张谦

摘  要：由于超高压架空輸电线路遭遇因异物问题而引发故障的情况正在呈上升趋势，因此，如何利用激光技术将超高压架空输电线路异物予以清除已经成为业内长期关注的主要内容。本文简要阐述清除超高压架空输电线路异物采用的传统和新型技术以及如何通过性能参数、应用测试、技术优化、存在问题实现对基于激光技术清除超高压架空输电线路异物的有效分析，以期为保证电力系统稳定性提供参考。

关键词：超高压架空输电线路;激光技术;清除异物

引言：尽管超高压架空输电线路处于较高的位置，但是线路上有异物的问题仍然长期存在，已经在超高压架空输电线路故障问题中占有较高比例，不仅会引起电力供应中断，带来较高的经济损失，也必须采用较高的运维成本才能予以解决，由此可见，将激光技术应用于清除超高压架空输电线路异物中显得尤为重要，如何有效分析基于激光技术清除超高压架空输电线路异物也成为应当首要关注的问题。

一、清除超高压架空输电线路异物的相关方法

（一）传统技术

超高压架空输电线路作为电力系统的关键部分，能够实现为大范围输送电力的目的。然而，异物的出现会导致线路产生短路等故障，影响正常电力输送。对于该问题，传统技术通常利用大型机械和设备，在不同情况下采取停电或带电处理的方式予以解决。前者具备较高的安全性，能够在停止输送电力的情况下进行处理，只是这种方式需要投入大量运维成本，也会给电力用户带来不便。后者能够避免出现此类问题，但是存在较高的危险性，容易给维护人员的生命带来威胁。

（二）新兴技术

为了能够解决传统超高压架空输电线路异物清除技术运维成本较高的问题，许多新兴技术应运而生，例如，无人机、机器人以及激光技术等。相比之下，前两者的成本并不低，而且后期还需要额外投入。激光技术则要低很多，只需要根据实际情况研发特定的装置且能够具备发射激光、角度可调等功能即可，而且使用与携带也更加方便。由此可见，运用激光技术清除超高压架空输电线路异物是最佳的选择。

二、基于激光技术清除超高压架空输电线路异物的主要内容

（一）性能参数

激光技术能够应用于清除超高压架空输电线路异物中，主要依赖于激光技术的各项性能参数才能予以实现。目前，常用的激光清除超高压架空输电线路异物装置按照激光介质主要分为CO2激光和光纤激光两种。不同介质的激光在性能参数方面也存在较大差异，主要体现在光束质量、波长两个方面。其中光束质量主要为两者的光束发散角度不同，即光纤激光的光束发散角小于0.7mR，CO2激光则为5.2mR，两者对比之下，光纤激光在光束质量方面更具优势。至于波长方面，CO2激光的波长为10.6μm，光纤激光则为1.06μm，引起两者波长差距的主要原因为光纤激光未能处于大气窗口区，导致光纤激光传输时引起大量的大气分子散射、气溶胶散射等[1]。因此，在波长方面，CO2激光更具优势。

（二）应用测试

超高压架空输电线路异物主要包括风筝线、防尘网以及塑料薄膜等，这些物质会随着气候环境的变化附着于线路表面，导致线路出现短路、接地故障等问题，严重影响电力系统的正常运行。然而，激光技术由于其自身特性，容易产生散射现象，所以，确定使用哪种激光介质前，进行应用测试显得尤为重要，便于能够找出当中存在的不同问题。从理论的角度来看，运用试验的方式是比较合适的选择，例如，对于激光照射效果的验证，可以在通过利用CO2激光装置与光纤激光装置对不同的物体进行照射，对比效果后可以发现，在将相同功率的两种激光装置照射白色的A4纸时，大气环境下纸张对CO2激光的吸收率较高，可以通过照射烧穿纸张，光纤激光则未能做到，同理，照射的物体为透明的塑料膜时，也是如此。如果将纸张的颜色换成黑色时，两种激光均能达到烧穿效果，而且用时几乎相同，换作黑色塑料袋时，也同样具备该特点。根据上述的试验结果不难看出，从理论的角度出发，光纤激光在应用过程中的性能要低于CO2激光。然而，实际的超高压架空输电线路异物清除过程中，外部环境会存在许多变化因素，导致激光照射环境发生改变，所以，实际应用效果与试验结果仍然存在着差距，必须要以具体运用为准，比如，在实际环境中，超高压架空输电线路上的透明塑料膜表面并非是完全干净的，当中多数沾有污渍，导致整体颜色、形态发生变化，或者对于一些缠绕在电线上的异物，因其横截面较大，整体看上去极为明显，也会对激光技术的运用产生影响。同时，试验使用的激光装置会设置比较低的功率，实际使用过程中，由于超高压架空输电线路高度均在60m以上，必须通过加大功率才能实现。综合这些情况，还应当以实际的使用效果为准。然而，不同的激光清除超高压架空输电线路异物装置也会因其自身特性产生较多的限制，例如，CO2激光装置在散热性能方面要逊于光纤激光，在不依赖水冷系统的情况下最大功率可达100W。相比之下，光纤激光装置在功率方面能够超过200W，显然对于超高压架空输电线路与地面相距较远的情况，光纤激光装置是更为合适的选择对象[2]。另一方面，由于超高压架空输电线路与地面距离较远的特性也能够避免在运用激光技术时，产生破坏输电线路的问题。

（三）技术优化

虽然运用激光技术清除超高压架空输电线路异物能够在维护成本方面予以大幅缩减，但是，由于我国幅员辽阔，电力系统覆盖范围广泛，超高压输电线路的架设区域也存在着较大差异，需要依照具体情况采用合适的激光清除装置。想要实现该项目的，必须对激光技术进行优化，才能满足不同的需求，比如，对于复杂的情况，对激光器瞄准能力要求更高，可以在原有技术的基础上，融入激光准直扩束变焦镜头，不仅可以改变装置发射激光的光束半径，也能根据实际需要调整镜头焦距，如此便能够让激光器的实用性得到显著提升。或者为了能够为现场维护人员作业提供便利，也需要在激光器的体积、重量等方面不断进行优化，促使能够以更加合适的形态应用于实际维护工作中，便于工作人员携带，也能避免因体积过大而必须依靠车载的问题，增强装置的适应能力[3]。此外，由于清除超高压架空输电线路异物作业需要应对不同的情况，对人员的专业能力要求较高。针对该方面，还应当将信息技术、通信技术等融入其中，确保能够在现场作业人员无法处理的情况下利用远程操控的方式开展作业，便于真正实现利用非接触的方式合理解决带电作业危险性高的问题。

（四）存在问题

运用激光技术是通过激光制造局部高温促使异物快速气化、熔化，从而达到将异物予以清除的目的。只是这种方式在实际使用的过程中依旧存在着许多安全隐患问题，比如，输电线路上的异物被烧毁后，会随着风向进行脱离，其间不仅会加速异物的燃烧，还会出现因异物落在树林、大棚等易燃区域，引发更大的火灾问题，特别是在春、秋季节，不仅风力较高，而且气候干燥，此时一旦出现此类情况，势必会产生许多问题。因此，在使用激光技术清除超高压架空输电线路异物时，还应当将该方面予以考虑，采取切实可行的异物回收措施。

结论：综上所述，由于传统技术清除超高压架空输电线路异物需要投入大量的维护成本，所以，必须要对应用激光技术予以更多重视，也要对性能参数、应用测试、技术优化、存在问题等方面拥有进一步认知，才能确保激光技术能够在清除超高压架空输电线路异物环节中得以合理运用，提升故障处理效率的同时，也能显著降低运维成本，保障企业的经济效益。

参考文献：

[1]姜淑华，殷立豪.架空线路电网电线清洁装置的研制[J].电子制作，2018，（Z2）：138-139.

[2]楼平，岳灵平，李龙.新型激光除异物技术在特高压输电线路的应用[J].浙江电力，2018，37（6）：6-9.

[3]吴弟友.特高压输电线路新型激光除异物技术的应用[J].通讯世界，2018（11）：211-212.