摘要：本文主要分析当前的配电网污闪，造成配电线路的故障产生停电问题，应用无人机平台把带电冲洗的设备和与之结合所研发的一种高效电网作业的工具，能够弥补之前带电作业车的成本高，部分地区的使用不便问题，该设计考虑一线作业的班组使用，把多旋翼作业的平台设计成可以折叠式，便于外出时的运输，平台中的水枪部分与机身的部分各安装一个摄像头，便于两名操作人员能够同时进行操作，并且相互之间不会存在着干扰，对作业效率进行整体的提升。
关键词：配电网；无人机；带电作业；绝缘子
绝缘子容易受到环境因素的影响，如果说处在的环境质量比较差，周围存在着污染源，那么表面就容易形成积污的问题，使得恶劣的天气下容易产生污秽的闪络，绝缘子巡检、及时清洗就成为电网稳定供电的主要方法，本文主要利用无人机平台把带电冲洗的设备与之进行结合，希望对有关从业人员带来帮助。
1 清洗的方式
1.1 清洗方向
绝缘子在表面潮湿的时候，其表面的污秽物容易溶解或者是悬浮在水膜上，并且因为重力的下坠，在经过一定时间的累积，大部分的污秽物会凝结在下端，上部分则容易受到雨水的冲刷，比较干净。经过有关内业工作者的证实，绝缘子的污秽主要是累积在下方，得知清洗的过程中，还需应用从下到上的水柱冲洗，进而把地面一侧污秽物进行冲洗干净。
1.2 水柱的形状
扇形水柱主要是高压水枪冲洗时的常见水柱的形式，冲刷的面积比较大，在近距离手持冲洗效率是比较可观的。但是在实际的测试过程中，相同的水压下，扇形的水柱有效冲洗的距离只有圆柱形的水柱五分之一。如果说使用扇形的水柱冲洗，还需提供压力远远大于圆柱形的水柱，大压力水泵或者是加压机重量完全不符合飞行器对于重要的要求，所以悬着圆柱形的水柱进行清洗是比较合适的。
1.3 清洗用水的需求
经过对电网公司的输电线带电水冲洗的作业实施细则，得知在带电水冲洗进行作业的过程中，清洗用水有着一定的需求。一般的水可以导电，因为水中的溶解，使得能够自由移动离子。所以，为有效的确保冲洗的过程中，不会产生停电的问题，喷出的水柱应该近似于绝缘的状态。衡量水的导电能力的关键数据在于水电阻率，简单的来说就是一个单位立方体内20℃水的体积电阻，输电线的带电水冲洗的作业实施也有一定的要求，为使得冲洗用水可以满足电网工作的要求，确保供电的安全，本次设计主要是添加了一个用以检测水电阻率值的设备，安装在地面供水的水泵出水口，不管是哪一种供水的方式，都能够实时检测出电阻率。
2 供水的方案
2.1 机载水箱的供水方案
自带水箱的供水方案主要是适用于高度比较高的电塔绝缘子清洗，这个方案能够有效的提升本作业平台的灵活性。
2.2 双水泵地面的供水方案
上下各一个水泵的方案，解决上单水泵的吸水性差、下单水泵难以输出稳定水压的问题，上下双水泵的分工比较明确。下水泵主要是应用在把清洗用水运送到无人机的作业平台上，上水泵则是专门用以加压喷出，确保水枪喷出的水流水压稳定。
因为下水泵只是应用在向上供水，所以可以选择重量比较轻的水管，延长飞行器的续航时间，并且，为有效的确保可以给上水泵的持续供水，还需在飞行器的作业平台上，加设一个水箱，作为输水缓冲。
3 多旋翼的平台搭建方法
为实现运输的方便，本飞行平台主要是采用了可以折叠的机架，伞形的折叠机构最适合本设计，设计的平台主要是轴距在1100mm的八轴无人机，并且采用了伞形的折叠。动力部分主要是采用了5048电机360kV，配1655螺旋桨，使用6S锂电池，单轴拉力达3027g，共2400g的最大推力。
4 冲洗装置
飞行平台只是负责装载冲洗的设备，如果说想要灵活的进行冲洗，还需设计水枪，本设计的水枪主要是进行上下和左右方向的调节，并且喷头位置搭载摄像头，便于使用。采用舵机控制水枪的方向，并且和摇杆保持相对应的状态，实现自动化的回中，操作十分简单。
5 案例工程的应用
在4月份的时候，在110千伏的某导线处，两家四旋翼无人机成功的取下在高压输电线路上搭挂的异物，这是国家电网该分公司首次使用无人机完成取异物的带电作业。在该公司输电运检中心巡视人员在对110千伏进行巡视的时候，发现一根长约2.5米的铝丝悬挂在027至028号杆塔之间的A相导线上，因为铝丝悬挂在该档距正中间，在风的作用下，若是和下方B相导线相接触就会造成线路的跳闸故障，情况比较危急。为迅速消除隐患的存在，降低作业的风险和作业的时长，该公司就决定使用无人机带电取下异物，并且制定出作业的方案。在作业的时候，还需注意无人机和带电导线的安全距离，两台无人机应该是密切配合的，保证整个作业过程的安全性和可靠性。作业人员需要双手紧握控制器，手指在控制器的按钮中间进行移动，操作无人机的时候不断接近异物。一号无人机还需注意风向，接近目标。2号无人机需要继续提高其高度，持续观察1号无人机和架空地线安全距离，在正式作业的时候，工作现场的负责人需要对其无人机飞手发出指令。在经过半个小时的努力之后，两架无人机成功的取下异物。根据有关调查分析得知，为保证作业过程的安全性和可靠性，该公司在勘察现场之后，使用无人机在培训基地的导线上进行多次试验，在充分研究无人机带电作业的时候，面临着各项危险点之后，还需制定出降低风险的安全措施和技术措施。
结束语：
总的来说，本文主要是是把沿海地区对于配电网的输电线路养护的需求，和无人机的飞行平台进行结合，对电网的业内作业准则进行研究之后，开发出一款比较适合的一线班组经过快速的培训之后，便可实现上岗使用冲洗的装置。本设计主要是从实际情况入手，经过有关调研分析得知，把电网需求、作业的环境、有关作业的方式作为本设计基本的方针，在多旋翼的平台上开发，不同对于不同使用的环境，提供出两种不同供水的方案。在对设计方案的完成后，在锻炼自己研发设计能力的时候，还为有关行业提供出解决的思路。
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