鄭曉軍 劉鵬

摘 要：電網(wǎng)架空輸配電線路冰災(zāi)是冬季搶修的重要工作之一，應(yīng)用在輸電線路上的除冰技術(shù)日漸成熟，而針對(duì)配網(wǎng)的除冰技術(shù)卻不夠成熟，特別是山區(qū)冬季溫度本身就比較低，特別容易造成山區(qū)供電線路中斷，本文針對(duì)目前配網(wǎng)除冰技術(shù)擴(kuò)展研究，希望通過(guò)本文可以為相關(guān)工作提供參考。

關(guān)鍵詞：山區(qū)配網(wǎng);除冰;架空線路;無(wú)人機(jī)

引言：山區(qū)供電在所有供電中占據(jù)了相當(dāng)大的比例，而冬季山區(qū)溫度要比平原地區(qū)溫度低，每當(dāng)冬季遇到雨雪天氣，配電線路上會(huì)覆蓋有雪和冰，當(dāng)溫度降到冰點(diǎn)加之山區(qū)溫度本來(lái)就比平原地區(qū)低，供電線纜表面就容易出現(xiàn)結(jié)冰，冰塊增加了線纜的整體重量，很容易引起斷線、導(dǎo)桿等故障發(fā)生，線路覆冰不僅極大的威脅著電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行，還嚴(yán)重制約著居民的正常生活，對(duì)于山區(qū)配電線路的結(jié)冰，需要進(jìn)行清除，而人工除冰費(fèi)時(shí)費(fèi)力，危險(xiǎn)性高。

為貫徹落實(shí)全面建設(shè)能源互聯(lián)網(wǎng)形態(tài)下的多元融合高彈性電網(wǎng)戰(zhàn)略目標(biāo)，同時(shí)響應(yīng)“十四五”計(jì)劃為打造一個(gè)不怕冰災(zāi)的配電網(wǎng)的目標(biāo)，進(jìn)一步提高公司電網(wǎng)防雨雪冰凍的能力，故而研發(fā)一種可靠、效率高的供電線纜除冰裝置，其最重要的應(yīng)用場(chǎng)景是那些人和車(chē)輛難以到達(dá)的山區(qū)配網(wǎng)線纜，利用無(wú)人機(jī)的快速性和機(jī)動(dòng)性，配合可靠的除冰技術(shù)去解決這個(gè)問(wèn)題，打造“不怕冰災(zāi)的山區(qū)高彈性配網(wǎng)”。

現(xiàn)有機(jī)械除冰技術(shù)，如從地面上向?qū)Ь€或避雷線拋擲短木棍、用長(zhǎng)竹竿或絕緣桿敲打，使覆冰脫落。其中滑輪鏟刮法較為實(shí)用。它耗能小，價(jià)格低廉，但操作困難時(shí)間較長(zhǎng)，安全性能亦需完善。采用電磁力或電脈沖使導(dǎo)線產(chǎn)生強(qiáng)烈的而又在控制范圍內(nèi)的振動(dòng)來(lái)除冰，對(duì)霧有一定效果，對(duì)雨淞效果有限，除冰效果不佳。從80年代起，國(guó)外開(kāi)展了機(jī)器人巡線技術(shù)研究，目前國(guó)內(nèi)開(kāi)展機(jī)器人巡線技術(shù)研究取得了跨桿塔及障礙物的突破，可在巡線機(jī)器人加裝機(jī)械除冰裝置進(jìn)行線路除冰。

根據(jù)配網(wǎng)環(huán)境現(xiàn)場(chǎng)勘察情況來(lái)分析，我們擬采用兩種方案，第一種方案針對(duì)于架空絕緣線采用兩相或三相一次除冰方式，第二種方案針對(duì)于架空裸導(dǎo)線采用單相除冰，因?yàn)楦脖饕l(fā)生在山區(qū)，人工爬山除冰艱難，我們利用無(wú)人機(jī)的快速響應(yīng)能力，加上RTK精準(zhǔn)定位技術(shù)及大疆無(wú)人機(jī)的穩(wěn)定性去解決安全問(wèn)題。

我們總體思路是將無(wú)人機(jī)技術(shù)與氣動(dòng)除冰技術(shù)結(jié)合起來(lái)，利用車(chē)載高壓氣泵對(duì)氣瓶進(jìn)行充氣，再利用氣動(dòng)原理實(shí)現(xiàn)震動(dòng)除冰，再將裝置進(jìn)行融合，積極研制無(wú)人機(jī)精準(zhǔn)掛載及對(duì)接裝置，利用無(wú)人機(jī)的運(yùn)輸、機(jī)動(dòng)性及高精度懸停特性，去實(shí)現(xiàn)不登桿，遠(yuǎn)距離快速除冰的目的。

主要研發(fā)內(nèi)容包括：1.架空配電線路覆冰原因及類(lèi)型分析：研究山區(qū)架空配電線路的特點(diǎn)，特別是架空配電線路的覆冰結(jié)構(gòu)分析;研究架空線路除冰的方法，特別是山區(qū)架空配電線路的除冰方法;研究現(xiàn)有除冰裝置的相關(guān)使用方法。2.除冰裝置的研發(fā)：設(shè)計(jì)適用于山區(qū)架空配電線路的除冰裝置的結(jié)構(gòu)、原理等;研究除冰裝置的技術(shù)指標(biāo)要求、材料選擇;試制與測(cè)試除冰裝置。3.無(wú)人機(jī)搭載除冰裝置的開(kāi)發(fā)：研究除冰裝置在無(wú)人機(jī)的可靠安裝策略;研究搭載除冰裝置的無(wú)人機(jī)在架空配電線路上安裝與卸載方法;設(shè)計(jì)與研發(fā)滿足項(xiàng)目需求的搭卸載裝置。4.除冰裝置掛載線纜裝置的研發(fā)：研究除冰裝置掛載線纜裝置的可靠安裝策略;研究除冰裝置掛載在架空配電線纜的安裝與卸載方法;設(shè)計(jì)與研發(fā)滿足項(xiàng)目需求的搭卸載裝置。5.無(wú)人機(jī)自動(dòng)對(duì)接線纜裝置的研發(fā)：研究除冰裝置掛載線纜裝置的可靠安裝策略;研究除冰裝置掛載在架空配電線纜的安裝與卸載方法;設(shè)計(jì)與研發(fā)滿足項(xiàng)目需求的搭卸載裝置。

項(xiàng)目預(yù)期能解決因線路配網(wǎng)架空線路覆蓋冰雪而造成供電中斷的問(wèn)題，能保障線路檢修人員不登桿就能除冰，降低工作強(qiáng)度，達(dá)到最低除冰厚度5毫米（一般工程線路導(dǎo)線設(shè)計(jì)）至1厘米，能在地面使用無(wú)人機(jī)對(duì)線路連續(xù)進(jìn)行除冰，縮短除冰工作花費(fèi)的時(shí)間，提高工作效率。成果將最終作為應(yīng)急救援裝備使用，在車(chē)輛及人難以到達(dá)的山區(qū)配網(wǎng)線纜及時(shí)能迅速除冰。

結(jié)束語(yǔ)：在配網(wǎng)架空線路除冰過(guò)程中，采用無(wú)人機(jī)的除冰技術(shù)能有效的降低除冰的難度，特別是能解決現(xiàn)階段山區(qū)配網(wǎng)架空線路除冰人員難以登山的問(wèn)題。

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