远程激光电网异物清除试验研究

远程激光电网异物清除试验研究

朱德中1赵进军1周健2徐懿昭1

（1.国网江苏省电力公司检修分公司；2.苏州艾思兰光电有限公司江苏苏州215000）

摘要：随着激光技术的不断发展，远程激光电网异物清除仪的广泛使用将成为现实，文章采用最新研制的远程激光电网异物清除仪对常见的电网异物进行试验研究，利用激光瞬间高能量，可以快速去除高压线大多数常见异物，并不会对高压线有任何损伤，验证了激光对电网异物清除的可行性，保证输电线路的安全性与稳定性。

关键词：输电线路；带电作业；激光；远程清除；电网异物

0引言

输电线路分布点多线长，尤其是遇到恶劣天气（比如飓风），很容易把塑料布、篷布、气球、横幅、孔明灯、标语、风筝、渔网等随风吹起，一旦这些漂浮的异物缠绕在裸露的电力高压线路上，容易引起安全隐患，造成供电短路、跳闸停电，经济损失无法估算。因此，及时清除输电线路异物，保证输电线路安全运行具有重要意义。

目前带电处理线路异物的方法主要有绝缘操作杆法，翻跟斗滑车绝缘绳法[1-2]，无人机喷火法等。这些方法存在耗时长、操作难度大、危险性高、受环境影响大等缺点。当遇有鱼塘、河道、公路、铁路及其他地面工作人员难以直接通过的地点，清除电网异物更加难以进行。

随着激光技术的发展，激光技术在电网方面的应用越来越多[3-8]。国内多家研究机构研制出远程电网异物清除装置，该远程激光电网异物清除装置利用激光瞬间高能量、定向性、远距离传输等特点，非接触清除高压线上缠绕的异物，清除速度快，处理过程安全无污染。

1远程电网异物清除原理及装置

远程激光电网异物清除仪的原理是通过地面云台系统瞄准目标异物，激光控制系统发射激光，激光通过远程光学聚焦系统在异物表面聚焦，异物吸收激光瞬间高能量后，温度急剧升高后熔化或者气化，从而异物掉落，达到远程激光清除电网异物的目的。

由于不同波段的激光通过大气的透过率不一样，所以选择合适的激光器首先要考虑大气透过率。

我们把太阳辐射光通过大气层时没有被反射、吸收和散射的透射能力很强的波段范围，叫作大气透射窗口。0.3微米～1.3微米属于反射光谱范围。2.0微米～2.5微米窗口处在近红外波段，也属于反射光谱范围。3.5微米～5.5微米窗口处于中红外波段，属于混合光谱范围。8微米～14微米窗口处于远红外波段，属于发射光谱范围，是一个热辐射窗口，大气透射窗口如表1所示。

由于铝制导线在架空输电线路尤其在高压输电线路中使用最多，异物对该类型的导线造成的不良影响最大，因此选择典型的铝制导线作为异物载体进行激光辐照安全试验。

将激光功率设置为200W,通过远程聚焦系统在50m处对直径为2.5cm的铝制导线进行辐射。设计时间1min、5mins、10mins、15mins，通过持续的激光辐射，观察铝制导线的变化。

由于铝制导线的导热性，激光辐射的瞬间热量直接被传导，当激光辐照时间小于15mins时，铝制导线升温最高30℃。远程激光电网异物清除仪开光时间应该小于等于15mins为宜。实际在使用过程中，打开激光以后，通过云台的转动，带动激光聚焦点的移动，激光处理异物的时间控制在1min。激光持续作用在电网的时间远远小于可能损伤导线的时间。该时间为激光安全作业时间。电网安全测试结果如图1所示。

图1电网安全测试结果

4结束语

本文对新型激光异物清除仪进行实际测试，该装置利用激光高能量，瞬间烧融高压线表面的异物。该异物处理方法省时省力，能够大大提高工作效率，降低安全风险。通过试验证明，对于不同材料，不同颜色的异物，激光清除的效率不同，激光对颜色较深，质地密集的材料，清除效果好，可以在6s之内完成清除作业，对于疏散密度的白色，尤其是透明异物，激光清除时间比较长，效果相对质密异物差。激光在数分钟之内的辐照，对输电线路没有损失。

参考文献

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作者简介

朱德中（1976-），男，籍贯江苏苏州人，大专学历，输电线路运行与检修专业，中级工程师。

赵进军（1969-），男，籍贯江苏苏州人，大学本科学历，输电线路运行与检修专业，高级工程师。

周健（1984-），男，籍贯江苏苏州人，大学本科学历，计算机科学与技术专业，工程师。

徐懿昭（1992-），男，籍贯江苏苏州人，大学本科学历，输电线路运行与检修专业。