周小刚　李晓明（河南送变电工程公司，河南郑州 450051）

在750kV线路工程应用八轴旋翼无人机展放初级导引绳

周小刚李晓明
（河南送变电工程公司，河南郑州 450051）

兰州东-天水-宝鸡750kV输电线路工程是西北750kV主网架的重要组成部分，是连接甘肃和陕西电网的重要电力高速通道。本标段线路长度为67.024km，共设144基铁塔，地形全部为山地，沿线海拔1300m～2300m，山高沟阔，线路连续翻山跨沟，运输道路主要有S205省道和乡村公路，道路弯道较多，道路较为狭窄，路面状况平整度相对较差，总体交通条件相对较差；同时，山区沟壑间阵风大、早上雾水大，晚上烟尘雾霾多，外部条件复杂多变。如何展放导引绳成为一个难点。经过多种方案的比较，择优选中了八轴旋翼无人机进行展放初级导引绳的最终方案，也取得了较好的效果。

八轴旋翼无人机 展放 初级导引绳

1　前言

兰州东-天水-宝鸡750kV输电线路工程是西北750kV主网架的重要组成部分，是连接甘肃和陕西电网的重要电力高速通道。本标段线路长度为67.024km，共设144基铁塔，地形全部为山地，沿线海拔1300m～2300m，山高沟阔，线路连续翻山跨沟，运输道路主要有S205省道和乡村公路，道路弯道较多，道路较为狭窄，路面状况平整度相对较差，总体交通条件相对较差；同时，山区沟壑间阵风大、早上雾水大，晚上烟尘雾霾多，外部条件复杂多变。

2　架线施工初级导引绳展放方法的现状调查

根据目前架线施工初级导引绳展放的方式，大致有如下几种方式：

（1）人工展放导引绳：这种最为传统的方式历史悠久，使用的时间最长，尽管能够直接同时展放五相导地线的口11初级钢丝绳，但是需要大量的人力进行展放，人工成本高；同时，对于本标段山地地形较差，深沟遍布，各类跨越众多，初级导引绳展放施工风险高，初级绳升空安全性差，且需要大量砍伐树木，经济赔偿和回民自治地区协调关系难等均是难题。本标段不适合使用人工展放导引绳。

（2）飞艇展放导引绳：该展放导引绳方式为我公司数年前使用较多的一种方式，可以直接展放Ф3直径的迪尼玛导引绳，实现导引绳升空，相对人工展放减少了树木砍伐和地区协调难点。但是，飞艇展放导引绳飞行速度较慢，受气流风力影响较大，遇到3级以上大风时容易失控飘离遥控范围；同时，飞艇总体体积较大，需要携带惰性气体填充，安全性能稍差。

（3）动力伞展放导引绳：动力伞展放导引绳是目前一种比较成熟的技术。动力伞飞行半径可达20km，飞行速度最大50km/h，有效载荷达到200kg，总体续航能力强，一般由专业的动力伞飞行员进行实施飞行，技术成熟，较为安全可靠。展放初级导引绳飞行成本和飞艇相差不大，相对速度较快，可操控性强。但是也存在动力伞飞行是有人驾驶活动，在山谷山沟处阵风较多较大地区飞行时有潜在人身风险大；同时，结合本标段现场起降道路路况较差，车辆相对较多的情况，需要进一步综合考虑。

（4）八轴旋翼无人机展放导引绳：八轴旋翼无人机展放初级导引绳是目前新兴的一种方法方式，八轴旋翼无人机展放初级导引绳安全系数高，无负荷条件下最大能在6级大风中稳当飞行，抗风飞行能力强；能在任何地方垂直起降悬停，不受任何地形限制；八轴旋翼无人机采用GPS遥控控制，抗干扰能力强；采用高储量电池供应动力，不受海拔高度影响，展放导引绳单价相对动力伞稍低。但是也存在受目前电池技术限制影响，电池使用时间总体较短，总体续航能力较弱，飞行距离较短等缺点。

通过综合比较，结合本标段地形条件差，道路弯多路窄，沟壑纵横，天气变化大，山风阵阵等等特点，最后决定采用安全性能高的八轴旋翼无人机来展放导引绳，以确保工程建设安全。

3　应用八轴旋翼无人机展放初级导引绳

（1）八轴旋翼无人机共计有八个旋翼，翼展间距1.3m，无人机自重5kg，电池重量3.5kg，最大起飞重量15kg，最大有效载荷5.0kg，续航能力20分钟，最大航程3km，正常作业半径1.0km，并可携带载荷在5级以下风力安全飞行。八轴旋翼无人机全部支架采用3K全碳纤维材料，部份连结件为航空铝材，机架坚固且轻盈，并采用大功率高效盘式电机为动力，配合标配的6S24000mhA锂电池，飞行时间相对长；同时可完成精准GPS定位悬停、匀速巡航、大机动转弯等飞行动作，并具有电磁干扰大、展线距离远等特点。

（2）八轴旋翼无人机垂直起飞升降技术：操作人员将八轴旋翼无人机放在铁塔旁边的开阔地面，尽量远离旁边的树木；放置完成将电池安装至无人机背部，并于卡具固定，连接电源通畅。同时，将最后抛投的水瓶与初级导引绳Ф2直径的迪尼玛导引绳相连接，并将水瓶挂在无人机腹部底下的抛投装置上，再次检车无人机和初级导引绳线盘转动良好，确认一切准备工作就绪。操作人员选好站位，启动遥控电源开关，操作八轴旋翼无人机垂直升起，适时继续悬停调整无人机飞行姿态，确认平稳即逐渐继续上升，高过塔顶一定距离后，水平向远处塔位飞行。飞行过程中，无人机平稳、快速、导引绳可根据需要调整张力保持离地高度，总体效果较好。

（3）八轴旋翼无人机可视操作窗口和沙袋抛投技术：无人机机身下部设置安装有高清摄像头，可以通过手持遥控器操作窗口清晰看见无人机飞行下部图像，给无人机遥控操作人员提供引导和参考，避免与跨越障碍物相撞。在无人机携带Ф2直径的迪尼玛导引绳至抛投点时，无人机下部悬挂的沙袋抛投装置即发挥作用，遥控操作人员通过操作无人机下部抛投装置，放开沙袋，实现导引绳一侧落塔固定，完成铁塔档距间导引绳的展放。

4　结语

通过八轴旋翼无人机展放导引绳的使用效果可以看出，八轴旋翼无人机能有效克服地貌及施工作业环境复杂等不利因素，特别适用于山高、坡陡、沟深的山区和跨河、跨电力线等等复杂区域。同时，采用多旋翼无人机放线也极大的提高工作效率，降低工作强度，确保施工安全，创造了良好的效益。与此同时，也需要继续改进完善电池蓄能技术，进一步提高无人机作业时间和航程。

［1］候从军.动力伞展放导引绳在特高压线路施工中的应用［J］.电网与清洁能源，2011年第27卷第8期.

［2］杨海.无人直升机展放初导绳施工工艺的探讨［J］.机电信息，2014 年27期.

［3］宋胜利.氦气球展放导引绳在超高压输电线路中的应用［J］.新产品新技术，2006年4月.

［4］王萱.动力伞展放导引绳施工工艺［J］.青海电力，2004年2期.

周小刚（1983—），男，2005年毕业于华北水利水电学院土木工程专业，工程师，河南送变电工程公司；李晓明（1968—），男，1990年毕业于郑州电力专科学校发电厂及电力系统专业，高级工程师，河南送变电工程公司。