淺談無人機在10kV配網架空線路的應用前景

王鵬飛

摘要：在時代歷史大潮飛速發展的今天，科學技術的不斷提高帶動了各個領域的發展。然而，在現階段的電力系統中，10kV配網架空線及設備架設于街道、河畔、山區、叢林等，運行條件復雜、高空障礙物多、起飛條件差等因素制約了10kV配網線路的使用，為此本文提出了無無人機在10kV配網架空線路的應用前景，以供相關人員參考。

關鍵詞：無人機;10kV配網;架空線路;應用前景

引言

隨著電力市場不斷改革，面向用戶側的配電網絡設備結構愈加復雜;由于網架構建需要、專用工程接入和銷戶、新建工程用電需求等多方面因素的影響，配網設備異動較為頻繁，且由于電壓等級較低，配網線路設備間距較小，增加了配網巡視運維難度。傳統配網作業模式較為單一，大多依賴人工自主作業，自動化、智能化程度有待提升。在主網輸電線路巡視工作中，搭載可見光、紅外傳感器等模塊的無人機巡檢系統已成為日常巡視的主要手段，而當前無人機在配網架空線路中的應用并不廣泛。隨著無人機新技術的發展和配網智能化進程的推進，將不斷改良的無人機應用于10kV配網架空線路作業中能夠有效提升工作效率，彌補當前工作模式中存在的不足。

1無人機在10kV配網架空線路中應用的作用及優勢

1.1無人機在10kV配網架空線路中應用的作用

10kV配網架空線路是電力企業管理工作的基礎，做好巡線工作，在10kV配網架空線路巡視中有效解決出現的問題，不僅能保障整條供電線路的傳輸能力，更能充分促進整體供電運行能力的全面提升。充分結合無人機技術，將電力線路巡視過程中必須注意的控制點位與觀測要點互相融合、貫通，通過使用無人機開展10kV配網架空線路巡視工作，這對于改善整體的供電效果無疑是一大福音。利用無人機開展10kV配網架空線路巡視工作不僅可以大幅度提升10kV配網架空線路巡視工作的效率和速度，還能夠充分保障供電公司的運行能力。

1.2無人機技術的應用優勢

當前隨著我國電力產業的快速建設和發展，在供電過程中對供電線路的供電狀態提出了更高的標準。由于不同區域范圍內供電量以及供電狀況存在一定的差異，因此需要在供電管理過程中充分做好供電線路的巡視工作，對供電線路當中存在的各種缺陷和故障問題進行及時發現，并且提出針對性的處理措施來加以解決，有效提高整個供電工作的質量和效果。無人機代替人工登桿檢查桿塔上的部件，搭載見光相機拍攝桿塔照片，在整個巡視工作的效果和質量方面得到了明顯的提升，也避免了人工檢查的安全風險。在具體的巡視過程中，人工巡視和無人機技術之間進行有效結合，可以最大限度上保證電力線路在最短的時間范圍內完成全面的巡視和檢查，為整個供電工作的安全性和穩定性提供重要的保障。因此，作為供電單位，在線路巡視工作中需要對無人機技術的應用加以充分重視，對線路巡視工作中存在的不足進行改進和完善，充分發揮出無人機技術在電力線路巡視工作中的工作優勢，有效提高供電工作的整體質量和效率。

2配網無人機選型基本要求

配網線路桿塔間跨越長度較短，多架設于人口密集區或郊區道路旁，部分配網線路位于山區或跨江架設;在配網架空線路中還安裝有刀閘、柱上開關、配電變壓器等設備，結構復雜、類型眾多。因此對應用于配網架空線路的無人機提出幾點基本要求：可靠性高。機身小，墜機風險低;便攜性強。裝拆、攜帶方便，對起降場地要求低，可迅速開展作業;功能多樣?？纱钶d多種檢測模塊，便于開展故障巡視和發現不同類型的設備隱患。為滿足巡視方式多樣性，無人機應能夠搭載高速圖像模塊、紅外、紫外成像傳感模塊、特高頻、超聲波局放傳感模塊等模塊，并滿足相應技術參數配置要求。各模塊針對配網線路檢測的主要故障類型為：可見光圖像。導線斷股、絕緣子斷裂脫落、引流元件間隙過大、絕緣層破損、異物纏繞、桿號牌缺失等;紅外成像。刀閘、電纜終端、線夾、導線接頭等部位的發熱故障;紫外成像。設備電暈放電情況;局放測試。配電變壓器、電纜終端內部局部放電現象。

3無人機在10kV配網架空線路的應用前景

3.1在躲避障礙物的應用前景

因為無人機設備在10kV配網架空線路巡視過程中起到了顯著的作用，但是無人機設備運用到10kV配網架空線路巡視過程中還是要面對較多的環境要素，其中存在著較多的艱難險阻，要清理無人機設備巡線過程中的障礙物，那么巡線人員要根據無人機巡線技術的運用特點，把無人機障礙巡線工作中躲避手段整合成一套系統，然后有效地運用到10kV配網架空線路的巡視過程中，這樣就可以幫助無人機設備更好地躲避障礙物。另外紅外線感光系統在整個系統中起到了重要作用，如果檢測到障礙物的光源有所變化，此時系統就會發出信號，從而強迫無人機改變之前的路線。

3.2在現場勘察中的應用前景

將無人機與VR技術結合能使飛行更加安全高效便捷，在電網應用中發揮更大優勢。VR技術可為操作人員提供身臨其境的沉浸感，通過VR眼鏡實時觀看巡檢過程中的影像，有助于提高操作人員對無人機周邊環境和障礙物的感知能力，能夠進一步改善避障效果，降低操作難度。近年來無人機公司正在不斷研究改進無人機和VR的結合技術。在穿越機/競速無人機領域就搭載了FPV（第一人稱視角）設備，使飛手和賽事現場的觀眾能夠通過無人機鏡頭實時觀看飛行過程，體驗坐在駕駛艙內的感覺。配網架空線路開展綜合檢修、業擴工程、新建工程等工作需提前進行現場勘察，了解設備周邊環境，審查安全措施是否符合現場實際條件。對于穿梭在農村建筑、山區池塘等復雜地形的配電線路，依靠人工沿線一根根桿塔進行勘察往往將耗費大量時間和精力。搭載VR設備的小型無人機具備靈活輕便、噪音干擾小、危險系數低的特點，能夠實現更加精準便捷的飛行，可應用于輔助工作負責人和工作票簽發人開展現場勘察工作。既能快速收集現場信息，掌握線路交叉跨越、T接點、臨近帶電部位等情況，又能夠減少無人機飛行噪音、意外墜機風險對周邊居民造成的影響。目前公司系統內，變電運維人員已開始學習使用VR型無人機對GIS變電站開展設備巡視，此項技術具備可行性。

3.3現場巡視工作的效中的應用前景果

無人機設備在10kV配網架空線路巡視過程中續航能力相對較強，巡視工作效果非常明顯。通過無人機巡線工作的開展，大大提高了供電單位10kV配網架空線路巡視工作的效果和質量，同時相關工作人員的工作效率也得到了全面提升，降低了人力資源的投入量。相關供電工作單位通過大量實踐工作整合和分析之后得出，通過無人機技術的應用，在10kV配網架空線路的巡視工作中，可以實現全天候無干擾巡線工作，相關工作人員只需要在終端控制無人機設備，即可完成遠距離的10kV配網架空線路巡視工作，與傳統的巡線工作方式相比，通過無人機設備的使用大大降低了供電單位內部巡線工作人員的工作壓力和時間投入量，為供電單位帶來了更高的經濟效益和社會效益。

結語

近年來在應用于配網架空線路的無人機技術領域涌現出許多新成果，作為搭載平臺其具備的功能正向多元化發展，從而更好地適應各種配網工作需求。利用無人機可在智能配網架空線路領域輔助開展多項業務，能夠有效減輕人員負擔，降低作業風險，提高工作效率和質量，有利于提高配網供電可靠性，具有十分可觀的應用前景。

參考文獻：

[1]湯明文，戴禮豪，等.無人機在電力線路巡視中的應用[J].中國電力，2013，3.

[2]馬利東.基于VR技術的無人機電網巡檢運用探索[J].電工技術，2017，3.