在750kV線路工程應用八軸旋翼無人機展放初級導引繩

周小剛　李曉明（河南送變電工程公司，河南鄭州 450051）

在750kV線路工程應用八軸旋翼無人機展放初級導引繩

周小剛李曉明
（河南送變電工程公司，河南鄭州 450051）

蘭州東-天水-寶雞750kV輸電線路工程是西北750kV主網(wǎng)架的重要組成部分，是連接甘肅和陜西電網(wǎng)的重要電力高速通道。本標段線路長度為67.024km，共設144基鐵塔，地形全部為山地，沿線海拔1300m～2300m，山高溝闊，線路連續(xù)翻山跨溝，運輸?shù)缆分饕蠸205省道和鄉(xiāng)村公路，道路彎道較多，道路較為狹窄，路面狀況平整度相對較差，總體交通條件相對較差；同時，山區(qū)溝壑間陣風大、早上霧水大，晚上煙塵霧霾多，外部條件復雜多變。如何展放導引繩成為一個難點。經(jīng)過多種方案的比較，擇優(yōu)選中了八軸旋翼無人機進行展放初級導引繩的最終方案，也取得了較好的效果。

八軸旋翼無人機 展放 初級導引繩

1　前言

蘭州東-天水-寶雞750kV輸電線路工程是西北750kV主網(wǎng)架的重要組成部分，是連接甘肅和陜西電網(wǎng)的重要電力高速通道。本標段線路長度為67.024km，共設144基鐵塔，地形全部為山地，沿線海拔1300m～2300m，山高溝闊，線路連續(xù)翻山跨溝，運輸?shù)缆分饕蠸205省道和鄉(xiāng)村公路，道路彎道較多，道路較為狹窄，路面狀況平整度相對較差，總體交通條件相對較差；同時，山區(qū)溝壑間陣風大、早上霧水大，晚上煙塵霧霾多，外部條件復雜多變。

2　架線施工初級導引繩展放方法的現(xiàn)狀調查

根據(jù)目前架線施工初級導引繩展放的方式，大致有如下幾種方式：

（1）人工展放導引繩：這種最為傳統(tǒng)的方式歷史悠久，使用的時間最長，盡管能夠直接同時展放五相導地線的口11初級鋼絲繩，但是需要大量的人力進行展放，人工成本高；同時，對于本標段山地地形較差，深溝遍布，各類跨越眾多，初級導引繩展放施工風險高，初級繩升空安全性差，且需要大量砍伐樹木，經(jīng)濟賠償和回民自治地區(qū)協(xié)調關系難等均是難題。本標段不適合使用人工展放導引繩。

（2）飛艇展放導引繩：該展放導引繩方式為我公司數(shù)年前使用較多的一種方式，可以直接展放Ф3直徑的迪尼瑪導引繩，實現(xiàn)導引繩升空，相對人工展放減少了樹木砍伐和地區(qū)協(xié)調難點。但是，飛艇展放導引繩飛行速度較慢，受氣流風力影響較大，遇到3級以上大風時容易失控飄離遙控范圍；同時，飛艇總體體積較大，需要攜帶惰性氣體填充，安全性能稍差。

（3）動力傘展放導引繩：動力傘展放導引繩是目前一種比較成熟的技術。動力傘飛行半徑可達20km，飛行速度最大50km/h，有效載荷達到200kg，總體續(xù)航能力強，一般由專業(yè)的動力傘飛行員進行實施飛行，技術成熟，較為安全可靠。展放初級導引繩飛行成本和飛艇相差不大，相對速度較快，可操控性強。但是也存在動力傘飛行是有人駕駛活動，在山谷山溝處陣風較多較大地區(qū)飛行時有潛在人身風險大；同時，結合本標段現(xiàn)場起降道路路況較差，車輛相對較多的情況，需要進一步綜合考慮。

（4）八軸旋翼無人機展放導引繩：八軸旋翼無人機展放初級導引繩是目前新興的一種方法方式，八軸旋翼無人機展放初級導引繩安全系數(shù)高，無負荷條件下最大能在6級大風中穩(wěn)當飛行，抗風飛行能力強；能在任何地方垂直起降懸停，不受任何地形限制；八軸旋翼無人機采用GPS遙控控制，抗干擾能力強；采用高儲量電池供應動力，不受海拔高度影響，展放導引繩單價相對動力傘稍低。但是也存在受目前電池技術限制影響，電池使用時間總體較短，總體續(xù)航能力較弱，飛行距離較短等缺點。

通過綜合比較，結合本標段地形條件差，道路彎多路窄，溝壑縱橫，天氣變化大，山風陣陣等等特點，最后決定采用安全性能高的八軸旋翼無人機來展放導引繩，以確保工程建設安全。

3　應用八軸旋翼無人機展放初級導引繩

（1）八軸旋翼無人機共計有八個旋翼，翼展間距1.3m，無人機自重5kg，電池重量3.5kg，最大起飛重量15kg，最大有效載荷5.0kg，續(xù)航能力20分鐘，最大航程3km，正常作業(yè)半徑1.0km，并可攜帶載荷在5級以下風力安全飛行。八軸旋翼無人機全部支架采用3K全碳纖維材料，部份連結件為航空鋁材，機架堅固且輕盈，并采用大功率高效盤式電機為動力，配合標配的6S24000mhA鋰電池，飛行時間相對長；同時可完成精準GPS定位懸停、勻速巡航、大機動轉彎等飛行動作，并具有電磁干擾大、展線距離遠等特點。

（2）八軸旋翼無人機垂直起飛升降技術：操作人員將八軸旋翼無人機放在鐵塔旁邊的開闊地面，盡量遠離旁邊的樹木；放置完成將電池安裝至無人機背部，并于卡具固定，連接電源通暢。同時，將最后拋投的水瓶與初級導引繩Ф2直徑的迪尼瑪導引繩相連接，并將水瓶掛在無人機腹部底下的拋投裝置上，再次檢車無人機和初級導引繩線盤轉動良好，確認一切準備工作就緒。操作人員選好站位，啟動遙控電源開關，操作八軸旋翼無人機垂直升起，適時繼續(xù)懸停調整無人機飛行姿態(tài)，確認平穩(wěn)即逐漸繼續(xù)上升，高過塔頂一定距離后，水平向遠處塔位飛行。飛行過程中，無人機平穩(wěn)、快速、導引繩可根據(jù)需要調整張力保持離地高度，總體效果較好。

（3）八軸旋翼無人機可視操作窗口和沙袋拋投技術：無人機機身下部設置安裝有高清攝像頭，可以通過手持遙控器操作窗口清晰看見無人機飛行下部圖像，給無人機遙控操作人員提供引導和參考，避免與跨越障礙物相撞。在無人機攜帶Ф2直徑的迪尼瑪導引繩至拋投點時，無人機下部懸掛的沙袋拋投裝置即發(fā)揮作用，遙控操作人員通過操作無人機下部拋投裝置，放開沙袋，實現(xiàn)導引繩一側落塔固定，完成鐵塔檔距間導引繩的展放。

4　結語

通過八軸旋翼無人機展放導引繩的使用效果可以看出，八軸旋翼無人機能有效克服地貌及施工作業(yè)環(huán)境復雜等不利因素，特別適用于山高、坡陡、溝深的山區(qū)和跨河、跨電力線等等復雜區(qū)域。同時，采用多旋翼無人機放線也極大的提高工作效率，降低工作強度，確保施工安全，創(chuàng)造了良好的效益。與此同時，也需要繼續(xù)改進完善電池蓄能技術，進一步提高無人機作業(yè)時間和航程。

［1］候從軍.動力傘展放導引繩在特高壓線路施工中的應用［J］.電網(wǎng)與清潔能源，2011年第27卷第8期.

［2］楊海.無人直升機展放初導繩施工工藝的探討［J］.機電信息，2014 年27期.

［3］宋勝利.氦氣球展放導引繩在超高壓輸電線路中的應用［J］.新產(chǎn)品新技術，2006年4月.

［4］王萱.動力傘展放導引繩施工工藝［J］.青海電力，2004年2期.

周小剛（1983—），男，2005年畢業(yè)于華北水利水電學院土木工程專業(yè)，工程師，河南送變電工程公司；李曉明（1968—），男，1990年畢業(yè)于鄭州電力?？茖W校發(fā)電廠及電力系統(tǒng)專業(yè)，高級工程師，河南送變電工程公司。