氣候是否符合開工條件，遇雷、雨、霧、雪不得進行帶電作業，風力大于8m/s、濕度大于80%，能見度小于3km不得開展帶電作業。②工器具整齊擺放在防潮苫布上，進行全面外觀檢查（不漏檢）；用干燥、清潔的毛巾對平質絕緣工具進行表面清潔，并用兆歐表對絕緣工具進行絕緣電阻檢測，確認絕緣電阻≥700MΩ，等電位電工應穿戴全套合格的屏蔽服且各部分之間連接良好，工作負責人負責檢查，整套屏蔽服最遠端電阻不大于20Ω。作業人員不得裸手持絕緣工具。等電位電工核對設備雙重命名是否與工作票上的設備雙重命名相符合，然后檢查絕緣安全帶外觀是否完好、進行沖擊試驗后向工作負責人匯報清楚。

2.2 直升機帶電作業優勢

直升機作業是常規作業的補充手段，可以有效的提高作業時效和質量。如線路巡視時，直升機可以發現鐵塔上部塔頭位置的設備缺陷，人工巡線可以及時發現基礎、塔材方面的問題。由此可見，這兩者之間并不矛盾。在進行電力搶修作業時，采用直升機運載工作人員和輕型機具，能更快的處理故障和缺陷。同時，直升機帶電水沖洗可以解決線路不中斷運行提高線路抗污能力的效果，同時，對于交通不便、地形、地質復雜等作業困難問題都能有效解決。

3 直升機帶電作業檢修

直升機吊索法檢修作業是利用直升機通過絕緣繩將人和物拉升到高壓電塔或導線上，工作完成后再把人和工作機具接下來的一種工作方式。直升機通過吊索系統將檢修人員運送到線路作業點進行檢修作業，具體作業流程如圖3所示。

圖3 吊索法檢修作業流程圖

4 直升機帶電檢修作業的經濟效益

常規帶電檢修作業和直升機帶電檢修作業相對比，雖然在費用方面高于常規帶電檢修作業，但其快速高效的帶電作業效率，大大提高了輸線電路的安全可靠性。直升機帶電檢修作業和常規帶電檢修作業的項目技術經濟相比較，特別是在一些地形復雜、交通困難及自然環境惡劣的條件下，常規人工檢修作業無法完成，或完成費用過高的情況，采用直升機帶電檢修作業，只要天氣等條件符合要求都可以進行檢修作業，這與常規的檢修作業方式相對比，具有一定的優勢和經濟效益。

5 結語

直升機帶電檢修作業是電網運行檢修技術的發展方向，項目的成功研究和具體應用，不但提升了電網運行的檢修技術水平，同時大大提高了工作效率，減小勞動強度，降低成本投入。與一些人工操作必須停電、人工難以完成或完成成本代價過高的項目相比較，直升機作業具有明顯優勢。由此可見，直升機帶電作業為輸電線路的穩定運行提供了一種全新的、有效的保障措施，提高了電網運行的安全可靠性。

參考文獻：

[1] 趙樹喆. 超高壓輸電線路帶電作業的探究[J]. 科技與創新,2017,（5）.

[2]韓昊,陳達,翁永春;直升機帶電作業安全距離評估[J].湖北電力 ,2010.34(5):38-40.