东莞供电局5G+无人机赋能电力巡检
无人机2023-08-25
无需手动跟瞄，300米外可“锁定”一根渔线;光纤激光火力，百米内熔穿1毫米厚彩钢。南方电网广东东莞供电局又“上新”了——第五代“激光大炮”(激光清障仪)。
它的最新战绩是近日驰援广西贺州，在某段输电线路旁，将悬于线路上方两根比大腿还粗的超高树枝击断，消除了落枝触线的安全隐患。“如果没有这个‘神器’帮忙，我们就得爬树人工修剪，至少需要停一天的电去作业。”贺州供电局运维人员对此赞不绝口。
据了解，自2017年至今，“激光大炮”已“进化”五代，先后清障200余次，减少输电网络受迫性停电时间超过2000小时，其成果两登央视，并代表南方电网参加了中央企业成就展。
“激光大炮”启动，17分钟两个树障被切除
近日天气不稳定，广西贺州市平桂区某35千伏输电线路附近，一棵大树引起了当地供电部门的警惕：大树笼罩着电线，一旦雨打枝落，就有压到线路的危险。按惯例，这种情况要派人去修剪枝叶，然而受现场环境限制，绝缘斗臂车无法进入，人工修枝工作非常困难。得知东莞供电局自主研发了一款远程激光清障仪，广西贺州供电局便邀他们前来支援。
接到任务后，东莞供电局的“炮兵特工队”(运维团队)带上装备出发。“激光大炮”已进化至第五代，在轻量化和便携度方面有了进一步升级，整机设备所有部件用一个35升大的拉杆箱就能装下，适用于各类复杂的作业环境——无论是崎岖的山路还是梯田、铁路，都可以轻松进场作业。
在现场，“激光大炮”激光束打在目标枝干上，像一把无形的手术刀细割慢切。17分钟后，两个树障相继被切除。输电线路运维人员上前检查，好家伙，被打下来的枝干直径足足有20厘米那么粗!
安全又省事，节省80%树障清理作业时间
供电局表示，频繁雷雨天气下，修剪线路周围的超高树障成了各地近期输电线路运维的重点工作之一，因为输电线路线行保护区内的树木在生长到一定高度时，会造成对地短路的危险，如不及时修剪，将严重威胁电网的安全运行。
而传统的输电线路人工砍伐或修剪树木作业，难度往往超出了人们的想象。山地崎岖杂草丛生，寸步难行，攀爬树木需要较高的技艺和过人的体力，临近高压线作业还存在发生线路跳闸等风险。
东莞供电局自主研发的激光清障仪此时就派上用场了。激光清障仪代替了人员爬树或使用吊车进行人力修剪的方式，可以节省80%的清树障作业时间，同时降低70%的人力成本，避免了人身作业风险，大大提高树障清理效率，保障了线路安全运行。
动态聚焦精准切割，助力提升供电可靠性
据团队负责人蔡晓峰介绍，第五代激光清障仪是东莞供电局在前四代已成熟使用的基础上开发而成，仪器采用光纤激光作为光源，具备先进的动态聚焦系统和更高的光电转换效率，“通俗点说，就是‘火力猛’，打得准。远距离切割树木速度快、时间短，像医生的手术刀一样可以精准快速切割。”
新一代的激光清障仪，功率达1500瓦，射程高达300米，清障效率比上一代提升了一倍。“成熟的动态聚焦系统使树枝燃烧速度快，先进的切割系统无需人工手动跟瞄，望远物镜可变倍且可电动调焦，300米以外的渔线依然清晰可辨，远距离的目标物也可瞄准。”团队成员沈志明介绍，经过现场实践，清理直径5厘米至20厘米树障用时约5分钟至20分钟左右。
对此，贺州供电局运维人员深有体会。“这里树木茂盛，升降车无法驶入，如果没有这个‘神器’帮忙，我们就得爬树人工修剪，至少需要停一天的电去作业。”他说，“激光大炮”大大提升了供电可靠性。
应用场景广泛，社会效益驱动成果孵化
今年进入汛期以来，频繁的雷雨天气导致输电线路隐患增加，除了被风吹落在导线上的飘挂物、线路周围倒塌的超高树障以外，甚至还有被大风掀起挂在导线上的金属物等。第五代激光清障仪，不仅可以修剪树枝，还可以清理线路上的铁皮，清障“勇猛”指数大幅提升。
东莞制造业发达，辖区内钢结构的建筑物和构筑物较多，因这些结构抗风能力较差，发生雷雨大风极端天气时，容易被刮起搭挂在输电线路和变电站内设备上，给电网造成破坏。为应对该情况，团队投入力量对原机型进行升级，蔡晓峰介绍，此款大功率激光清障仪利用高能量密度的激光束对飘挂物进行切割，使其从导线上脱落或断开。“我们用1米宽、1毫米厚的彩钢进行试验，在50米和100米之外的距离用该仪器进行切除，用时分别为4分钟和7分钟。”试验表明大能量激光能够实现对彩钢的切割。
据介绍，该局自主研发的激光清障仪主要运用两种技术，除了光纤激光清障仪以外，还有二氧化碳激光清障仪。运维人员可根据使用场景和障碍物材质类型来选择使用合适的机型。前者主要是应对极端天气下的树障或铁皮飘挂物，后者则是用来解决日常线路巡检中遇到的风筝、塑料袋、广告布等飘挂物，由于二氧化碳激光对金属反射材料不产生反应，因此可以熔化电力线路上的非金属物质异物，操作简单且不损伤导线。相比传统的人工清障方法，激光清障技术更加节能、高效和绿色。
据了解，该局自主研发的激光清障仪已在多个地市供电局取得成功应用，自2017年第一代机投入使用以来，历经5代研发、10次升级，先后实施清障200余次，减少输电网络受迫性停电时间超过2000小时，有效保障了输电线路的安全和稳定。项目良好的应用效果，吸引了媒体和社会大众的关注，成果曾两度登上中央电视台，激光清障仪还代表南方电网参加了中央企业成就展。
目前，东莞供电局正加快自主成果应用，推进成果产业孵化。蔡晓峰表示，该技术还有很大的提升空间和应用前景，团队将不断进行优化和升级，为维护电网安全稳定贡献一份力量。
文、图/广州日报・新花城记者：谢英君 通讯员：顾萱、蔡晓峰
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