摘要：在电力工程导线架设施工中，采用传统的方法不仅要花费大量的人力物力，并且有些河流、地形复杂处无法通过。采用无人机牵引绳带动导线的施工方法能够大大减少人员投入，降低劳动强度，安全性高，避免了线路走廊上的树木砍伐、河道架桥等措施。利用无人机牵引绳实现导线展放的施工方法值得在电力工程中应用推广。
关键词：电力架线；无人机；牵引绳
前言：近年来，随着电力用户用电量的不断扩大，电网的覆盖范围及工程量显著增加。高压架空输电线架设难度增加，电力线的路架设施工属于电网施工的重点环节。施工过程中，线路及路径的选择是否合理、紧线是否妥善等因素，是关系到线路性能及使用寿命的主要指标。为确保线路的功能能够有效发挥，根据工程需求，合理设计架空输电线路架设方案较为关键。
1 架空输电线路架设的设计方案
1.1 施工准备
1）线路勘察测量：线路规划中，需经工程勘察测量，充分了解施工沿线的地质及环境情况。如杆塔位的地质情况，施工区域障碍物情况等等，防止到时免影响施工。2）搭设越线架：如施工区域内存在公路、河道或无法清除的障碍物，应通过搭设越线架的方式处理问题，可将线路与障碍物之间的距离控制在安全范围内，使工程施工的安全性得以提升。3）物品准备：施工前，应做好物品准备，包括光缆及绞线等，以提高工程的施工效率。在施工前，可以利用无人机对线路沿线进行空中巡查，察看有与设计不一致的地方，以便及时更改。
2 选线方法
1）室内选线：施工人员需首先要在图纸中标记线路的起止点，特别是沿线的地形，并且要在规划部门的规划线路上，在此基础上，按照最短线路原则，编制多套架设方案，并对多套方案的成本以及施工难度进行比对，选出最优方案。需注意的是，线路的架设中，要充分考虑线路沿线的障碍物，安全距离。因此，施工前，需对各项安全指标加以计算，提高线路及施工过程中的安全性。2）实地选线：现场选线完成后，施工人员需于施工前根据设计图，利用无人机对实地对对杆塔位置、线路范围内进行空中考察，并将考察的情况在施工图纸中做好标记。并根据标记的现场情况，调整最优方案，以得到最终的施工方案。
2.1 路径选择
设计人员应在参考工程当地地形、地貌及水文条件的基础上，选择施工路径进行设计。路径选择要求如下：1）根据施工条件，尽量选择交通便利、不影响其它工程的区域施工，以便材料运输及施工，以便提高施工效率。2）线路中，应尽量选择转角少、特殊线路最短、水文及地质条件最佳的区域施工，以降低施工成本。
3 输电线路架设中对无人机的应用实践
传统的导线展放一般采用人工拖拉，或先采用人工放牵引绳，再利用机械牵引带动导线，把导线沿杆塔逐次展放好，再在杆塔上收紧导线。这种施工方法需要大量的人力，还要开辟展放线通道，损坏大量农作物，砍伐较多树木，民事协调工作量大，且施工难度大、工期长。但利用无人机来展放线，则方便很多，可以先利用无人机带细牵引绳从架设杆塔上方一次安全的牵引就能成功。
3.1 牵引绳材料的选择
由于电力线质量重，长度长，所以对牵引绳的要求较高。因受载力和牵引力的限制，选用的牵引绳必须有强度高、直径小、重量轻、表面细滑、便于携带、容易操作等特点，根据这一特点我们选用特制的牵引绳作为无人机放线绳。
3.2 无人机放线方法
结合无人机的特点，对展放牵引绳的多种优势，合理选用无人机展放牵引绳方案。以架设110KV架设电力线为例，我们的主要做法是：先利用无人机带动一根Φ3.5mm特制迪尼玛绳（一级引绳）投送到放线区段的各级杆塔横担上，再利用牵、张机缓慢牵引一根Φ12mm迪尼玛牵引绳（二级引绳），在整区段牵引绳全部放通后，再利用二级牵引绳牵引一根Φ15防扭钢丝绳（三级引绳），用来带动导线，完成导线的展放施工。
3.2.1 施工准备
在一级牵引绳展放前，在放线耐张段两端任选一处地形开阔，视野好的地面，作为无人机起飞场地。将无人机放在地面上，展开旋翼，调试设备。并将无人机牵引绳（一级引绳）一端安装在无人机下方的锁扣内，并在无人机下方牵引绳1米左右悬挂配重，防止牵引绳在空中飘动绞入旋翼。
3.2.2 展放作业
（1）做好施工准备后，准备起航。无人机起飞前，可以将线路走向在无人机里进行设置，让无人机按照设计线路进行线路架设，无人机放飞过程中，操作人员可以采取双手平举起无人机，在半空中起飞航行。可以避免无人机地面起飞的不稳定，可以节省无人机电能，延长续航里程。（2）遥控操作人员在起飞位置处，操作员根据无人机航拍的即时情况，调整无人机的飞行路径，将牵引绳安全引到目标杆塔位置处。（3）在无人机起飞过程中，要注意牵引绳线盘灵活，牵引绳走向顺畅，不能被卡住，影响无人机飞行。（4）无人机带领牵引绳连续从耐张段内的各个杆塔上方飞行，牵引绳直接落在每基铁塔的顶端，直至飞行到最后的耐张塔位置。无人机飞过最后的耐张杆塔后，在适当的位置通过遥控器控制无人机脱扣，将下方的牵引绳松掉，牵引绳在配重的作用下自由下落，安全的控制牵引绳的线路。（5）无人机将牵引绳抛掉后，即调转方向，向起飞的位置飞行、着陆，完成牵引绳的展放施工。（6）牵引绳全部展放完毕后，线路施工人员将每个塔顶的牵引绳放到事先设置好的滑轮内，利用牵张机缓慢带动放置好的牵引绳，利用既有牵引绳将二级牵引绳带到每基铁塔位置。然后，依次带动三级引绳穿过每基铁塔，最后利用三级牵引绳完成电力线导线的展放。
3.2.3 施工安全要求
（1）牵引绳展放完成后，施工人员随即将一级牵引绳放置铁塔上预先挂设好的滑车内，防止放设好的牵引绳受外界环境的破坏。（2）每基杆塔都要求悬挂试验合格的滑车，保证其正常工作，转动自如，有问题的要及时调整、修理或更换。（3）牵引过程中，塔上人员注意看护好牵引绳的运行，防止跳槽，特别是当牵引绳挂到障碍物时，立即通知牵引场停车，待排除障碍后，再实施牵引施工。（4）牵引绳之间以及一级牵引绳与二级牵引绳之间的连接采用抗弯连接器及旋转器，防止打结。（5）无人机飞行前利用风向标、风速仪等测定风速、风向等参数，判定能否作业。尽量选择顺风向飞行。（6）服从指挥员指挥，时刻观察风向、风速、乱流等，防止进入错误飞行而发生事故。（7）无人机在放牵引绳中与带电线路保持足够的安全距离，防止牵引绳被风摆晃到带电线路上面，造成停电事故。（8）在各重要跨越处派专人看护，尤其注意一级牵引绳不要抛出跨越架架体；公路跨越处注意引绳距地面在安全距离内。（9）整个作业流程中，作业人员必须做好对牵引绳的保护，防止线盘散乱，避免打死结、剧烈摩擦。
结束语
随着科学技术的不断发展进步，我们深信，无人机放线技术也将越来越成熟，无人机也将迎来全面应用的新阶段，在建设中将会发挥更加强劲的优势。
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论文作者:刘永发
论文发表刊物:《电力设备》2018年第7期
论文发表时间:2018/6/27
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