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目前架空導線、超高壓電力電纜主要用于輸電線路的建設，而輸電線路是電力電網(wǎng)系統(tǒng)的最重要組成部分，對電力設備管理的要求，也越來越向規(guī)范化、科學化、信息化方向發(fā)展。而當前的輸電線路巡視管理手段不容易確保巡視工作按期保質保量的完成（如有否漏檢、沒按規(guī)定時間巡視）。所以很有必要引進新的手段來提高輸電線路巡視工作的水平。本文就高壓架空輸電和陸地隧道內(nèi)敷設超高壓電力電纜為例，圖文并茂地重點介紹了若干種輸電線路巡查新方法。
一、高壓架空導線線路巡查
根據(jù)國家“十二五規(guī)劃”精神，到2015年，我國將形成以“三縱三橫”特高壓交流為骨干網(wǎng)架的電網(wǎng)結構，110（66）kV及以上線路預計將達到90萬公里以上。我國地理復雜，地勢西高東低，山地、高原面積廣大，有相當一部分架空輸電線路建在森林、高山等地勢復雜地帶，各地供電局在為當?shù)鼐用裉峁┍憷耐瑫r，復雜地勢中的架空輸電線路巡查就顯得困難了。隨著科技的進步，高壓架空輸電線路巡檢目前可分為人工巡檢、直升機巡檢、無人機巡檢、人工與無人機協(xié)同巡檢等多種巡檢方式。本章節(jié)主要探討人工巡檢與無人機巡檢協(xié)同作業(yè)。如圖1人工巡檢、圖2無人機巡檢所示。
傳統(tǒng)人工巡檢缺點
在上個世紀，我國主要以人工線路巡檢為主，但人工巡檢卻面臨著很多問題，如輸電線路距離長，人工步行緩慢，巡檢效率不高；森林、濕地、山體滑坡等不平地帶巡檢難度；冰雪、地震、洪澇災害等惡劣自然條件下巡檢難度大等等缺點。
直升機巡檢應用及缺陷
直升機巡檢近年來應用在輸電線路的輔助巡檢工具，國家電網(wǎng)公司在2009年成立國網(wǎng)通用航空有限公司，截止目前已成為中國通用航空領域最大的直升機電力作業(yè)公司，預計到今年底該公司擁有的輸電線路巡檢直升機總數(shù)量將達到17架。輸電線路巡檢直升機主要應用于特高壓交流、直流輸電線路，重點應用于架空輸電線路桿塔瓶口以上部位。但直升機也具有一些缺陷，如直升機巡檢費用較高，出勤率較低，不方便攜帶；有一定的潛在危險，需嚴格培訓上崗，推廣面小，培訓周期漫長；設備保養(yǎng)維護嚴格等。
3萬元無人機成功有效巡檢
21世紀初，為了提高巡檢效率，減少巡檢人員勞動強度，國網(wǎng)公司推出了無人機巡檢作業(yè)模式。無人直升機作為無人機的一種，可以被應用在輸電線路巡檢中，以提高巡線的效率。無人機平臺的輸電線路巡檢系統(tǒng)，包括無人直升機平臺和檢測系統(tǒng)，主要的巡線方式包括可見光巡檢和紅外光巡檢。巡檢對象包括導線、引流線、絕緣子、防震錘、線夾、塔身、金具等。巡檢內(nèi)容包括設備破損、部件丟失、設備熱缺陷等。最早利用無人直升機巡線的是英國威爾士大學和英國EA電力咨詢公司。上世紀80年代開始,我國也開始研究利用直升機巡線的技術，并在華北電網(wǎng)得到了試驗性應用。輸電線路無人機巡檢可分為小型旋翼無人機、中型旋翼無人機等機型，抗風能力均在3-4級或以上，大大提高了工作效率。國家電網(wǎng)公司在國內(nèi)10個省市內(nèi)的供電局利用2年時間試驗人工巡檢、直升機巡檢、無人機巡檢協(xié)同作業(yè)模式。但無人機巡檢也面臨著諸多難題，如無人機的續(xù)航能力不高、抗風能力不強、高空作業(yè)穩(wěn)定性不高、成本造價較高。2013年11月在無錫召開的第二屆輸配電協(xié)作網(wǎng)年會上，來自南方電網(wǎng)公司某地方供電局做了《輸電線路無人機應用》的報告，報告稱已成功采用無人機進行有效巡檢，并將無人機的造價成本控制在3萬元以內(nèi)，業(yè)內(nèi)人士紛紛表示愿意進一步交流。相信國網(wǎng)、南網(wǎng)及相關科研機構聯(lián)合可進一步研發(fā)出高效、節(jié)能、成本低、續(xù)航時間久、攜帶便捷、使用方便的無人巡檢機，如果有大規(guī)模架空導線生產(chǎn)能力的電纜企業(yè)也參與到研發(fā)之中，會提高無人巡檢機的科技含量和實用性。
二、應用機器人對超高壓電纜隧道巡檢優(yōu)勢明顯
輸電網(wǎng)中的超高壓電力電纜一般采用地下隧道敷設，電纜隧道一般為地下封閉式結構，通風及采光條件比較差，而且一般隧道比較長，需要經(jīng)常進行人工檢修，以免因電纜擊穿而引發(fā)的火災或大規(guī)模斷電事件發(fā)生，但電纜隧道檢修復雜而且伴有潛在危險，在第二屆輸配電協(xié)作網(wǎng)年會上，部分地方供電局應用了機器人巡檢輸電線路。如圖3所示。該機器人具備自主巡檢、突發(fā)事件處置、遠程監(jiān)控功能，續(xù)航能力達4小時，配備高清可見光和紅外攝像機、有毒氣體檢測裝置，可實現(xiàn)對隧道內(nèi)電纜形變和本體沉降情況、有毒氣體含量的監(jiān)測，并將現(xiàn)場實時情況通過隧道綜合監(jiān)控系統(tǒng)傳輸至輸電線路狀態(tài)監(jiān)測中心，取代人工巡視，實現(xiàn)隧道內(nèi)全路徑自主巡檢，能有效解決高壓電纜隧道巡檢難度大、人工巡檢危險系數(shù)高等問題。線路運檢人員足不出戶即可掌握電纜隧道內(nèi)部設備、人員的情況，實現(xiàn)綜合智能監(jiān)控與智能邏輯連鎖的管控一體化。
圖3 人工與機器人電纜隧道巡檢
具備自主巡檢、突發(fā)事件處置、遠程監(jiān)控功能，續(xù)航能力達4小時，配備高清可見光和紅外攝像機、有毒氣體檢測裝置，可實現(xiàn)對隧道內(nèi)電纜形變和本體沉降情況、有毒氣體含量的監(jiān)測，并將現(xiàn)場實時情況通過隧道綜合監(jiān)控系統(tǒng)傳輸至輸電線路狀態(tài)監(jiān)測中心，取代人工巡視，實現(xiàn)隧道內(nèi)全路徑自主巡檢，能有效解決高壓電纜隧道巡檢難度大、人工巡檢危險系數(shù)高等問題。線路運檢人員足不出戶即可掌握電纜隧道內(nèi)部設備、人員的情況，實現(xiàn)綜合智能監(jiān)控與智能邏輯連鎖的管控一體化。
“十二五”是國家深化改革的關鍵時期，對于產(chǎn)能嚴重過剩的電纜企業(yè)來講，如何從方便供電局架空導線、電纜隧道巡檢，改善產(chǎn)品質量，提供便捷、高效巡檢支持，或許是企業(yè)利潤另一個利潤重要增長點。
