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嘉兴在线新闻网     2017-12-12 18:30:05     手机看新闻    我要投稿     飞信报料有奖
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  (原标题:用“激光大炮”保护高压线这个创新如何“烧脑”)

  新华社广州7月28日电(记者田建川)“瞄准,启动。”蔡晓峰下达口令40秒后,一只缠绕在距地约30米的高压线上的风筝飘落下来。

  这是今年来蔡晓峰带领“激光大炮”项目团队的第13次野外作业。“停电风险得到了及时解除。”他说。

  蔡晓峰是南方电网广东东莞供电局输电线路4班副班长。东莞用电需求量大,保障输电线路安全责任重大。

  激光大炮使用的是二氧化碳激光。该激光具有良好的指向性,光束紧密、集中且能量极高,可以发射远红外能量。通过调节激光的功率,可以达到有效熔化切割非金属物质。这样,高压线上风筝的缠绕线、塑料薄膜就可以轻松搞定了。

  然而,广告条幅、农用薄膜、风筝、“孔明灯”、钓鱼线等却时常成为高压输电线路的“破坏王”。大风天,这些物体很可能被刮到高压线上缠绕;如遇下雨,飘挂物就会形成导体,引起对地短路或者相间短路,引发停电或烧毁变压器,危害性很大。

  “尤其是相间短路造成变压器烧毁最麻烦,重新更换变压器的时间长、停电成本巨大。”蔡晓峰说。

  清除飘挂物并非易事。电力部门一般会采用高空作业车、在高压线上搭“飞车”等方式进行清理。然而,一方面,这给电力工人带来坠落、触电的风险;另一方面,停电修护手续繁琐、经济成本高,影响居民生活和生产用电。

  蔡晓峰的同事沈志明,曾多次爬过高压线“擒拿”风筝和广告飘带。为练就高空作业的本领,他用了半年多时间。“爬高压线说不害怕是假的。高温天作业衣服都是湿透的,而且上面风大的话,会造成高压线的横摆,跟玩杂技走钢丝一样,心也跟着颤。”沈志明说。

  问题催逼变革,缺陷激发创新。2012年的一天,作为军事迷的蔡晓峰突然萌发了一个念头:当今各类激光技术已如此发达,能不能把激光技术应用到电力领域,在地面上用激光把高压线上的飘挂物打下来?

  这是个大胆的想法,当时看来甚至有点异想天开:不懂激光原理,没有激光设备,匹配清除飘挂物的激光物理参数“蒙查查”。

  于是,白天忙检修,晚上蔡晓峰就带着几个同事利用搜资料、搞研究。几经周折,他们找到了一个激光设备研发公司,并多次进行技术交流。

  功夫不负有心人。一个“激光大炮”的雏形和制作思路逐渐清晰了。通过研究激光特性和飘挂物的材质特点,团队决定使用二氧化碳激光。其具有良好的指向性,光束紧密且能量极高,通过调节功率可有效熔化切割非金属物质,对高压线的铝材质本身却不会造成损害。

  “金属会反射掉该激光的大部分能量,而风筝、广告飘带等非金属物质对能量的吸收可达到90%以上,也就是说可以通过高温熔断飘挂物。”蔡晓峰说。

  2016年,“激光带电清除架空线路飘挂物研究”被南方电网广东东莞供电局作为职工创新项目立项,蔡晓峰在资金、团队和技术等方面得到了更大的支持。作为项目负责人,蔡晓峰的工作就是通过不断测试以获取应用激光的技术参数,并反馈给激光设备生产公司。

  这是激光大炮的内部结构。在惰性气体中,激光呈现出可见的粉红色。

  “在激光打印、激光手术刀等民用领域,激光设备的安装位置都是固定的,激光发射距离也很短。”蔡晓峰说,用激光清除高压线飘挂物,射击距离是随时变动的,焦距不固定,激光发射器的温度变化会对功率产生影响,发电机功率的大小会影响激光射程。种种问题,都需要数不清的数学计算和实地测试。

  试验过程充满挑战。蔡晓峰说,他们几经改进,过程中不断积累经验、总结教训,攻克了激光功率、瞄准、温度控制等多个难题。

  今年6月份,他们和激光设备公司合作研制出了“4.0版”的“激光大炮”。在试验场,研发团队对木板、气球、塑料线等多种非金属物体进行了30米外的“远程打击”测试。记者现场看到,测试物体在几秒内均被高温熔断或打穿。“激光点的温度可达到600摄氏度。”蔡晓峰说。

  东莞供电局介绍,该科研项目已在多条输电线路的清理飘挂物作业中应用,节省经济成本1千万元以上。

  “激光大炮”项目孵化于东莞供电局输电管理所夏云峰工作室。目前,南方电网已形成429个这样的创新工作室。

  创新仍在持续。蔡晓峰说,目前,“激光大炮”装置正进行小型化、一体化改进,未来该设备的拆装速度会更快,操作更智能。同时,正研究扩展其他作业方式,例如,用无人机搭载激光器,进行短距离的高空切割等。


来源:嘉兴在线—嘉兴日报    作者:摄影 记者 冯玉坤    编辑:李源    责任编辑:胡金波
 
 
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