直升机在架空输电线路上作业的应用
高压输电线路从设计到施工，从日常运行维护到检修，从故障探测到带电作业，都需要采用先进技术才能提高整体质量，保障主网的安全运行。目前在国外随着科学技术、航空事业的发展，世界各国采用直升机对架空输电线路进行线路巡检、带电作业和施工作业等都取得了长足的发展和效果。直升机电力作业，具有高科技、高效率、快捷、受地域影响小等优点，成为当今电网发展的一项重要技术手段。
直升机巡线、检修、带电作业及电力施工（以下简 称直升机电力作业）在前国家电力公司、现国家电网公司领导的关心、领导下，在国内、外航空界相关单位、专家的关心、支持和配合下，在电力建设、生产多个方面有不同程度的研究和应用，积累了经验，加深了认识、坚定了信心，明确了方向。直升机巡线在跨区电网、部分地区电网已经成为运行工作重要技术手段，直升机带电水冲洗±500千伏直流输电线路绝缘子顺利进行，直升机辅助架线施工也在多个输电工程中应用，直升机带电检修研究也取得阶段性成果。
一、我国直升机电力作业的历史回顾
1986年原电力工业部组织开展采用可见光录相，红外线成相技术航检超高压输电线路故障研究，就接点过热、绝缘子劣化搜索跟踪技术进行了研究和尝试定。
直升机巡线。1982年10月至1988年5月，先后在西北、华北、华中、东北、华南地区开展了8次直升机巡线尝试，就采用直升机运载设备进行可见光摄像、热像仪检测取得了一些经验。直升机电力施工。1985年至1987年湖北输变电公司、吉林送变电公司、广东输变电公司、甘肃送变电公司、电力建设研究所等单位进行了6次直升机电力施工，采用广州直升机公司提供的S61型直升机和美国波音公司提供的BV234直升机在山区和长江大跨越完成了牵放导引绳、组立铁塔和吊运浇灌混凝土等施工作业。
二、电网处于加速、快速发展时期，需要采用直升机等先进、成熟技术实施作业，提高效率
80年代，由于我国经济实力和科技水平的限制，尚不具备全面、系统开展直升机电力作业的条件，只能就地选用机型或由国外提供机型进行单项直升机电力作业尝试。当时世界直升机电力作业的成本和技术也未达到现在的标准和娴熟程度，当时在我国开发直升机电力作业的时机尚未成熟。截止目前，国家电网公司系统500千伏及以上输电线路已达70000km。
每年各级电网都在以较高的速度发展，建设施工工作量和运维工作量相应增加，施工工期相应加快，同时远距离跨区输电及输电线路走廊紧张，施工难度加大，上述多方面因素，客观上需要应用直升机作业。
未来的十年，是我国超高压、特高压输电进一步高速发展的十年。电网规模将进一步扩大，劳动强度应适当下降，作业效率质量应不断提，包括直升机电力作业等实用技术将大量采用。
❉ 东北高寒山区 ❉
根据500kV线路横跨大兴安岭山脉，高山峻岭叠嶂，原始森林茂密，沼泽地遍布，夏季山洪频发，冬季大雪封山，最低气温零下45℃，恶劣气象环境下采用直升机巡线检修十分必要。
❉ 华北地区 ❉
1999年10月至2000年11月，华北电力集团公司与北京首都通用航空公司、中国航空技术进出口总公司联合研究直升机用于华北地区电力作业的可行性。2000年9月26日进行了一次直升机巡线试飞。专家认为：直升机在电力系统生产中，从易到难逐步实施。华北电网公司与首都通用航空公司合作，用租机形式开展直升机电力作业，开展了直升机红外热像巡线工作。
❉ 华东地区❉
2000年江苏省电力公司列项由江苏500kV输变电运检中心开展直升机电力作业的研究，拟用租机方式在山西阳城送江苏淮阴的超高压输电线路上采用直升机巡线作业。
❉ 华南地区❉
广东省电力公司采用租机形式在送香港超高压输电线路上进行了直升机巡线工作。云南电力公司近期也在积极开展直升机巡线作业。
❉ 西南地区❉
四川省电力公司考虑到二滩电力外送的500kV线路多处于高山险岭，巡线艰难，筹划采用直升机巡线检修技术。将来特高压直流工程送出也集中在川南高山大岭、交通不便的人迹罕至地区，架线施工、运行检修等有采用直升机作业技术的需求。
三、目前直升机电力作业技术
1、巡线、检修与带电作业
2009年华北电网公司收购原首都通用航空公司组建国网通用航空公司，2010年加大电力作业力度。 多年来，电力企业和原首都通用航空公司等合作，电力作业已经取得了丰富的经验，共进行电力作业12万公里，飞行6000多小时，进行直升机带电水冲洗200小时长度达980公里。开展了直升机激光测导线间距飞行300公里，10小时等多种作业。
直升机巡线、检修与带电作业的基本技术情况是：目测、仪器观察和仪器自动检测相结合，采用计算机进行数据处理，生成设备缺陷清单和缺陷处理意
见，能辅助判断通道、铁塔、金具缺陷，接点过热，异常电晕，并进行有关测量；直升机绝缘子带电水冲洗；直升机等电位带电处理线路缺陷，甚至将损伤导线开断重压等。
采用的仪器设备包括CEV电子巡线系统，高速可见光摄像机、红外热相仪、电晕探测仪、X射线探测仪、导线损伤探测仪、接触电阻检测仪、绝缘子检测仪；绝缘子带电水冲洗设备；直升机等电位带电作业工具设备，包括导地线损伤开断压接工具。有的与GPS相结合，能够自动定位记录缺陷。
对超高压线路，适当大小的直升机能在导、地线中间穿越，飞到中相进行等电位带电作业；有的能在小雨天气进行直升机等电位带电作业。
2、电力施工
20世纪50年代，发达国家已将直升机用于电力施工，从运载工具逐步发展到今天的直升机自动定位吊装铁塔，展放牵引导地线的导引绳，安装金具和架设更换OPGW复合光缆地线等作业。
四、常规作业与直升机作业简单比较
直升机作业是常规人工作业的补充手段，可以提高作业时效和质量，两者并不矛盾。如线路巡视，直升机可以发现铁塔上部塔头位置的设备缺陷，人工巡线可以及时发现基础、塔材方面的问题。直升机进行电力抢修运载人员和轻型机具，可以对故障或缺陷更快速的处理。直升机带电水冲洗可以解决线路不中断运行就可提高线路抗污闪能力的效果。直升机电力施工可以解决交通不便、地形、地质复杂等作业困难。
直升机在架空输电线路上作业的应用
五、直升机电力作业的安全
1、 安全的核心是飞行安全
直升机电力作业安全的核心是飞行安全。为此，必须严格履行飞行员和作业人员的上岗培训和考核，严格制定并执行飞行标准。
直升机电力作业的飞行员必须是有丰富飞行经验和资质的直升机驾驶员。
直升机电力巡线、检修、等电位带电作业的技术工作人员必须进行与飞行员的配合培训和专项作业技术培训，取得合格证后才能进行工作。必须配备合格的机械师与直升机设备维护人员，使直升机处于良好的状态，满足飞行的要求。
2、安全的目标是系统稳定、人身安全和设备安全
为此要按照直升机电力作业的特点，总结直升机电力作业的经验和规章制度，编制直升机电力作业安全规程，建立完善的安全保障体系并编制每一项作业的工艺导则。就直升机等电位带电作业而言，应根据具体线路的实际情况，开展直升机作业组合间隙试验、操作试验和水冲洗试验，制定直升机电力作业电气绝缘导则。
3、必须建立完善的保险体系
包括投入飞机、设备保险，升空人员保险、第三者责任保险、职员人身保险和交通工具责任保险等。
直升机在架空输电线路上作业的应用
六、当前和将来国家电网公司直升机电力作业的主要项目
1、已开展直升机巡线
适用于110KV-1000KV范围野外线路巡线，采用目测、仪器观察、仪器自动检测和计算机技术，生成设备缺陷清单和缺陷处理意见，可提供线路导地线、绝缘子、金具、通道、树木生长、线路结构、杆塔基础等详细情况。近年来，在国家电网公司总部直管跨区电网的东北华北联网线路、三峡近区送出线路成功进行500千伏输电线路巡视作业，保障及时发现缺陷并处理。
直升机在架空输电线路上作业的应用
2、已开展绝缘子带电水冲洗
对污秽区易闪络段的绝缘子即时进行直升机带电水冲洗，可以避免工频闪络，提高安全运行的水平。此项作业可服务于全国。去年以来，在国家电网公司总部直管跨区电网，已成功进行江城500千伏直流输电线路绝缘子进行带电水冲洗作业。
3、已开展飞机航测辅助设计等工作
走廊GPS定位激光三维空间扫描，能生成线路数码立体图像并显示出任两点间的距离，可用其进行线路精确勘测；将来可以进行线路绝缘距离监测，用于掌握树枝等对导线的危险距离，即时进行树枝砍伐，并测定线路的最小交叉跨越距离。
4、已经开展承担力所能及的电力施工作业
如吊运设备材料，展放导引绳，装拆紧线钳，安装走线飞车，监视放线安全距离等。
5、已开展直升机等电位带电作业研究。
可以等电位进行导地线补强与开断压接，间隔棒的修复与更换，金具的修复与更换，绝缘子更换，防振锤的调整与更换，标志球的安装与移位，线路带电设备的检测等工作，能有效提高超高压输电线路运行的安全可靠性。
6、准备开展直升机用于特高压输电线路运维作业的研究及其它吊装、运输、抢险等作业。
七、总结
国家电网公司直升机电力作业将会稳步推进，从巡线、带电水冲洗线路绝缘子作业起步，逐步完善作业项目，扩大作业区域。
国外一些发达国家同行在电力系统中开展直升机作业的经验比较丰富，我们将积极向国际同行学习，不断完善电力系统采用直升机进行电力作业的技术。
