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摘要：直升机带电作业具有作业效率高的特点，在当前世界先进国家的线路维护方面得到广泛应用.随着我国500kV网络的不断扩展和特高压线路的建设，采用先进的带电作业方法对于超高压和特高压电网的维护具有重要的意义.介绍了目前国际上采用的直升机带电作业方法和作业机型，对它们从效率，安全，经济，适用性几个方面进行了综合的分析比较，其比较分析的结论对我国开展直升机带电作业工作具有重要的参考价值。
关键词：直升机；电力作业；技术研究
一、直升机电力作业发展
西方发达国家（美，西欧）从50年代就开始在电力部门越来越多地使用直升机从事电力线路的巡线，安装，抢修，勘测等工作。70年代随着大量500kV线路在世界上的投运，选择更为迅速的抵达现场的手段，更为快捷高效作业方式日益成为超高压输电线路运营部门的迫切需求。1981年，美国的迈克尔?科特基司（Michael Kurtgis）在沙特承接一条150kV线路的水冲洗工程的时候，使用贝尔206直升机在线路上进行了世界上首次的直升机等电位。1983年美国哈弗菲尔德（Haverfield）直升机公司的司考特?严则（ScottYenze）将MD500直升机的外壳与500千伏线路进行了连接。迈克尔?科特基司以在贝尔206直升机上开发出的带电作业技术为基础，成立了Airmobile直升机公司.哈弗菲尔德直升机公司开发了以MD500直升机为作业平台的直升机带电作业方法.美国人的作业都是在直升机的两侧或机腹放置作业平台，作业人员坐在平台上工作，所以这种方法称为平台 作业法.这种作业方法经技术转让，在澳大利亚，以色列，新西兰等国家得到应用。受美国直升机带电作业的启发，法国电力部门从1988年起开始了直升机带电作业的探索。
90年代初，一名美国教授在实验室内，将贝尔206直升机放置在导线和地线之间，将导线逐 步升压至200干伏.这个实验证明：导线对贝尔 206直升机的放电，不会对其安全不会造成影响. 1991年8月，美国电科院（ElectricPower esearchInstitute）在哈弗菲尔德直升机公司的协 助下，在其位于马塞诸塞州的高压输电研究中心（HvTRC）试验场用绝缘材料在两根实验导线中 间搭建了l2.2米高的试验台，将MD500E直升机 固定在绝缘台上，通过不断提高两根相线的电压（交流300kV~800kV，直流?600kV）及调整两 根导线之间的距离，模拟直升机在导线中飞行的 状态，详细考察了直升机的主旋翼在静止和旋转状态下以及直升机在导线间悬浮和等电位情况下的导线对直升机放电与线路电压和相线之间距离的关系。
二、直升机电力作业方法
直升机作业方法目前分为两类一一悬吊和平台作业。悬吊法就是在直升机上通过绝缘绳或绝缘杆将作业人员或飞车悬吊在直升机下面，将作业人员或机械送到线路作业点进行带电作业的方法. 线路工在作业过程中既可以保持悬挂在直升机下方，也可以转移到线路上，使得直升机不必长期载荷悬停.这样悬吊法就衍生出以下四种有微小区别的作业方式：
1、直升机直接将线路工悬挂进入导线.线路工 既可以在作业过程中始终悬挂在飞机下，人员也 可以转移到导线上，而后飞机飞离。
2、直升机悬挂平台或吊笼，一个或多个作业工 置身其中.平台或吊笼下降到作业面.在整个作 业期间，飞机承载平台或吊笼重量。在这种作业的过程中，为保证平台或吊笼与 导线之间的相对平稳，平台或吊笼装有导线挂钩，这样直升机要承受一定的导线重量。
3、直升机悬吊飞车或吊笼，将它们送到作业工 位以后，将飞车或吊笼转移到导线上，既由导线 承担飞车或吊笼重量，飞机飞离。
4、用吊索悬吊设备吊舱.吊舱包括光纤控制电 缆和机器人.由线路工在直升机舱中通过操作台 控制机器人作业.这样直升机和作业人员都不用 直接进入电位。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆平台法是将在直升机两侧或直升机腹部放置 作业平台，作业时直升机紧靠作业工位悬停，线路作业人员坐在平台上作业的方式.在这种作业 方法中，直升机连同平台和作业人员一起都处于 等电位状态.
三、作业方法的分析和比较
直升机悬吊作业法中的机器人作业方法尚未 见实际使用的报道，下文提到的悬吊作业法主要 是指的都是悬吊作业的前三种方法，即有人员进 入等电位的悬吊作业. 悬吊作业法直接脱胎于传统的人工作业，只 不过进入电场的方式，由人力攀爬改为直升机运 送.其主要优点是：
（1）对直升机机型的选择余地大（是多发直升机 即可，不必经放电试验验证）；
（2）对飞行员的操作技术相对要求不高；
（3）由于直升机不进入电场，飞机遭受电击和造
成相间短路的风险相对较小，它的局限也非常明显：
（1）对风速要求较高.实际运输和作业过程中，悬吊在直升机下面的吊笼晃动厉害，所以风速对 其影响明显.
（2）由于视角和晃动（导线的晃动，直升机的晃 动以及人员或吊蓝的晃动）的原因，使得进入l 位的精确定位相当困难.
（3）人工徒手作业的方式与传统的作业没有本质 的改变，所以其作业效率没有明显的提高.
（4）法国电力公司针对不同的作业内容设计了不 同的作业平台，但品种繁杂，其准备，展开与收 检以及搬迁都不如平台法快捷和简洁. 与悬吊法比较，
平台作业法主要优点为：
（1）充分利用了直升机灵活机动的特点，町以直 接，精确地定位于作业工位.
（2）作业平台上可以根据不同的作业任务，灵活 地布置和摆放作业工具如发电机，液压设备，电 动旋具等以及安装或更换的零部件.
（3）由于平台可以置放电动，液压设备和上具，使作业人员完全脱离了传统的繁重体力劳动.
（4）它将直升机的灵便，电动工具的省力高效和 人员的现场灵活处置这些特点结合于一体，所以 作业方式更加先进，高效.
四、安全稳定比较
直升机飞的行稳定和安全有两个非常关键，重要的指标，两者比较如下：
（1）一个是悬停关键风向角（criticalwindazimuth area）的限制，据产品手册，贝尔206--B3在飞 行速度小于30节，且接近地面飞行（低于30米）时，对在50.，210.，既侧后部120.夹角范围 内的风速有限制.当飞机在这个方向出现阵风，飞行员如未能及早发现并及时修正，将出现尾桨 效应失效（Lossoftailrotoreffect或LTE），飞机 会发生不可控的右旋直至坠毁.MD500直升机则 没有此项限制.
（2）另一个重要指标是重心偏移范围.重心允许偏 移范围越大，直升机稳定性越强.由于MD500E允 许的重心偏移范围大于贝尔206--B3，所以MD 500E的作业平台可以向两侧伸展更长（共4.25米 长），平台上可以放置更多的工器具和零配件，飞机 本体在作业时可以距离导线更远，因而更加安全.
1、电气性能比较
在经过实验认证的两款单发直升机中，虽说贝 尔--206B3通过了放电试验，证实了其经受电击的 安全性.但是，当其处于两相中间时对相问组合电 气距离会产生怎样的影响?贝尔--206B3未进行这 个项目的实验.这个实验对作业安全和电网安全至 关重要.所以迄今为止，所有通过平台作业法进入 中相作业的直升机全部是采用MD500直升机，尚无采用贝尔直升机进入中相作业的报道. 能否进入中相作业，对电力运维企业具有十 分重要的意义.根据2009年统计数据，湖北超高 压电网中交流线路长度占到线路总长度的87%，全国500千伏网络中交流线路的长度占到总长的 94.也就是说，如果不能进入中相作业，直升 机带电作业的应用范围将被大大降低，其适用性将被打上大大的问号.
2、乘坐平稳性得比较
在乘坐舒适性方面，贝尔206直升机主旋翼 采用两面桨叶，MD500则采用五面桨叶.我们知 道，主旋翼叶片数越少，直升机颠簸得越历害，叶片数越多，直升机的乘坐越平稳，作业人员的 安全感越强。
结束语
综合以上分析比较，可就直升机带电作业的 作业机型和作业方法得出以下重要结论：目前国际上用于平台作业法采用单发直升 机，悬吊作业法采用多发直升机.。从技术水平，作业效率，作业成本，运维成 本来看，平台作业法明显优于悬吊作业法. 单发直升机的平台作业飞行安全风险可以通 过飞机的平时维护，飞行前的安全评估等手段加 以减轻和消除。
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论文作者:王欣,郭晓冰,袁嘉彬
论文发表刊物:《河南电力》2018年18期
论文发表时间:2019/3/14
标签：作业论文; 直升机论文; 导线论文; 贝尔论文; 平台论文; 线路论文; 人员论文; 《河南电力》2018年18期论文;