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用“激光大炮”保護高壓線 這個創(chuàng)新如何“燒腦”
新華社廣州7月28日電(記者田建川)“瞄準,,啟動?!辈虝苑逑逻_口令40秒后,,一只纏繞在距地約30米的高壓線上的風箏飄落下來。
這是今年來蔡曉峰帶領“激光大炮”項目團隊的第13次野外作業(yè),。“停電風險得到了及時解除?!彼f。
蔡曉峰是南方電網(wǎng)廣東東莞供電局輸電線路4班副班長,。東莞用電需求量大,,保障輸電線路安全責任重大。
然而,,廣告條幅,、農用薄膜、風箏,、“孔明燈”,、釣魚線等卻時常成為高壓輸電線路的“破壞王”。大風天,,這些物體很可能被刮到高壓線上纏繞,;如遇下雨,飄掛物就會形成導體,,引起對地短路或者相間短路,,引發(fā)停電或燒毀變壓器,危害性很大,。
“尤其是相間短路造成變壓器燒毀最麻煩,,重新更換變壓器的時間長、停電成本巨大,?!辈虝苑逭f。
清除飄掛物并非易事,。電力部門一般會采用高空作業(yè)車,、在高壓線上搭“飛車”等方式進行清理。然而,,一方面,,這給電力工人帶來墜落、觸電的風險,;另一方面,,停電修護手續(xù)繁瑣、經(jīng)濟成本高,影響居民生活和生產用電,。
蔡曉峰的同事沈志明,,曾多次爬過高壓線“擒拿”風箏和廣告飄帶。為練就高空作業(yè)的本領,,他用了半年多時間,。“爬高壓線說不害怕是假的,。高溫天作業(yè)衣服都是濕透的,,而且上面風大的話,會造成高壓線的橫擺,,跟玩雜技走鋼絲一樣,,心也跟著顫?!鄙蛑久髡f,。
問題催逼變革,缺陷激發(fā)創(chuàng)新,。2012年的一天,,作為軍事迷的蔡曉峰突然萌發(fā)了一個念頭:當今各類激光技術已如此發(fā)達,能不能把激光技術應用到電力領域,,在地面上用激光把高壓線上的飄掛物打下來,?
這是個大膽的想法,當時看來甚至有點異想天開:不懂激光原理,,沒有激光設備,,匹配清除飄掛物的激光物理參數(shù)“蒙查查”。
于是,,白天忙檢修,,晚上蔡曉峰就帶著幾個同事利用搜資料、搞研究,。幾經(jīng)周折,,他們找到了一個激光設備研發(fā)公司,并多次進行技術交流,。
功夫不負有心人,。一個“激光大炮”的雛形和制作思路逐漸清晰了。通過研究激光特性和飄掛物的材質特點,,團隊決定使用二氧化碳激光,。其具有良好的指向性,光束緊密且能量極高,,通過調節(jié)功率可有效熔化切割非金屬物質,,對高壓線的鋁材質本身卻不會造成損害,。
“金屬會反射掉該激光的大部分能量,而風箏,、廣告飄帶等非金屬物質對能量的吸收可達到90%以上,,也就是說可以通過高溫熔斷飄掛物?!辈虝苑逭f,。
2016年,“激光帶電清除架空線路飄掛物研究”被南方電網(wǎng)廣東東莞供電局作為職工創(chuàng)新項目立項,,蔡曉峰在資金,、團隊和技術等方面得到了更大的支持。作為項目負責人,,蔡曉峰的工作就是通過不斷測試以獲取應用激光的技術參數(shù),并反饋給激光設備生產公司,。
“在激光打印,、激光手術刀等民用領域,激光設備的安裝位置都是固定的,,激光發(fā)射距離也很短,。”蔡曉峰說,,用激光清除高壓線飄掛物,,射擊距離是隨時變動的,焦距不固定,,激光發(fā)射器的溫度變化會對功率產生影響,,發(fā)電機功率的大小會影響激光射程。種種問題,,都需要數(shù)不清的數(shù)學計算和實地測試,。
試驗過程充滿挑戰(zhàn)。蔡曉峰說,,他們幾經(jīng)改進,,過程中不斷積累經(jīng)驗、總結教訓,,攻克了激光功率,、瞄準、溫度控制等多個難題,。
今年6月份,,他們和激光設備公司合作研制出了“4.0版”的“激光大炮”。在試驗場,,研發(fā)團隊對木板,、氣球,、塑料線等多種非金屬物體進行了30米外的“遠程打擊”測試。記者現(xiàn)場看到,,測試物體在幾秒內均被高溫熔斷或打穿,。“激光點的溫度可達到600攝氏度,?!辈虝苑逭f。
東莞供電局介紹,,該科研項目已在多條輸電線路的清理飄掛物作業(yè)中應用,,節(jié)省經(jīng)濟成本1千萬元以上。
“激光大炮”項目孵化于東莞供電局輸電管理所夏云峰工作室,。目前,,南方電網(wǎng)已形成429個這樣的創(chuàng)新工作室。
創(chuàng)新仍在持續(xù),。蔡曉峰說,,目前,“激光大炮”裝置正進行小型化,、一體化改進,,未來該設備的拆裝速度會更快,操作更智能,。同時,,正研究擴展其他作業(yè)方式,例如,,用無人機搭載激光器,,進行短距離的高空切割等。
編輯:梁霄
關鍵詞:激光 大炮 高壓線 燒腦