江５０ ２０１５年１月 苏电机工程 第３４卷第１期 Ｊｉａｎｇｓｕ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ 直升机巡检在５００ ｋＶ及以上输电线路中的应用 刘贞瑶，韩学春，康宇斌 （江苏省电力公司检修分公司，江苏南京２１１１０２） 摘 要：介绍了直升机巡检技术及２０１３年江苏电网５００ ｋｖ及以上输电线路直升机巡检应用情况。从巡检效果和效益两方 面进行对比分析，发现直升机巡检费用与人工巡检差别不大，但其巡检效率可达人工巡检的６倍。直升机巡检技术用于５００ ｋＶ及以上输电线路的监察性巡视，可减轻人工劳动强度、提高巡线质量、降低运检成本、提升线路安全运行水平。 关键词：输电线路；直升机；巡检 中图分类号：ＴＭ７５５ 文献标志码：Ｂ 直升机巡检是近年来国家电网公司推行的线路巡 检业务新模式，综合应用了红外、紫外等先进、高效的 手段，具有故障发现及时、工作效率高、人工无法替代 等优点。采用直升机代替人工监察性巡视５００ ｋＶ线 路，可减轻线路班组工作量．提高监察性巡视质量，降 低线路运检成本、作业风险和劳动强度．提升线路运检 管理水平 １直升机巡检技术 直升机巡检主要采用可见光和红外技术．在直升 机底部安装吊舱．吊舱内集成了可见光摄像机和红外 成像仪，其中可见光摄像机为２００万像素．红外成像仪 分辨率为３２０ｘ２４０．其中可见光摄像机用于记录整个 直升机巡检过程．该摄像机分辨率较低．不适用于观测 线路缺陷 １．１直升机巡检检查项目 直升机巡检重点对输电线路平口以上金具进行检 查，主要对绝缘子、跳线进行重点检查，检查塔身有无 风偏闪络放电痕迹、导地线绝缘子金具是否有异常情 况、导地线及其连接金具是否挂有异物、线路走廊内是 否有与导线电气间隙小的物体导致放电等 （１）红外成像技术检查。利用红外热像仪对线路 上的导线接续管、耐张管、跳线线夹、导地线线夹、金 具、绝缘子等进行拍摄，分析数据。判断其是否正常，同 时进行全程红外跟踪录像 （２）可见光技术检查。在航巡中运用望远镜、照相 机、机载可见光镜头跟踪记录导地线、杆塔、金具、绝缘 子等部件的运行状态、线路走廊内的树木生长、地理环 境、交叉跨越等情况，同时进行全程跟踪录像。 １．２直升机巡检作业方式 直升机巡检作业时．由１名飞行员驾驶直升机．另 外２名航检员分别操作红外检测设备（机载吊舱等）和 可见光检测设备（防抖望远镜等）。一人利用防抖望远 收稿日期：２０１４－０８－０４；修回日期：２０１４－０９－２２ 文章编号：１００９—０６６５（２０１５）０１—００５０—０２ 镜观察，一旦发现线路可见光缺陷．将利用手持的防抖 佳能单反相机（１２００万像素）拍照记录：另一人负责操 控直升机吊舱巡检后台软件．后台软件可同时显示可 见光和红外２路信号．硬盘录像机同步记录巡检过程 红外、可见光视频，红外成像仪可对线路发热缺陷自动 检测和跟踪．便于巡检人员巡查线路发热缺陷 ２江苏直升机巡检应用情况 国网通航公司２０１３年对江苏公司５００ ｋＶ及以上 输电线路设备进行了巡检 全年累计巡视总长度 ７ ７２９．３７ ｋｍ，累计起降３０２架次，巡视铁塔１９ ３８１基 ２．１总体缺陷情况及分析 江苏电网２０１３年直升机巡检发现缺陷总体情况 见表ｌ，巡检线路长度７ ７２９．３７ ｋｍ，发现缺陷１９８２处． 其中严重缺陷１０５处．未发现危急缺陷。江苏电网 ２０１３年直升机巡检发现缺陷分类统计情况见表１．直 升机巡检发现的缺陷大体可以分为７类 其中发现频 次最高的缺陷类型为金具类（防振锤滑移和螺栓缺失 销子），占缺陷总量的８６．１５％：发现频次次高的缺陷类 型为导地线类（导地线断股、引流线脱落）和绝缘子温 度异常，占缺陷总量的４．２０ 和３．６８ ：其他缺陷为异 物、绝缘子自爆、附属设施等。分别占缺陷总量的 ２．９６％、２．４４％及０．５７ 。 表１江苏电网２０１ ３年直升机巡检发现缺陷分类统计 种类 数量 种类 数量 金具 １６６１ 异物 ５７ 导地线 ８１ 绝缘子４７ 红外测温 ７１ 附属设施及其他 ｌｌ 从缺陷原因来看：最主要是安装质量问题，且验收 未能发现，如开口销和锁紧销缺损、螺母缺失或滑出、 引流跳线小握手损坏、导地线金具发热、安装使用错误 等；其次跟设备质量有关，如防振锤滑移、地线绝缘子 放电间隙松动等：再次跟运行外部环境和设备正常老 化有关。如异物粘连、导地线损伤、均压环损坏、玻璃绝 刘贞瑶等：直升机巡检在５００ｋＶ及以上输电线路中的应用 ５１ 缘子自爆、低值瓷绝缘子、复合绝缘子芯棒发热等；最 后与运行维护不及时有关．如接地引线断股或者断开。 ２．２典型缺陷 直升机巡检时发现以下几种对输电线路安全运行 较大且人工巡视难以发现的典型缺陷。 （１）缺螺母缺销子典型缺陷。直升机巡检发现了 较多的连接螺栓缺螺母、缺销子或销子使用错误的缺 陷 这些缺陷都位于塔头部位．大多由基建阶段未正确 安装时留下，距离地面较高。位置都很隐蔽。受视线的 影响．地面人工巡视难以发现．但若不及时发现并予以 消除．遇到恶劣天气时有可能导致螺栓脱落发生掉线 事故。 （２）绝缘子发热缺陷典型缺陷。直升机巡检发现 了多起复合绝缘子芯棒发热和低值绝缘子铁帽发热的 缺陷 对更换下的缺陷绝缘子进行检测发现：复合绝缘 子机械强度明显下降．芯棒内部已受潮：瓷绝缘子绝缘 电阻明显下降．属于低值裂化绝缘子。这些缺陷主要由 于绝缘子长期在高电场和机械力作用下老化形成，目 前人工地面使用红外检测成像仪大面积检测绝缘子缺 陷还比较难以实现．且费用较高 ３直升机巡检应用效果分析３．１直升机巡检效果分析 从２０１３年直升机巡检情况来看．直升机通过机载 设备对输电线路近距离实施全面检测和拍摄．可以准 确、高效的发现线路缺陷和隐患，能全方位了解线路设 备的运行情况．发现许多地面目测难以发现的缺陷（人 工巡检只能发现３０％左右的缺陷），如开口销缺损、螺 母缺损或滑出、锁紧销缺损、导地线损伤、接地引下线 断股或断开、引流跳线小握手损坏等细微缺陷．以及复 合绝缘子发热、低值瓷质绝缘子发热等近距离红外检 测缺陷．有效弥补了人工地面巡视的不足之处 特别是螺母和开口销同时缺失、绝缘子锁紧销缺 失或失效、复合绝缘子芯棒发热、导地线断股、接地引 线断开或磨损等缺陷，对线路的安全运行影响较大。此 外．直升机巡检发现杆塔周围违章取土１处，及时通知 运维单位到现场进行制止．确保了线路安全运行。 ３＿２直升机巡检效益分析 直升机巡检内容基本上与登塔检查和红外测温一 致．可以将两者进行对比分析 （１）效率对比。一架直升机每天可以飞行２～３个 架次．每架次可以巡视约４０￣５０ ｋｍ．每天可巡视约 １００ｋｍ．一个机组包括１名飞行机长、２名机务、１名航 管、４名航检员以及司机等共１Ｏ人．平均每人可完成 １０ ｋｍ线路的巡检任务。而人工登塔检查和红外测温． 平原地区每人每天最多可完成４基塔的巡检任务．约 １．６ ｋｍ。 （２）费用对比 根据国家电网财￣２ｏ１２］１２６３号关 于国网通用航空有限公司直升机巡检价格的通知规 定．平原地区５００ ｋＶ线路直升机巡检价格为４２００ 元／ｋｍ，无额外的管理费用。根据文献［１］．５００ ｋＶ线路 直线塔登塔检查定额为８６８元／基、耐张杆登杆塔检 查定额为１ １５４元／基、红外测温定额为２５０元／处（三 相）接头（直线、耐张），平均１ ｋｍ线路约０．４基耐张 塔、２．１基直线塔、１处接头。５００ ｋＶ线路登塔检查和红 外测温定额为２５３４元／ｋｍ．加上各种管理费（约为定 额的６０ ）达到４０５４元／ｋｍ 从以上对比分析可知．直升机巡检费用与人工巡 检基本相当．但直升机巡检效率是人工巡检的６倍 ３．３直升机巡检局限性 直升机巡检也具有一定的局限性．主要有以下两 方面：一是准备和报批阶段的时间较长，一般直升机巡 检工作需提前１个月报批．紧急任务也需提前１周报 批 二是从安全的角度考虑．在部分线路走廊比较密集 的地段、线路下方有大棚情况、无线电干扰强烈地段或 城郊２２０ ｋＶ线路的应用上受到 ４直升机巡检应用展望 从２０１３年上半年实际实施情况来看．直升机巡检 技术在５００ ｋＶ及以上输电线路巡检上已取得理想的 效果，保障了５００ ｋＶ及以上输电线路的安全运行．可 在所有５００ ｋＶ及以上输电线路推广应用 为进一步巩 固直升机巡检的成果应用，还应开展以下工作： （１）对高发、频发的缺陷开展专题分析。根据直升 机巡检发现缺陷的统计结果．金具类缺陷（防振锤滑 移、开口销缺损）占缺陷总量的８４％。说明此类缺陷在 人工巡视中难以发现．尤其是特高压输电线路．杆塔平 均高度较５００ ｋＶ更高．人工巡视时此类型的缺陷更加 难发现。由此推论．在未实施直升机巡检的线路中此类 缺陷可能大量存在 （２）积及时与基建、施工单位沟通。将直升机巡检 缺陷分析总结提交基建部门．加强施工人员工作责任 心，避免频发缺陷的重复发生 （３）加强关键部位验收检查。在今后线路验收中． 加强线路验收关键部位的检查．做好线路关键项目的 重点验收．切实提高工程验收质量 （４）加强检修人员培训力度。针对直升机巡检发 现的问题，如缺螺母和销子、缺锁紧销、挂板安装错误、 接地引线连接不可靠、引流跳线小握手损坏等．加强对 线路检修人员的培训工作．提高线路检修质量．提升线 路安全运行水平 （下转第５５页） 吕宝生等：“二牵一”张力更换碳纤维导线关键施工技术研究 ５５ 析和耐张塔导线连接钢丝套长度计算确保了方案的可 行性：网套末端固定方式的改进，增强了施工安全可靠 度：新型卡线器的实施，提高了施工效率，缩短了停电 施工时间．不仅有经济效益。而且具有环境效益和社会 效益．该施工方法可推广到电网建设中双旧导线 讨［Ｊ］．电力建设，２００７，２８（４）：１４—１７． ［４］左锋．线路抢修中利用旧导线牵放新导线的施工方法［Ｊ］．吉 林电力，２００９，３７（３）：３４—３６． ［５］陈崇敬．胡杰．华献宏．带张力更换导线的施工方法应用探讨 ［Ｊ］．浙江电力，２０１０（１２）：５９—６２． ［６］李博之．高压架空输电线路架线施工［Ｍ］．２版．北京：中国 电力出版社．２００８：３４—３６． 更换新型导线的增容改造工程上，同时对线路抢修也 有一定的借鉴意义。但该方法仍需进一步完善，如逆行 压接管进入张力机轮槽．从第二圈开始．在管口出现铝 股断丝现象．如何避免这一现象，还需进一步研究；由 于改造线路中．放线段内耐张塔较多．如何更加快捷有 效消除旧导线的扭矩，值得大家思考。 参考文献： ［１］陈铭业．崔明杰，双张力机放线在旧线更换中的应用［Ｊ］．科技 广场，２０１１（７）：１３６—１３８． ［７］庞士顺．桂和怀，黄成云．碳纤维复合芯导线的施工工艺［Ｊ］．电 力建设，２０１０，３１（５）：４９—５２． ［８］杨汉国．黄跃平．高建和．架空输电线紧线器的可靠度设计［Ｊ］． 东南大学学报．１９８９．１９（３）：９６—１００． ［９］席铁生．一种新型地线卡线器的设计［Ｊ］．电力建设．１９９４ （Ｓ１）：１７—２２． 作者简介： 吕宝生（１９８１），男，黑龙江依安人，工程师，从事输电线路施工技术 ［２］李久良．陈震．王峰．张力架线二牵一牵引板新工艺应用［Ｊ］． 东北电力技术．２００９（１Ｏ）：３７—３８． Ｅ３］刘利平．许志勇．低驰度增容量间隙型导线架线施工方法的探 与管理工作： 张伟￣（１９６０），男，江苏南京人，高级工程师，从事输电线路施工技 术与管理工作。 Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｈｅ Ｋｅｙ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ”Ｔｗｏ Ｐｌｌｌｌｓ Ｏｎｅ¨ Ｔｅｎｓｉｏｎ Ｃｈａｎｇｅ Ｃａｒｂｏｎ Ｆｉｂｅｒ Ｌｉｎｅ ＬＹｕ Ｂａｏｓｈｅｎｇ．ＺＨＡＮＧ Ｗｅｉｊｕｎ （Ｊｉａｎｇｓｕ Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｎｄ ａＴｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２ １ ００２８，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｔａｋｉｎｇ ｔｈｅ ２２０ｋＶ Ｑｉｎｈｕａｉ ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ—Ｂｉｎｎａｎ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｌｉｎｅ ｕｐｒａｔｉｎｇ ｐｒｏｊｅｃｔ ａｓ ａｎ ｅｘａｍｐｌｅ，ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆｕｓｉｎｇ ｔｅｎｓｉｏｎ ｍａｃｈｉｎｅ ｔｏ ｒｏｌｌ ｏｌｄ ｗｉｒｅ ｎｄ ａｒｅｐｌａｃｉｎｇ ｃａｒｂｏｎ ｉｆｂｅｒ ｗｉｒｅｓ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ａ’’ｔｗｏ ｐｕｌｌｓ ｏｎｅ”ｄｒａｗ ｐｌａｔｅ ｉｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｔｏ ｆｉｘ ｔｈｅ ｅｎｄ ｏｆ ｎｅｔ ｓｌｅｅｖｅ．Ｄｕｅ ｔｏ ｔｈｅ ｕｓｅ ｏｆ ｎｅｗ ｃａｒｂｏｎ ｆｂｅｒ ｄｅｖｉｉｃｅ，ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｅｆｉｃｉｆｅｎｃｙ ｉｓ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｆｏｒ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：”Ｔｗｏ ｐｕｌｌｓ ｏｎｅ”ｄｒａｗ ｐｌａｔｅ；ｔｅｎｓｉｏｎ；ｗａｒｐ；ｃａｒｂｏｎ ｆｂｅｒ ｉｗｉｒｅ；ｔｒａｃｔｉｏｎ ｎｅｔｗｏｒｋ ｓｅｔ （上接第５１页） ５结束语 与人工巡检相比．直升机巡检在５００ ｌ 及以上输 电线路应用中具有巡检效果好、巡检效率高等优点。采 用直升机巡检来代替５００ ｋｖ及以上输电线路人工监 ［１］国家电网公司．国家电网公司电网设备检修项目成本定额（试 行）［Ｍ］．北京：国家电网公司，２０１０：２３—２４． 作者简介： 刘贞瑶（１９７９），男，湖南常宁人，高级工程师，从事输电线路运检管 理工作： 韩学春（１９７２），男，山东五莲人，工程师，从事输电线路运检管理工 作： 康宇斌（１９７８），男，四川冕宁人，高级工程师，从事输电线路运检管 理工作。 察性巡视．对于减轻人员劳动强度、提高监察性巡视质 量、降低线路运检成本、提升线路安全运行水平等方面 都有不可比拟的优势。 参考文献： Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｈｅｌｉｃｏｐｔｅｒ Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ ｆｏｒ ５００ ｋＶ ａｎｄ Ａｂｏｖｅ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｌｉｎｅｓ ＬＩＵ Ｚｈｅｎｙａｏ，ＨＡＮ Ｘｕｅｃｈｕｎ，ＫＡＮＧ Ｙｕｂｉｎ （Ｊｉｎｇｓａｕ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ Ｂｒａｎｃｈ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１ １ １０２，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｈｅｌｉｃｏｐｔｅｒ ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ ５００ ｋＶ ａｎｄ ａｂｏｖｅ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｌｉｎｅｓ ａｎｄ ｉｔｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ Ｊｉａｎｇｓｕ ｐｏｗｅｒ ｇｒｉｄ ｉｎ ２０１３．Ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ａｎｄ ｂｅｎｅｆｉｔｓ ｓｈｏｗｓ ｔｈｅｒｅ ｉｓ ｌｉｔｔｌｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｈｕｍａｎｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ ａｎｄｈｅｌｉｃｏｐｔｅｒｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎｉｎｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎｆｅｅ，ｂｕｔｔｈｅ ｈｅｌｉｃｏｐｔｅｒ＇ｓｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ ｅｆｉｃｉｅｎｃｙｉｓ ６ｔｉｆｍｅｓ ｏｆ ｈｅ ｍａｎｕａｌｔ ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ．Ｔｈｅ ｈｅｌｉｃｏｐｔｅｒ ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｃａｎ ｂｅ ａｐｐｌｉｅｄ ｉｎｔｏ ｔｈｅ ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ ｆｏｒ ５００ｋＶ ａｎｄ ａｂｏｖｅ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｌｉｎｅｓ．Ｉｔ Ｃａｎ ｒｅｄｕｃｅ ｌａｂｏｒ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ｗｏｒｋｓ，ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ，ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｃｏｓｔ ｏｆ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｓｅｃｕｒｉｙ ｏｆｔｔｒｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ａｌｉｎｅｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｌｉｎｅｓ；ｈｅｌｉｃｏｐｔｅｒ；ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ
