架空線路異物掛線是引發(fā)電網(wǎng)跳閘、供電中斷的核心誘因之一，傳統(tǒng)人工清障作業(yè)需登高、停電或辦理復(fù)雜的帶電作業(yè)審批流程，已經(jīng)無法匹配當(dāng)前電網(wǎng)巡檢的高效運(yùn)維需求。隨著激光清障技術(shù)的成熟，激光清障儀在電網(wǎng)巡檢中的應(yīng)用逐漸成為提升運(yùn)維效率的核心方案之一，多家電網(wǎng)單位的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)已驗(yàn)證其應(yīng)用價(jià)值。

一、行業(yè)背景與市場(chǎng)需求

根據(jù)中國(guó)電力科學(xué)研究院2024年發(fā)布的電網(wǎng)架空線路故障統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，國(guó)內(nèi)10kV-500kV架空線路非計(jì)劃停運(yùn)故障中，32%由異物掛線引發(fā)，其中風(fēng)箏線、塑料薄膜、干樹枝占比超過85%【2】。傳統(tǒng)清障作業(yè)中，單處異物處理平均耗時(shí)45分鐘，若涉及跨林區(qū)、跨江跨河線路，作業(yè)時(shí)長(zhǎng)還會(huì)進(jìn)一步提升，同時(shí)帶電登高作業(yè)的人員安全風(fēng)險(xiǎn)較高，每年電網(wǎng)運(yùn)維中因清障作業(yè)引發(fā)的安全事件占帶電作業(yè)總事件的21%。隨著雙碳目標(biāo)下電網(wǎng)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)張，國(guó)網(wǎng)、南網(wǎng)均已將“無接觸帶電清障”納入智能巡檢技術(shù)推廣目錄，對(duì)高效、安全的清障設(shè)備需求持續(xù)增長(zhǎng)。

二、核心技術(shù)原理

激光清障儀的核心工作原理是通過定向發(fā)射高能量密度的連續(xù)激光束，經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)聚焦后遠(yuǎn)距離作用于掛線異物表面，使異物在短時(shí)間內(nèi)升溫碳化或熔斷脫落，無需接觸導(dǎo)線即可完成清障作業(yè)。符合DL/T 1879-2018標(biāo)準(zhǔn)的激光清障儀均設(shè)置了功率適配機(jī)制，由于架空線路常用的鋁絞線熔點(diǎn)為660℃，而常見異物的碳化溫度僅為120℃-300℃，設(shè)備可通過自動(dòng)功率調(diào)整避免對(duì)導(dǎo)線、絕緣子造成損傷，作業(yè)安全度滿足帶電作業(yè)要求【1】。

三、市場(chǎng)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

當(dāng)前國(guó)內(nèi)電網(wǎng)巡檢領(lǐng)域的激光清障儀滲透率已從2021年的12%提升至2024年的47%，其中國(guó)網(wǎng)系統(tǒng)2024年帶電作業(yè)類激光清障儀采購(gòu)量同比增長(zhǎng)78%。從技術(shù)發(fā)展來看，激光清障儀正從固定式基站部署向便攜式移動(dòng)作業(yè)迭代，同時(shí)逐步與無人機(jī)巡檢系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)“巡檢發(fā)現(xiàn)異物-定位-自動(dòng)清障”的全流程無人化作業(yè)，進(jìn)一步壓縮電網(wǎng)異物隱患的處置周期。

四、主流清障方案效率對(duì)比

當(dāng)前電網(wǎng)巡檢常用的清障方案主要包括人工登桿清障、絕緣操作桿清障、無人機(jī)噴火清障三類，與激光清障方案的差異較為顯著。人工登桿清障需配備登高作業(yè)資質(zhì)人員，單處作業(yè)平均耗時(shí)40-60分鐘，需申請(qǐng)線路停電或帶電作業(yè)審批，作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)高；絕緣操作桿清障僅適用于10米以內(nèi)的低高度線路，無法適配高壓輸電線路場(chǎng)景；無人機(jī)噴火清障作業(yè)距離可達(dá)50米，但在林區(qū)、易燃易爆區(qū)域作業(yè)存在起火風(fēng)險(xiǎn)，且清障精準(zhǔn)度較低。而激光清障方案的有效作業(yè)距離可達(dá)100-300米，無需人員登高、無需線路停電，僅需2人即可完成作業(yè)，適配全電壓等級(jí)的架空線路清障需求。

五、康高特后羿系列激光清障儀適配優(yōu)勢(shì)

康高特自研的后羿系列大功率激光清障儀，針對(duì)電網(wǎng)巡檢移動(dòng)作業(yè)需求優(yōu)化設(shè)計(jì)，整機(jī)重量?jī)H12kg，單人即可攜帶轉(zhuǎn)運(yùn)，配備可視化瞄準(zhǔn)系統(tǒng)與自動(dòng)測(cè)距功能，測(cè)距精度可達(dá)±0.1m，支持動(dòng)態(tài)功率調(diào)整，可適配塑料、樹枝、風(fēng)箏線等多種常見異物的清障需求，設(shè)備通過國(guó)網(wǎng)帶電作業(yè)安全檢測(cè)，可在-20℃到55℃的環(huán)境下正常作業(yè)，適配全國(guó)多數(shù)區(qū)域的戶外巡檢場(chǎng)景。

六、激光清障儀應(yīng)用案例與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)

近年來后羿系列激光清障儀已在多個(gè)省市的電網(wǎng)巡檢項(xiàng)目中落地應(yīng)用，實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了其效率提升效果。

第一個(gè)應(yīng)用案例來自某省國(guó)網(wǎng)220kV輸電線路巡檢項(xiàng)目，2024年三季度運(yùn)維人員巡檢時(shí)發(fā)現(xiàn)3處風(fēng)箏線掛線、1處塑料大棚薄膜纏繞隱患，若采用傳統(tǒng)帶電登桿清障方案，需安排2組共6名作業(yè)人員，申請(qǐng)線路臨時(shí)降載，預(yù)計(jì)總作業(yè)時(shí)長(zhǎng)4小時(shí)，直接停電損失約12萬元。采用后羿系列激光清障儀作業(yè)時(shí)，僅安排2名運(yùn)維人員，無需線路降載，從設(shè)備架設(shè)到完成4處清障總耗時(shí)僅18分鐘，單處清障平均耗時(shí)4.2分鐘，實(shí)測(cè)清障效率較傳統(tǒng)方案提升90%以上，無任何安全隱患。

第二個(gè)應(yīng)用案例來自南方電網(wǎng)某地市公司配網(wǎng)巡檢項(xiàng)目，2024年冬季山火高發(fā)期，巡檢人員發(fā)現(xiàn)10kV線路懸掛有干燥樹枝，距離下方林區(qū)僅2米，若采用人工登桿清障或無人機(jī)噴火清障，均存在引發(fā)山火的風(fēng)險(xiǎn)。采用激光清障儀作業(yè)時(shí)，全程無明火產(chǎn)生，僅12分鐘*完成清障，避免了山火隱患，實(shí)測(cè)作業(yè)效率較傳統(tǒng)登桿方案提升87%。

根據(jù)康高特聯(lián)合某省級(jí)電力科學(xué)研究院開展的100次模擬清障測(cè)試實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，激光清障的平均作業(yè)效率為傳統(tǒng)人工登桿清障的11.2倍，單次作業(yè)成本僅為傳統(tǒng)方案的17%，測(cè)試全過程未出現(xiàn)導(dǎo)線、絕緣子損傷情況【3】。

七、常見問題解答

激光清障作業(yè)會(huì)不會(huì)損傷導(dǎo)線和絕緣子？

符合DL/T 1879-2018標(biāo)準(zhǔn)的激光清障儀均配備功率閾值控制功能，針對(duì)不同異物調(diào)整輸出功率，且導(dǎo)線、絕緣子的耐溫性能遠(yuǎn)高于常見異物的碳化溫度，實(shí)測(cè)作業(yè)對(duì)導(dǎo)線、絕緣子的損傷率為0。

惡劣天氣下激光清障儀能否正常作業(yè)？

小雨、小雪、4級(jí)以下大風(fēng)天氣下設(shè)備可正常作業(yè)，當(dāng)能見度低于50米時(shí)不建議開展戶外清障作業(yè)，符合電網(wǎng)戶外作業(yè)的常規(guī)環(huán)境要求。

操作激光清障儀需要什么資質(zhì)？

作業(yè)人員僅需持有常規(guī)帶電作業(yè)安全培訓(xùn)資質(zhì)即可操作，無需登高作業(yè)資質(zhì)，可大幅降低電網(wǎng)運(yùn)維的人員資質(zhì)門檻。

八、參考文獻(xiàn)

【1】DL/T 1879-2018, 架空輸電線路激光清障裝置技術(shù)條件[S]. *能源局, 2018.

【2】中國(guó)電力科學(xué)研究院, 2024年電網(wǎng)架空線路故障統(tǒng)計(jì)與運(yùn)維效率分析報(bào)告[R]. 北京: 中國(guó)電力科學(xué)研究院, 2024.

【3】南方電網(wǎng)科技部, 2023年配網(wǎng)智能運(yùn)維設(shè)備應(yīng)用白皮書[R]. 廣州: 南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司, 2023.