浙江湖州供电公司研制输电线路X射线检测机器人 高效检查输电线路“关节”

　　近年来，随着电网规模不断扩大，线路、杆塔数量不断增加，运检技术手段持续升级。针对输电线路连接金具压接质量检测，浙江湖州供电公司研发了适用于110千伏到1000千伏电压等级的输电线路X射线检测机器人。机器人检测与人工检测相比效率大幅提升。

　　从人工登塔检测到机器人自动检测

　　架空输电线路需要检测耐张线夹、接续管等连接金具的压接质量。利用X射线探伤技术可以无损检测连接金具的压接情况，确保压接质量合格，从而保障输电线路的安全性。

浙江湖州供电公司员工应用输电线路X射线检测机器人检测特高压输电线路连接金具压接质量。沈世昀 摄

　　根据输电线路运维要求，综合考虑输电线路重要程度、线路所在区段的特殊性、设备类型等因素，仅湖州地区需开展X射线检测的耐张塔数量就接近3000基。传统的X射线检测需要作业人员爬上数十米高的铁塔，在强电磁环境下近距离操作，单基塔检测需要4～6小时。人工检测已无法满足当前的作业要求，还存在一定的安全风险。

　　怎样才能在保证检测准确性的前提下，进一步提高检测效率，降低作业风险?2022年，湖州供电公司启动智能化检测攻关，研发输电线路X射线检测机器人，探索“机器代人”的技术路径。首款机器人于2023年9月投入使用。这款机器人可通过机动绞磨自动上下导线，对110千伏、220千伏线路连接金具进行X射线自动检测，将作业效率提升了66%。

　　应用范围越来越广，功能越来越强

　　首款机器人成功作业后，攻关团队发现70千克的自重使得机器人在上下导线时用时依然较长，有改进的空间。为此，他们决定改用载重无人机投放机器人。载重无人机投放对机器人的重量有要求。但是，如果机器人的重量太轻，抗电磁干扰能力会减弱，输电线路附近的强电场环境易造成设备信号中断和电子元件击穿，所以平衡机器人的抗电磁干扰能力和轻量化设计成为摆在攻关团队面前的难题。

　　对此，攻关团队在37种复合材料中选择了具有纳米碳纤维-石墨烯夹层结构的材料来升级机器人。这种材料融合了石墨烯的高导电性与纳米碳纤维的机械强度，使机器人整体重量降至15公斤，实现小型轻量化。在现场实测中，第二款机器人仅用12分钟便完成了两个耐张线夹和一个中间接续管的检测，作业效率较人工检测提升了80%。

　　随着电压等级升高，导线分裂数增加。500千伏输电线路多为四分裂导线，线路上还有防振锤、引流线、联板和均压环等，机器人作业难度更大。攻关团队研发第三款机器人，采用X射线设备与成像板一体化设计，实现轻量化与紧凑化。第二代机器人由载重无人机直接运送到待检测金具位置，而第三款机器人则是由载重无人机投放上线后，自动“行走”到待检测金具位置，再通过调整角度、高度实现X射线检测。

　　在前三款机器人的基础上，攻关团队于今年推出第四款机器人。第四款机器人结合攻关团队自主研发的力学仿真平台与动态评估算法，形成涵盖缺陷分级、安全评估等的完整智能诊断体系，缺陷智能识别正确率达95%以上，适用于六分裂、八分裂导线。

　　X射线检测机器人已在10多个城市的输电线路上应用

　　湖州区域内特高压输电通道长，需要重点关注的“三跨”输电线路分布范围广、数量多，输电线路X射线检测机器人有广泛的应用场景。

　　以第四款机器人在1000千伏湖安Ⅱ线的一次作业为例，它在2小时内检测了48个压接管，检测效率较人工检测提升4倍，避免了12人次高空作业风险。目前，湖州供电公司已在5条特高压输电线路上应用机器人开展连接金具压接质量检测。3年间，相关机器人还在合肥、太原等10多个城市的输电线路上应用，累计完成6000余个压接管的检测工作。

　　针对浙江台风多发的气候特征，攻关团队还在第四款机器人中融入了抗风防水技术，使机器人在7级风下仍可稳定作业，提升了机器人的适应能力。(王一帆 马波)