作者:小编 日期:2025-08-08 07:44:13 点击数:
2025年7月17日,南方电网广东清远连州供电局的两架无人机协同作业,跨越300米高差山体,高效完成3根15米电杆吊运组立,标志着重载无人机在电网建设中的应用再上新台阶。
近年来,重载无人机成为破解复杂地形运输难题的关键。浙江衢州双机联吊突破500公斤载荷,重庆万州无人机5分钟完成935米跨江放线,张家口怀来县双机协同数分钟完成人工两小时路程。云南更是成果丰硕,2022年丽江首试高海拔运输,2024年玉溪双机联吊300公斤建材,2025年西畴县16架机集群运输780吨材料,构建绿色模式。广东清远连州与连山供电局也频传捷报,效率提升显著。
这些实践印证了重载无人机在重塑电网建设模式上的巨大潜力,随着技术创新与法规体系的持续完善,其应用场景正不断拓展。不过,在载荷能力、续航里程等方面,重载无人机仍面临着需要突破的瓶颈。
2024年7月7日,云南省玉溪市500千伏宁州变电站附近,两架重载无人机以“双机联吊”方式,将300公斤建材运送至海拔约2000米的山顶。
此次作业使用的是我国自主研发的电力运输重载电动无人机,这类多旋翼无人机具备高频率、多架次特性,每天可完成百余架次飞行,能满足短距离、高落差、高频次作业需求。
新华社指出,此次“双机联吊”的成功,打破了单架无人机的载荷限制,为高海拔地区后续实现“三机联吊”“四机联吊”奠定了实践基础。
两架重载无人机以“双机联吊”方式,将300公斤建材运送至海拔约2000米的山顶。图源:新华社
事实上,云南电网公司自2022年起便将重载无人机引入电力建设,已对近20款机型开展场景测试和性能验证,应用范围覆盖昆明、玉溪、文山等10个州市,累计起降超1万架次。这与云南高山峡谷密布、70%以上输配电线万千米)架设在高山峻岭间的地理特征密切相关,而无人机技术正逐步解决当地电力建设的运输痛点。
2022年3月,在丽江220千伏岩乐输变电工程施工期间,南方电网云南电网公司首次用重载无人机运输电力工程材料,成功把200公斤输电塔材送达平均海拔3000米的施工点。
据人民网报道,这一突破在全国高海拔电力施工中尚属首次。丽江地处高山峡谷,地势起伏大、海拔差异明显,220千伏岩乐输变电工程的杆塔基位多位于此类复杂地形,传统运输面临诸多难题。而此次所用的300公斤级纵列双旋翼无人机,由南方电网通用航空服务有限公司研发飞控平台,以汽油发动机为动力,最长续航2.5小时,最高作业海拔4500米,有效载重300公斤,一天可运输5吨电力物资。
根据实际作业数据显示,单架次无人机作业平均耗时15-20分钟,加上装卸与检查时间,半小时即可完成一次循环,当天上午通过约8架次飞行,半天内便完成施工点塔材吊运。
南方电网云南送变电公司总经理助理王方敏介绍,使用该无人机两周可运完一基杆塔的全部材料,运输工期缩短一半,节省修路成本5万元,减少林木砍伐30立方米。该机型载重利用率高、结构简单,可搭载图传装置实现无网络实时监控,在220千伏及以下输电线路施工和物资运输中推广价值显著。
此外,云南电网公司还计划启用研制中的800公斤级重载无人机,进一步拓展应用范围。
进入2025年,在文山壮族苗族自治州西畴县石漠化山区的120兆瓦集中式光伏项目接网工程中,云南电网公司再次升级应用模式:首次调用16架200公斤级与300公斤级重载无人机组成集群编队,开展整线路塔基材料运输。
西畴县地处滇桂黔石漠化集中连片特困地区核心区域,99.9%的地域为山区,石漠化面积曾占比75.4%。经过多年治理,当地生态环境虽已显著改善,但传统运输方式因需砍伐林木、破坏岩溶地貌,仍受到严格限制。
为破解这一困境,云南电网探索形成高山喀斯特地带无人机集群运输标准化方案,通过“三维建模—数字模拟—实景运输”全链条管理体系实现数字化运输:前期利用激光雷达扫描构建高精度地形模型,借助AI算法规划最优运输路径;运输过程中依托5G专网实时监控无人机状态,后台智能调度系统动态调整飞行编队,确保无人机集群全程自主化作业。
据云南网报道,该工程预计总运输重量达780吨,单点最远作业距离1.3公里,总运输里程将超4万公里。此外,采用这一模式可减少临时用地约43亩,单基铁塔材料运输效率提升4倍,人力成本降低70%。这种“零道路修建、零植被损坏、零生态干扰”的绿色施工新模式,不仅为绿色低碳电网建设提供了可复制的实践范例,对复杂地形下电力工程设备的运输也具有重要的推广价值。
南方电网广东清远地区的连州与连山供电局也先后在重载无人机应用于配网基建领域取得突破性进展。
2025年6月,南方电网广东清远连山供电局引入南网通航公司研发的重载无人机技术,在粤北地区首次完成无人机吊运组立复合材料电杆的现场实操。这项融合“低碳作业+智能建造”理念的创新实践,实现了全周期经济性提升、民事协调难度下降、工期大幅压缩、生态保护成效显著的“四重跨越”。
作为广东省森林覆盖率达85.78%的生态屏障县,连山传统电网建设长期受复杂地形与生态保护双重限制。当地供电局依托与南网通航共建的“博士基层联系点”,引入无人机集群作业系统,通过三维数字化通道建模与自主航线规划,精准完成电杆吊运及组立。
与此同时,在连山壮族瑶族自治县吉田镇10千伏杉木坪线施工现场,重载无人机仅用15分钟就完成了传统模式下需2天的15米复合材料电杆吊运与立杆作业,效率提升显著。南方+客户端认为,无人机作业避免了林地地面碾压,使民事协调工作量减少约70%且未发生群众纠纷,还降低了对大型机械和临时道路的需求,直接减少运输道路成本40%以上,工程沿线%,有效减轻了对森林生态的影响。
无独有偶。2025年7月17日,在南方电网广东清远连州供电局柔性安全管理团队做好施工组织与现场监管后,飞手通过单个操作手柄同步操控两台无人机,跨越300米高差的山体障碍,累计完成6架次运输,成功吊运组立3根15米电杆,并运送塔材、链板附件等物资。全程未开挖便道,使青苗赔偿量减少80%。
据工作人员介绍,这种电动双机联吊方式相较油动固定翼无人机,机体运输更便捷、所需起飞场地更小、操控反应更灵敏,在山区林间复杂环境中作业更灵活。无人机将电杆精准插入预设杆洞后,地面人员仅用10分钟即可完成扶正回填,单杆施工效率较传统人工提升近10倍,彻底消除了人工爬坡运输的安全隐患。
以往在天光山这类途经高山竹林、部分区域地势陡峭无路可通的线公斤以上的复合型电杆需人力爬坡搬运超2公里,传统人工立杆则需要一整天,不仅耗时费力,还面临山体滑坡、高空坠落等风险,开挖便道又会引发青苗赔偿与植被破坏问题,而无人机从起飞到组立仅需约20分钟。
南方+客户端指出,此次机械化施工试点的成功,为粤北山区配网基建提供了可复制的“安全、高效、环保”方案,而该工程新建的500kVA变压器及6.5千米线路,也将满足当地瑶族村寨因旅游业复苏增长的用电需求,并支撑未来5年负荷增长。
尽管重载无人机在电力建设领域前景广阔,但南方电网能源发展研究院的研究报告指出,其在实际应用中仍面临诸多挑战,尤其在载荷能力、动力系统、续航里程及充电设施等方面存在明显短板。
在浙西衢州山区,两架多旋翼重载无人机,吊装500公斤输电塔材,在北斗定位引导下精准降落630米外悬崖作业点,完成国内电网首次双机联吊500公斤突破,较传统骡马驮运效率激增,且实现无砍伐运输,省去数十万元相关成本。该技术应用于柯城抽水蓄能电站工程,助力建设浙江抽蓄第一高坝。这一突破对现有无人机承载能力与电网建设实际需求差距进行了有力回应。
实际应用中,架空输电线路的建设物料及工具重量跨度大,从几千克到数吨不等,部分不可拆分的重型塔材对承载能力要求更高。目前国内成熟的工业级油动无人机(含无人直升机)最大承载量为350千克,电动无人机为230千克,难以满足实际需求,而衢州的实践无疑是一次重要的跨越。
动力系统与材料限制是核心瓶颈。现有电池能量密度较低,主流约250Wh/kg,仅为航空煤油的1/40,制约了重型物流无人机的长距离飞行,对电机、螺旋桨等部件的系统性优化也存在极大工程难度。为此,企业正探索多元技术路径:固态电池能量密度可达500Wh/kg,能提升工业巡检无人机续航30%;氢燃料电池无人机续航突破8小时,极寒环境下性能稳定且加氢迅速;通过 动力系统优化模型,可实现单机270公斤额定载重的功率冗余。
续航里程有限进一步制约应用范围。重载无人机能耗高,受电池技术限制,如云南电网所用机型单次最大运送距离仅1.3公里,难以适应山区长距离输电线路建设需求。对此,创新解决方案逐步涌现:浙江输电运检公司采用“接力操控”模式,1小时完成超视距绝缘子运输;云南电网在西畴县项目中,以16架无人机协同作业,完成780吨塔基材料运输,弥补单机续航不足。
充电基础设施匮乏也是突出问题。目前无人机充电网络尚处起步阶段,偏远山区尤为短缺。企业正探索多元充电方案:引入太阳能充电提升灵活性;分级建设核心充电设施并逐步扩展;国网江苏电力还依据相关规范推进全自主无人机通信网络及机场建设,为作业提供支撑。
不过,当前主流货运无人机电池能量密度普遍≤250Wh/kg,载重50公斤的机型续航不足100公里,仍难以满足200公里以上同城货运等重型物流场景需求,未来还需要持续突破。
①重载无人机首次成功用于高海拔地区电力建设.人民资讯.2022-03-30.
②国内重载无人机“双机联吊”成功应用高海拔施工.新华社.2024-07-08.
③效率提升近10倍!连州巧用无人机开辟粤北山区电网建设“空中通道”.南方+客户端.2025-07-22.
⑤双机联吊破500kg!来来来,给无人机再上上强度.国网浙江电力.2025-02-21.
⑥南方电网广东清远连山供电局:粤北地区首次!实现无人机吊运组立电杆.南方+客户端.2025-06-10.
⑦无人机牵引导引绳过江 金上—湖北特高压开始跨长江作业.央视新闻.2025-04-07.
超高压公司:首次实现无信号区域重载无人机多机协同吊装运输作业.国网冀北电力.2024-11-20.
⑩以高比能电池技术领航低空经济新未来,泰睿锂电亮相CIBF2025.商讯.2025-05-23.
⑪江苏电网发布无人机通信规范.国网江苏省电力有限公司.2024-09-27.返回搜狐,查看更多
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