湖州地區(qū)直升機(jī)巡視常態(tài)化的可行性及其必要性分析*

張 剛，章旭泳，周 俊

（國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司湖州供電公司，浙江 湖州 313000）

0 引言

隨著特高壓建設(shè)的不斷深入，湖州地區(qū)作為能源中心到耗能中心的重要聯(lián)絡(luò)點(diǎn)，多條特高壓線路由此通過，這些線路的重要性不言而喻.作為線路的維運(yùn)單位，要求我們準(zhǔn)確高效的發(fā)現(xiàn)和處理缺陷，確保線路安全.但是特高壓線路湖州地區(qū)地形復(fù)雜，植被繁茂，如何及時(shí)準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)缺陷是我們急需解決的問題.

在特高壓巡檢技術(shù)中，直升機(jī)巡視因其巡視速度、巡視角度和攜帶大量高科技裝備具有極強(qiáng)的缺陷發(fā)現(xiàn)能力，有人工巡檢無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，尤其是在巡視塔頭細(xì)節(jié)、通道交跨情況以及紅外、紫外、可視特征缺陷方面具有強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì).

1 國(guó)內(nèi)外直升機(jī)巡視概況

20世紀(jì)50年代，美國(guó)、加拿大、西歐很多國(guó)家開始采用直升機(jī)巡視.80年代，美國(guó)、加拿大和澳大利亞由輸電線路巡視、檢修，發(fā)展到直升機(jī)等電位帶電作業(yè)，使直升機(jī)電力作業(yè)技術(shù)又向前邁進(jìn)了一大步.

我國(guó)從80年代初開始對(duì)高壓、超高壓架空線路進(jìn)行直升機(jī)巡視和施工作業(yè)嘗試.華北電網(wǎng)公司于1999年10月開始研究和論證直升機(jī)在華北地區(qū)作業(yè)的可能性.國(guó)家電網(wǎng)公司2008年正式提出《直升機(jī)巡檢及作業(yè)關(guān)鍵技術(shù)研究框架》，由浙江電力公司為主要承擔(dān)者.湖州地區(qū)于2011年開始利用直升機(jī)進(jìn)行非常態(tài)化試巡視，巡視效果很好，但部分功能尚未啟用.

2 直升機(jī)巡視的內(nèi)容及優(yōu)勢(shì)

2.1 傳統(tǒng)巡視

正常巡視即人工巡視是輸電線路日常運(yùn)維的最主要工作，按規(guī)程規(guī)定，正常巡視一般每月一次，除此之外還有特殊巡視、夜間巡視、故障巡視，在特殊保電及迎峰度夏期間還要增加巡視次數(shù).由于特高壓輸電線路桿塔單體高大，線路路徑地形復(fù)雜，傳統(tǒng)人工巡視方式速率低、時(shí)效性差，且運(yùn)行成本和勞動(dòng)強(qiáng)度很大，而且運(yùn)維質(zhì)量難以保證.

2.2 直升機(jī)巡視內(nèi)容

（1）利用紅外熱像儀對(duì)線路上的導(dǎo)線接續(xù)管、耐張管、跳線線夾、導(dǎo)線線夾、金具、絕緣子等進(jìn)行拍攝，并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，判斷其是否正常.

（2）在巡航過程中應(yīng)用望遠(yuǎn)鏡、照相機(jī)及機(jī)載可視攝像機(jī)檢查記錄基礎(chǔ)、桿塔、導(dǎo)地線、金具、絕緣子等部件的運(yùn)行狀態(tài)，還可以對(duì)線路走廊內(nèi)的樹木生長(zhǎng)、地理環(huán)境、交叉跨越、外部施工等情況進(jìn)行分析，判斷樹木交跨是否超限，外部施工及地理環(huán)境是否對(duì)線路產(chǎn)生影響.

（3）利用紫外成像儀對(duì)線路上的導(dǎo)地線、絕緣子、跳線線夾、導(dǎo)地線線夾、金具等進(jìn)行拍攝，分析檢查電暈放電情況，判斷設(shè)備運(yùn)行是否正常.

2.3 直升機(jī)巡視優(yōu)勢(shì)

2.3.1 發(fā)現(xiàn)隱蔽性缺陷強(qiáng)

直升機(jī)可以利用紅外成像儀發(fā)現(xiàn)線路上的隱蔽缺陷，比如引流線金具發(fā)熱、合成絕緣子內(nèi)部損傷發(fā)熱、瓷質(zhì)絕緣子零值等，這些缺陷是人工巡視無法發(fā)現(xiàn)的，雖然可以配備手持紅外檢測(cè)儀，但是由于人工巡視在地面受巡視位置的限制容易產(chǎn)生誤差，并且不能全程監(jiān)測(cè).

2.3.2 能發(fā)現(xiàn)細(xì)節(jié)及死角缺陷

由于特高壓桿塔單體高大，對(duì)于塔頭、導(dǎo)地線、絕緣子上部損傷及各種開口銷的損傷缺失，地面巡視人員即使配備望遠(yuǎn)鏡等觀測(cè)設(shè)備也不易發(fā)現(xiàn).由于地面地形、植被、建筑等因素已造成地面巡視人員有死角及露點(diǎn)現(xiàn)象，對(duì)于交跨及樹木測(cè)量尤為明顯，而這些問題對(duì)于直升機(jī)巡視來說都很容易解決.

2.3.3 發(fā)現(xiàn)缺陷準(zhǔn)確率

通過各地已經(jīng)開展的巡視數(shù)據(jù)來看，由于各種先進(jìn)設(shè)備的應(yīng)用和分析軟件的不斷升級(jí)，直升機(jī)巡視的準(zhǔn)確率高達(dá)100%.

3 湖州地區(qū)特高壓輸電線路直升機(jī)巡視效果

湖州地區(qū)于2012年5月共5天對(duì)跨區(qū)特高壓電網(wǎng)進(jìn)行直升機(jī)巡視，特高壓輸電線路直升機(jī)巡視發(fā)現(xiàn)缺陷75處，其中發(fā)現(xiàn)的典型缺陷73處（見圖1），另有2處為異物和防震錘外逃（地面巡視人員已發(fā)現(xiàn)）.根據(jù)線路運(yùn)維單位對(duì)直升機(jī)巡視發(fā)現(xiàn)75處缺陷核實(shí)結(jié)果看，本次巡視準(zhǔn)確率達(dá)100%，特別是多出塔頭金具缺開口銷、R銷幾乎脫落等嚴(yán)重情況，是地面人員無法觀察到的，同時(shí)為特高壓檢修和運(yùn)維單位今后巡視重點(diǎn)提供可靠依據(jù)，也避免了因線路設(shè)備缺陷造成的線路跳閘等故障.

圖1 典型缺陷

從缺陷類型來看這幾次的直升機(jī)巡視，紅外、紫外設(shè)備可能未安裝，另外可見光部分并未對(duì)線路通道內(nèi)的樹木、交跨、通道情況予以體現(xiàn).

4 直升機(jī)巡視的局限性

4.1 氣象條件制約

由于直升機(jī)對(duì)于天氣、溫度、風(fēng)速的要求極高，很可能連續(xù)1個(gè)多月都無法升空展開巡視.同時(shí)像夜間巡視之類的情況直升機(jī)完成有很大的危險(xiǎn)性.

4.2 安全性制約

航空器的安全行駛率要遠(yuǎn)高于地面交通，但每起事故的死亡率卻遠(yuǎn)高于地面交通，相信無人駕駛直升機(jī)的應(yīng)用可以解決此項(xiàng)制約.

4.3 外部環(huán)境制約

（1）專業(yè)人員、技術(shù)資源相對(duì)匱乏，由于科技含量很高，需要巡視人員具備很高的專業(yè)技術(shù)水平和豐富的操作經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)自己的專業(yè)技術(shù)人員刻不容緩.

（2）民用航空空域使用權(quán)協(xié)調(diào)困難.

5 結(jié)論

電力發(fā)展的高速路已經(jīng)啟程，我們將面臨越來越多的挑戰(zhàn)，如果跟不上發(fā)展的腳步，我們就會(huì)被淘汰，使用直升機(jī)巡視技術(shù)來提高電網(wǎng)可靠性已刻不容緩.通過國(guó)網(wǎng)公司十幾年的積累，以及湖州地區(qū)一年多的實(shí)踐，我們使用直升機(jī)巡視的條件已經(jīng)成熟.但由于直升機(jī)巡視所固有的局限性，它肯定不能完全替代人工巡視，因此在湖州地區(qū)開展“人機(jī)結(jié)合，直升機(jī)為主，人工為輔”的巡視方式是最合理的一種狀態(tài).相信當(dāng)完全應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)的時(shí)候，我們的特高壓線路安全運(yùn)行水平將會(huì)達(dá)到一個(gè)全新的高度.

［1］劉洪正，喬耀華.直升機(jī)巡視超高壓輸電線路［J］.山東電力技術(shù)，2012（1）：10－13.

［2］于德明，沈建，汪駿，等.直升機(jī)在電網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)中的研究與應(yīng)用［J］.電網(wǎng)技術(shù)，2009，33（6）：107－112.