一种基于脉冲激光处理架空线异物的方法技术

本发明专利技术提出一种基于脉冲激光处理架空线异物的方法，属于输电安全领域。本方法首先将采用脉冲激光器的激光远程异物清除仪摆放在架空线异物附近开阔的地面；使用望远镜测距仪测量激光远程异物清除仪与异物间的距离，使得激光远程异物清除仪与异物的直线距离在激光远程异物清除仪的工作距离以内；通过激光远程异物清除仪上的瞄准镜瞄准异物，打开电源，发出脉冲激光；调整激光远程异物清除仪的云台，让脉冲激光在异物上来回扫射，直至异物被激光熔穿，处理结束。本发明专利技术使用脉冲激光处理架空线异物，可以通过较小的激光功率实现高效地清除架空线上的异物，并达到更优的清除效果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于脉冲激光处理架空线异物的方法
本专利技术属于输电安全领域，尤其涉及一种基于脉冲激光处理架空线异物的方法。
技术介绍
随着社会的不断发展，居民生活水平不断提高，工业生产水平也有了长足的进步，社会对电力的需求也逐渐加大，因此，保障供电的稳定性在电力部门的重要性也越来越大。要保障供电的安全稳定，其中最为重要的一环便是保障输电线路的安全。输电线路在我国一般指的是架空线，过去架空线通常尽量架设在偏僻的郊外，但是由于近几十年来城乡建设速度的加快，很多原本是农田或是旷野的地方现在变成了开发区或者是居民区，人类活动的增加使得架空线路所在的环境有了非常重大的变化。而架空线异物正是当前对于供电稳定和电网安全威胁最大的一种因素，也是目前造成线路跳闸重要因素之一。架空线异物指缠绕悬挂在架空线上的诸如风筝、塑料膜、广告布等物体，这类异物的存在极易引发短路进而引起电网跳闸等事故，威胁电网运行稳定。传统的架空线异物处理方法是通过人工攀爬架空线、斗臂车、绝缘绳等对架空线上的异物进行处理，费时费力。如果停电作业，则会带来一定的经济损失；如果带电作业，则又增加了施工人员的危险性。激光作为一种全新的手段，得益于激光器的小型化，激光高能量密度，高准直的特性，逐渐在架空线异物的清除中得到应用。目前在架空线异物安全领域主要使用的是连续激光，当巡检部门发现架空线异物后，在异物下方附近较为空旷的地面使用以连续激光器为核心的相关异物清除设备发出连续激光，使用该激光持续照射异物，直到异物被清除为止。使用连续激光清除架空线异物时，激光器会连续发出相同功率激光。目前在输电安全领域内普遍认为由于连续激光持续出光的特性，更利于热量在架空线异物材料上的积累，因而材料温度升高较快，更利于材料的熔穿。而传统理论认为，脉冲激光在使用的过程中，由于是间歇性发出激光，在不发出激光期间，在材料上积累的热量会损失，材料温度会呈现出一个小范围内先升后降，整体波浪状上升的趋势，不利于热量的快速积累。然而，架空线异物往往不是静止不动，而是随风飘动，此时激光不可能一直照射到同一处，不利于热量的积累。如果热量无法迅速积累时，异物的温度就无法上升到熔穿所需的数值，因此，要想使用连续激光快速高效清除异物，其功率必须到达一个较高的水平。而当激光器的功率较高时，其体积、重量也将会更大，对于散热方面的要求更高，甚至只有水冷才能满足其冷却的要求。水冷方式会使得整体装置的重量和体积大幅增加，极不利于设备的便携设计和轻量化要求。以激光为核心的异物清除仪目前已经存在，激光远程异物清除仪便是其中一种。该仪器包括：连续激光器、瞄准镜、三脚架、云台、电源和相关的控制组件。使用时需要将激光远程异物清除仪放置在架空线异物附近地面开阔处，激光远程异物清除仪与异物直线距离不超过其最远作用距离，瞄准后打开连续激光器并操作云台让激光进行来回扫射，达到熔穿切割，清除异物的目的。
技术实现思路
本专利技术的目的是为克服已有技术的不足之处，提出一种基于脉冲激光处理架空线异物的方法。本专利技术使用脉冲激光处理架空线异物，可以通过较小的激光功率实现高效地清除架空线上的异物，并达到更优的清除效果。本专利技术提出一种基于脉冲激光处理架空线异物的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)发现架空线异物后，将激光远程异物清除仪摆放在架空线异物附近开阔的地面，其中，激光远程异物清除仪所采用激光器为脉冲激光器；(2)使用望远镜测距仪测量激光远程异物清除仪与异物间的距离，使得激光远程异物清除仪与异物的直线距离在激光远程异物清除仪的工作距离以内；(3)通过激光远程异物清除仪上的瞄准镜瞄准异物，打开电源，发出脉冲激光，脉冲激光的频率大于1kHz；(4)调整激光远程异物清除仪的云台，让脉冲激光在异物上来回扫射，直至异物被激光熔穿，处理结束。本专利技术方法的特点及有益效果在于：本专利技术的一种基于脉冲激光处理架空线异物的方法，所述脉冲激光与连续激光相对，指激光器开启后只在一个很短的时间间隔内有能量输出，其余时间均无激光；或者每隔一定时间输出一束激光，并形成一串脉冲；前者称为单脉冲输出，后者则称为重频输出。相较于现有方法，本专利技术方法具有以下优点：其一，与人工攀爬，使用斗臂车，使用绝缘操作杆等传统处理方式相比，使用激光处理架空线异物可以在不接近架空线的情况下进行处理，远距离非接触，节省人力；完全可以在带电的条件下进行处理。其二，与使用连续的激光相比，在相同平均功率下，而脉冲激光则会将能量在一个较短的时间内放出，产生瞬间远高于平均值的功率。加上常见的架空线异物主要是以风筝、塑料膜等非金属材料为主，属于热的不良导体，热量容易在材料上积聚。脉冲激光的这种能量释放特性使得它在处理架空线异物时能使异物在极短的时间内温度迅速上升并发生熔穿，可以尽可能地减小由于异物飘动所带来的影响。因此，在相同清除效果和清除速度的前提下，脉冲激光所需要的平均功率更小。而当激光器的功率较小时，其体积、重量也将会更小，便携设计和轻量化要求更容易达到。具体实施方式本专利技术提出一种基于脉冲激光处理架空线异物的方法，下面结合具体实施例进一步详细说明如下。本专利技术提出一种基于脉冲激光处理架空线异物的方法，包括以下步骤：(1)发现架空线异物后，将激光远程异物清除仪摆放在架空线异物附近开阔的地面，其中，激光远程异物清除仪所采用激光器为脉冲激光器，激光远程异物清除仪和脉冲激光器可采用任意型号。(本实施例采用LRC-B120型激光远程异物清除仪，该型号最远作用距离，即设备与异物的直线距离为120m。由于原厂设备中激光远程异物清除仪采用的激光器为连续激光器，本实施例中将其替换成平均功率相同的脉冲激光器，该过程业内普通技术人员可以完成。)(2)使用望远镜测距仪测量激光远程异物清除仪与异物间的距离，使得激光远程异物清除仪与异物的直线距离在激光远程异物清除仪的工作距离以内(本实施例的激光远程异物清除仪的工作距离为120m以内；本实施例将激光远程异物清除仪摆放在与架空线异物直线距离为110m处；望远镜测距仪可采用任意型号，本实施例为SW900A。(3)通过激光远程异物清除仪上的瞄准镜瞄准异物，打开电源，发出脉冲激光，脉冲激光的频率大于1kHz(本实施例为5kHz)；(4)调整激光远程异物清除仪的云台，让脉冲激光在异物上来回扫射，直至异物被激光熔穿，处理结束。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于脉冲激光处理架空线异物的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)发现架空线异物后，将激光远程异物清除仪摆放在架空线异物附近开阔的地面，其中，激光远程异物清除仪所采用激光器为脉冲激光器；(2)使用望远镜测距仪测量激光远程异物清除仪与异物间的距离，使得激光远程异物清除仪与异物的直线距离在激光远程异物清除仪的工作距离以内；(3)通过激光远程异物清除仪上的瞄准镜瞄准异物，打开电源，发出脉冲激光，脉冲激光的频率大于1kHz；(4)调整激光远程异物清除仪的云台，让脉冲激光在异物上来回扫射，直至异物被激光熔穿，处理结束。

【技术特征摘要】
1.一种基于脉冲激光处理架空线异物的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)发现架空线异物后，将激光远程异物清除仪摆放在架空线异物附近开阔的地面，其中，激光远程异物清除仪所采用激光器为脉冲激光器；(2)使用望远镜测距仪测量激光远程异物清除仪与异物间的距离，使得激...

【专利技术属性】
技术研发人员：张贵新，陈诚，谢宏，张锋，邓磊，李亮，刘程，李大雨，张博雅，高文强，侯易岑，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11