浙江创新应用无人机热射流技术 破解特高压线路冬季除冰难题

问题——雨雪冰冻天气下,山地输电线路易出现覆冰,尤其是处于山顶风口等特殊地形的铁塔区段,覆冰增厚会增加机械载荷并降低绝缘性能,可能诱发绝缘子闪络、线路跳闸等故障。

对承担大容量跨区送电任务的特高压通道而言,一旦发生异常,不仅影响局部电网运行稳定,还可能对跨省电力调配带来连锁影响,风险外溢性强、处置时效要求高。

原因——从自然条件看,高海拔、迎风坡、温度波动与湿度叠加,容易形成持续性覆冰;从线路特性看,特高压线路跨越范围广、点位分散,部分塔位交通不便,传统人工巡检与登塔作业组织成本高、到场时间长。

过去遇到紧急覆冰,多依赖停电检修后人工登塔处理,既增加停电处置成本,也带来高空作业和触电等安全隐患,且在恶劣天气窗口期内难以快速完成。

影响——灵绍特高压直流工程是“西电东送”重要通道之一,连接宁夏灵州与浙江绍兴,是浙江电网接纳区外清洁能源、提升电力供应保障能力的关键干线。

此类通道的安全稳定运行直接关系迎峰度冬、保供稳价以及绿色能源消纳。

对电网而言,覆冰问题不仅是设备风险,更是系统运行风险:当覆冰超过结构设计承载或引发绝缘性能下降,可能造成设备损伤、故障停运与电力供给波动,影响范围大、恢复成本高。

对策——在本次作业现场,作业人员在杭州市临安区太阳镇鹤岭村附近山区,对±800千伏灵绍线3060号塔绝缘子串实施无人机热射流除冰。

重载无人机在激光测距等模块辅助下,进入绝缘子串近距离作业区,通过超长喷头将高压热射流精准作用于覆冰表面,使瓷瓶覆冰快速脱落并恢复可见本体状态。

与以往人工登塔、分段处理相比,该方式在不停电或减少停电依赖的思路下,显著压缩作业时间:原本可能需要三四小时的除冰任务,现场处置可缩短至10分钟左右,同时通过远程操控避免人员攀登铁塔,降低高空与触电风险。

此次应用的集成化系统由重载无人机、约20升储水箱、高压水泵、可调节喷杆及测距模块等组成,水泵由无人机电池供能,便于在山区快速展开。

前景——本次作业标志着浙江首次将无人机热射流技术用于特高压线路除冰实践,释放出电网运维向“少人化、远程化、快速化”升级的明确信号。

一方面,该技术对高海拔、重覆冰、到达困难区域具有适配性,可在恶劣天气间隙抢抓处置窗口,提升应急响应速度;另一方面,装备具备“一机多用”潜力,在非覆冰季节还可用于绝缘子防污闪带电清洗等常态化运维,提高装备利用率与综合效益。

可以预见,随着试点经验积累、作业规程完善与多场景验证推进,此类技术有望在更多重要输电通道推广应用,并与气象预警、覆冰监测、线路状态评估等手段协同,形成“监测—预警—处置—复盘”的闭环机制,为电网应对极端天气提供更系统的技术支撑。

无人机热射流除冰技术的成功应用,是科技创新服务电力安全的生动体现。

它不仅解决了特高压线路冬季运维的难题,更重要的是体现了电力企业在新时代背景下,以技术进步推动行业发展、以创新思维应对现实挑战的担当精神。

随着这一技术的进一步完善和推广,必将为我国特高压输电网络的安全运行和清洁能源的大规模输送提供更加坚实的保障。