T-SMA 0054-2024 高压电缆终端无人机巡检作业技术导则

CCSN20T/SMAofhigh-voltagecable上海市计量协会发布T/SMA0054-2024前言 2规范性引用文件 3术语和定义 4一般要求 5作业流程 6可见光图像数据分析 7红外图像数据分析 8检测周期 附录A（资料性）无人机系统飞行任务记录单 9附录B（资料性）无人机系统作业前检查工作单 10附录C（资料性）电缆终端无人机可见光检测记录表 12附录D（资料性）图例 13附录E（资料性）无人机可见光检测缺陷判断依据 16附录F（资料性）高压电缆终端无人机检测记录手册 18附录G（资料性）高压电缆终端无人机红外检测典型案例 20参考文献 T/SMA0054-2024本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由上海市计量协会电力专委会提出。本文件由上海市计量协会归口。本文件起草单位：国网上海市电力公司电缆分公司、国网上海市电力公司电力科学研究院、国网上海市电力公司超高压分公司、国网上海市电力公司市区公司、上海双瀛航空科技有限公司、国网江苏省电力有限公司无锡供电分公司。本文件主要起草人：袁奇、张伟、陈立荣、叶頲、李凌、顾黄晶、周婕、宋炳辰、许印白、刘畅、沈斌、周宏、陈佳、周咏晨、杨舒婷、何阳、周晶晶、王平羽、徐佳敏、郑淑婷、马凯波、谢素娟、李春辉、刘心悦、何邦乐、司文荣、肖嵘、何冰、张弛、肖荣伟、白雪松。本文件2024年11月首次发布。1T/SMA0054-2024高压电缆终端无人机巡检作业技术导则本文件规定了高压电缆终端无人机巡检作业的一般要求、作业流程、图像数据分析等。本文件适用于户外110（66）kV及以上高压电缆终端的无人机可见光及红外巡检作业。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB26859电力安全工作规程电力线路部分GB26860电力安全工作规程发电厂和变电站电气部分GB/T22078.3额定电压500kV(Um=550kV)交联聚乙烯绝缘电力电缆及其附件第3部分:额定电压500kV(Um=550kV)交联聚乙烯绝缘电力电缆附件DL/T664带电设备红外诊断应用规范3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1户外终端outdoorterminal在受阳光直接照射或暴露在气候环境下或二者都存在情况下使用的终端。[来源：GB/T22078.3-20083.1]3.2起降区take-offandlandingarea满足无人机安全起飞条件的区域。3.3操作区operationarea无人机操控员的作业区域。4一般要求4.1环境要求4.1.1无人机巡检作业环境应符合DL/T664-2016中4.3.1、4.3.3条款中的相关要求。2T/SMA0054-20244.1.2可见光检测应在白天进行，保证拍摄光线充足。4.1.3无人机工作环境温度应在-20℃~50℃,相对湿度一般不大于85%。4.1.4无人机起降和作业时的风速，需满足自身型号的出厂抗风要求。4.1.5不建议在雨、雪天气开展无人机巡检作业。4.2人员要求4.2.1无人机操控员应接受安全操控培训，并经民用航空管理部门考核合格，向国务院民用航空主管部门申请取得相应民用无人驾驶航空器操控员执照。4.2.2现场作业人员需满足DL/T664-2016《带电设备红外诊断应用规范》中4.1的人员要求。4.3设备仪器要求4.3.1无人机巡检作业需要配备风速测量仪、温湿度计、激光测距仪等，夜间作业需带照明工具。4.3.2巡检的无人机具体参数要求见表1。表1无人机参数要求技术内容技术要求飞行器重量起飞重量≤15kg最大飞行海拔高度5000m最大可承受风速≥8m/s最大悬停时间≥20min最大飞行时间≥20min工作环境温度-20℃至50℃云台角度抖动量±0.07°可控转动范围不小于-90°~35°范围热成像相机红外分辨率≥640×512红外对焦距离≥5m测温方式点测温、区域测温测温范围不小于-20℃~150℃范围3T/SMA0054-2024红外测温精度±2℃或±2%，取较大值可见光相机像素≥2000万应急保护/低电量/手动一键返航4.3.3设备电池应妥善保管，定期充放电，确保电池性能良好。4.3.4严格按照无人机正常周期进行零件维修更换和保养，定期对无人机进行检查、紧固等，确保设备状态正常。4.4安全要求4.4.1现场检测人员应严格执行GB26859、GB26860，并学习工作现场安全规定，经培训合格。4.4.2执行作业前，作业执行单位按照国家相关规定要求，履行相关手续。开展紧急作业时，应办理临时作业申请。4.4.3作业现场应远离人群密集、复杂建筑、军事管辖、无线电干扰等可能影响无人机飞行的区域。无人机禁止从变电站（所）、电厂上空穿越。规避禁飞区。4.4.4作业前，确定紧急情况下的安全策略。当发生环境恶化或威胁无人机飞行安全的情况时，应停止本次作业；若无人机已经起飞，应立即采取措施，控制无人机返航，就近降落，或采取其他安全策略保证人员、设备和无人机安全。4.4.5无人机起降区、操作区均应与带电设备保持的安全距离应符合GB26860-2011《电力安全工作规程发电厂和变电站电气部分》中表1的相关要求。无人机起降区距离操作区距离不小于3米。4.4.6作业过程中，无人机与周围带电设备应保持足够的安全距离。无人机与典型电压等级线路应满足最小作业安全距离的要求，见表2。表2无人机巡检作业最小作业安全距离电压等级（kV）110（66）220330500750最小作业安全距离（m）233.54.564.4.7无人机起飞和降落时，作业人员应站在无人机正后方对尾起降，且保持足够的安全距离，作业时，作业人员应避免在无人机的正下方。4.4.8夜间作业，应有足够的照明。4.4.9禁止超视距飞行。5作业流程5.1作业前准备5.1.1人员准备4T/SMA0054-20245.1.1.1作业人员应至少2人，设一名无人机操控员，一名现场监护人。无人机操控员负责无人机飞行操作和终端检测工作；现场监护人负责监护操控员安全完成巡检工作。5.1.1.2作业前，全体作业人员应熟悉和掌握工作内容、方法、流程及安全要求。5.1.2起飞前准备5.1.1.3作业前勘察现场，核实终端线路双重名称无误，确认设备情况、海拔高度、地形地貌、气象环境、空域情况等，并做好温度、湿度、风速等数据记录，确认现场具备起降和作业条件，并按照附录A填写飞行任务记录单。5.1.1.4确定无人机操作区、起降区，放好起降板。5.1.1.5飞行前开展检查无人机系统各项内容，见附录B，确认无误后可进行飞行工作。5.2正式作业5.2.1电缆终端可见光检测5.2.1.1无人机宜从整体到局部开展电缆终端可见光检测，检测的内容及要求按照表3执行，并填写高压电缆终端可见光检测记录表，见附录C。表3无人机可见光检测要求及内容对象部件要求及内容电缆本体本体是否变形。外护套是否存在破损情况和龟裂现象。电缆终端套管外绝缘是否出现破损、裂纹，是否有明显放电痕迹；套管密封是否存在漏油现象；瓷套表面不应严重结垢。电缆终端、设备线夹与导线连接部位是否出现异常现固定件是否出现松动、锈蚀、支撑瓷瓶外套开裂、底座倾斜等现象。电缆终端及附近是否有不满足安全距离的异物。支撑绝缘子是否存在破损情况和龟裂现象。法兰盘尾管是否存在渗油现象。电缆终端是否有倾斜现象，引流线不应过紧。主接地引线是否接地良好，焊接部位是否做防腐处理。附属设施电缆支架电缆支架应稳固，是否存在缺件、锈蚀、破损现象。电缆支架接地是否良好。标识标牌电缆线路铭牌、相位标识牌是否缺失，字迹是否清晰、正确。5.2.1.2检测完毕，拍摄一张可见光全景图，拍摄角度为面向平台正面俯视45。或平视，例图见附录D.1。图像要求光线充足，图中三相电缆终端、铭牌、夹具、出线杆、平台等细节清晰（或另附清晰图像）。5.2.1.3如存在隐患或缺陷，则加拍一张特写，不同缺陷特写例图见附录D.2-D.6。5T/SMA0054-20245.2.1.4可见光图像命名建议为“日期-线路名称-平台/具体部位”。5.2.2电缆终端红外检测5.2.2.1检测时，根据不同主体，调节对应辐射率，辐射率的选择参照DL/T664-2016《带电设备红外诊断应用规范》的要求。硅橡胶类取0.95，电瓷类取0.92，金属类取0.90。5.2.2.2三相电缆终端无人机巡检应逐相进行，红外拍摄时无人机应正对终端，镜头应尽量保持水平。5.2.2.3每相终端检测时，应以该终端为中心水平环绕一周，确保360°无死角检测。5.2.3.4红外图像应至少包含连接金具、绝缘套管、尾管、电缆本体四个部位，各部位应无遮挡。若尾管和电缆本体部位有遮挡，应对其进行单独拍摄，拍摄时红外镜头应尽量保持水平。5.2.3.5红外图像命名建议为“日期-线路名称-红外-相别”。5.3作业后检查5.3.1巡检作业结束后，应如实记录无人机状态和巡检情况，清理现场，核对设备与工器具清单。5.3.2仪器设备使用完毕后，要关闭电源，妥善保存无人机电池。6可见光图像数据分析对可见光图像数据进行缺陷判断，缺陷判断依据参照附录E。7红外图像数据分析7.1分析部位对于高压电缆终端红外图像的精确分析，考虑由于施工不良易引发缺陷的部位，应选取连接金具，应力锥和尾管三个部位，如图1所示。7.2热点选取7.2.1选取连接金具、终端上部（环境参照）、应力锥、尾管、电缆本体五个部分进行温度采样，采样示意图如图1所示，其中：终端上部温度作为环境参照温度，一般选取第4～5裙边处温度作为应力锥的环境参照温度。尾管选取终端底座以下至电缆封铅的部分，将封铅以下电缆本体温度作为终端尾管的环境参照温度。7.2.2每个采样部位应避免背景干扰，选取各部位最高温点并显示。将相关数据填写在无人机检测记录手册中，包括设备资料、参数及5个温度数值，并计算对应温升，详见附录F。6T/SMA0054-2024图1电缆终端温度采样示意图7.3数据分析7.3.1连接金具7.3.1.1发热分析电缆终端连接金具处发热按照电流致热原因进行分析，应参照DL/T664-2016《带电设备红外诊断应用规范》中附录H的相关要求，计算相对温差δ,分析发热点温度T。7.3.1.2缺陷判断连接金具处发热缺陷判断结果参照表4。表4连接金具处发热缺陷判断判断条件δ≥35%且T＜90℃80%≤δ＜95%或90≤T≤130℃δ≥95%或T＞130℃判断结果一般缺陷严重缺陷危急缺陷7.3.2应力锥7.3.2.1环境比较分析应力锥发热按照综合致热原因进行分析，选取电缆终端上半部分作为环境参照温度，计算应力锥处的发热温升τ锥:τ锥=T锥-T0（1）式中：T锥为应力锥处的温度，单位为摄氏度(℃)。T0为终端上部（环境参照）的温度，单位为摄氏度(℃)。7.3.2.2相间比较分析电缆终端某一相应力锥处发热时，选取正常相应力锥对应部位温度作为参考温度，计算温差τ锥：τ锥=T锥-T锥0（2）T/SMA0054-2024式中：T锥为发热相应力锥处的温度，单位为摄氏度(℃)。T锥0为正常相应力锥对应部位温度，单位为摄氏度(℃)。7.3.2.3历史比较分析电缆终端某相应力锥处发热时，与该相终端的基础数据进行比较，即本次温升值与初次检测时的基础温升进行比对，计算温升差值Δτ锥：Δτ锥=τ锥-τ锥0（3）式中：τ锥为应力锥处本次检测的环境比较温升值，单位为摄氏度(℃)。τ锥0为应力锥处初次检测的基础环境比较温升值，单位为摄氏度(℃)。7.3.2.4缺陷判断应力锥处发热缺陷判断结果参照表5。表5应力锥处发热缺陷判断分析方法判断条件判断结果环境比较τ锥＜1℃正常状态1℃≤τ锥＜3℃严重状态τ锥≥3℃危急状态相间比较τ锥＜2℃正常状态2℃≤τ锥＜4℃严重状态τ锥≥4℃危急状态历史比较Δτ锥＜2℃正常状态2℃≤Δτ锥＜4℃严重状态Δτ锥≥4℃危急状态7.3.3尾管7.3.3.1环境比较分析尾管发热按照综合致热原因进行分析，选取尾管以下电缆本体作为环境参照温度，计算尾管处的发热温升τ管:τ管=T管-T本式中：T管为尾管处的温度，单位为摄氏度(℃)。T本为尾管以下电缆本体的温度，单位为摄氏度(℃)。7.3.3.2相间比较分析电缆终端某一相尾管处发热时，选取正常相尾管温度作为参考温度，计算温差τ管：8T/SMA0054-2024τ管=T管-T管0（5）式中：T管为发热相尾管处的温度，单位为摄氏度(℃)。T管0为正常相尾管处的温度，单位为摄氏度(℃)。7.3.3.3历史比较分析电缆终端尾管处发热时，与该相终端的基础数据进行比较，即本次温升值与初次精确检测时的基础温升进行比对，计算温升差值Δτ管：Δτ管=τ管-τ管0（6）式中：τ管为尾管处本次检测的环境比较温升值，单位为摄氏度(℃)。τ管0为尾管处初次检测的环境比较温升值，单位为摄氏度(℃)。7.3.3.4缺陷判断尾管处发热缺陷判断结果参照表6。必要时电缆终端尾管处发热分析可以结合接地电阻测量值判断缺陷类型。表6尾管处发热缺陷判断分析方法判断条件判断结果环境比较τ管＜1℃正常状态1℃≤τ管＜2℃严重状态τ管≥2℃危急状态相间比较τ管＜2℃正常状态2℃≤τ管＜4℃严重状态τ管≥4℃危急状态历史比较Δτ管＜2℃正常状态2℃≤Δτ管＜4℃严重状态Δτ管≥4℃危急状态8检测周期8.1110（66）kV及以上电缆终端无人机可见光及红外检测周期为一年1次。8.2新投产、故障后、大修改造后的高压电缆终端，应在投运带负荷后不超过一周内（至少24h以后）进行一次红外检测，判定检测结果是否合格，并将合格的数据作为基础数据，用于设备状态分析和后续检测数据的历史对比。检测典型案例见附录G。T/SMA0054-2024（资料性）无人机系统飞行任务记录单表A.1给出了无人机飞行任务记录单。表A.1无人机系统飞行任务记录单2：此栏为无人机重量等级，分为微型，轻型，3：此栏为无人机遥控方式，分为手动飞行，航线T/SMA0054-2024（资料性）无人机系统作业前检查工作单表B.1给出了无人机系统作业前检查工作单。表B.1无人机系统作业前检查工作单），T/SMA0054-2024T/SMA0054-2024（资料性）电缆终端无人机可见光检测记录表表C.1给出了无人机系统作业前检查工作单。表C.1电缆终端无人机可见光检测记录表 时间天气检测人员：终端名称：编号对象部件要求及内容异常情况1本体本体是否变形。2外护套是否存在破损情况和龟裂现象。3电缆终端套管外绝缘是否出现破损、裂纹，是否有明显放电痕迹、异味及异常响声；套管密封是否存在漏油现象；瓷套表面不应严重结垢。4电缆终端、设备线夹、与导线连接部位是否出现异常现象。5固定件是否出现松动、锈蚀、支撑瓷瓶外套开裂、底座倾斜等现象。6电缆终端及附近是否有不满足安全距离的异物。7支撑绝缘子是否存在破损情况和龟裂现象。8法兰盘尾管是否存在渗油现象。9电缆终端是否有倾斜现象，引流线不应过紧。主接地引线是否接地良好，焊接部位是否做防腐处理。设施电缆支架电缆支架应稳固，是否存在缺件、锈蚀、破损现象。电缆支架接地是否良好。标识标牌电缆线路铭牌、相位标识牌是否缺失，字体是否清晰、正确。其他处理意见：备注：T/SMA0054-2024 图D.12022年3月8日-XX线路-全景图示例图D.22022年5月15日-XX线路-树枝距离终端过近T/SMA0054-2024图D.32022年12月5日-XX线路-C相终端避雷器鸟巢图D.42022年3月24日-XX线路-C相终端异物缠绕图D.52022年9月8日-XX线路-三相终端铭牌缺失，终端相色褪色T/SMA0054-2024图D.62023年1月15日-XX线路-C相电缆终端漏油T/SMA0054-2024（资料性）无人机可见光检测缺陷判断依据表E.1给出了无人机可见光检测缺陷判断依据。表E.1无人机可见光检测缺陷判断依据部件部位缺陷描述判断依据缺陷分类对应状态量电缆本体本体本体变形本体(护套、铠装等）轻微变形；或电缆本体遭受外力弯曲半径﹥20D，出现明显变形一般本体变形本体(护套、铠装等）严重变形，可能伤及主绝缘；电缆本体遭受外力弯曲半径≦20D，出现异常变形严重外护套破损外护套局部破损未见金属护套，短于5cm的破损一般其它外护套局部或大面积破损可见金属外护套，长于5cm的破损严重外护套龟裂局部完全龟裂（不长于5m）或多处表面细微龟裂一般其它局部大面积龟裂（5m以上）或多处存在外护套龟裂情况严重电缆附件终端终端套管外绝缘破损，放电存有破损、裂纹严重终端套管外绝缘存在明显放电痕迹，异味及异常响声危急套管不密封存在渗油现象严重套管密封存在严重渗油或漏油现象，终端尾管下方存在大片油迹危急终端瓷套脏污瓷套表面轻微积污一般终端瓷套脏污情况套瓷表面严重结垢严重附近异物电缆终端及附近存在不满足安全距离的异物危急其它支撑绝缘子瓷质支撑绝缘子破损龟裂表面轻微破损200mm2以下（或破损长度10mm以下），不影响正常使用；或存在龟裂现象（长度10mm以下）一般瓷质终端瓷套或支撑绝缘子损伤情况表面轻微破损200mm2以上（或破损长度10mm以上）。可能或者已经影响正常使用；或存在龟裂现象（长度10mm以上）严重T/SMA0054-2024存在贯穿性破损，或存在贯穿性龟裂现象危急法兰盘尾管渗漏油终端尾管上电缆周围有轻微油迹，电缆本体上无油迹，或电缆本体上有少量油迹（长度不超过0.5m），长时间运行无变化一般套管密封终端尾管及电缆本体上有油迹，电缆下方有轻微积油，或虽无积油，但随着运行时间增长，油迹增长明显严重短时间内大量漏油，或电缆本体及电缆下方积油较多危急部件终端固定部件外观异常电缆终端、设备线夹、与导线连接部位松动严重终端固定部件外观固定件松动、锈蚀，支撑瓷瓶外套开裂，底座倾斜严重线过紧电缆终端有倾斜现象，引流线过紧严重其它接地接地异常主接地引线接地不良危急接地异常附属设备接地装置接地类设备主接地不良存在接地不良现象严重主接地引线接地状态焊接部位未做防腐处理焊接部位未做仿佛处理一般其它锈蚀严重，低于导体截面的80%严重附属设施支架外观锈蚀/破损存在缺件、锈蚀、破损现象一般电缆支架外观接地性能存在接地不良现象一般电缆支架接地性能标识标牌标识牌标识不清或错误电缆线路铭牌、相位标识牌标识不清，缺失或错误一般标识牌T/SMA0054-2024（资料性）高压电缆终端无人机检测记录手册表F.1给出了高压电缆终端无人机检测记录手册（示例）。表F.1高压电缆终端无人机检测记录手册（示例）1设备资料电缆名称终端位置电压等级所属班组所属地区终端型号终端厂家安装时间投运年限GPS坐标2检测记录检测日期（红外）检测时间（红外）环境温度T0(℃)环境风速（m/s）湿度(%)辐射系数检测设备（飞机＋镜头型号）可见光检测图像结论/处理意见：正常。T/SMA0054-2024红外检测图像结论/处理意见：编写人员审核人员填表日期T/SMA0054-2024（资料性）高压电缆终端无人机红外检测典型案例无人机红外检测发现某110kV电缆线路终端尾管发热缺陷G.1案例经过运维人员在无人机日常巡检中，对某110kV电缆终端进行无人机红外检测，发现该终端A相尾管处存在温升异常情况；复测后确认A相尾管处存在局部发热现象，随后进行接地电阻测量发现外芯方向A相电阻明显偏大，申请停役消缺。停电后，检查发现：A相终端尾管封铅开裂，存在铅封过薄，与铝护套贴合不紧密的情况。经重新封铅，绕包绝缘带材后，相关消缺作业完成，停役工作结束，投运汇报送电。恢复运行48小时后，对该电缆终端进行红外复测无异常，缺陷消除。G.2检测分析经过巡视当天，现场环境气温1℃,湿度66%，对该110kV电缆终端进行无人机检测，可见光全景检测结果如附图G.1所示：电缆终端A，B，C三相终端正常。无人机红外检测结果如附图G.2所示：B，C相终端无温度异常的现象，A相终端尾管温升异常，与环境参照温度差值达2.3℃高于1.0℃。根据以上数据，建议对A相电缆终端尾管进行复测。图G.1110kV电缆终端无人机巡检可见光全景图像T/SMA0054-2024图G.2110kV电缆终端无人机巡检A、B、C相红外图像为确保故障分析判断的