В XX веке Россия была лидером в создании технологий передачи электрической энергии. Проект ЛЭП напряжением 1150 кВ был первой и единственной в мире попыткой передачи электроэнергии на сверхдальние расстояния на сверхвысоком напряжении. В нашей стране была создана уникальная инфраструктура, которая до сих пор нам служит.

Однако, необходимо отметить, что за полвека эти технологии ни у нас ни в мире существенно не изменились. Созданная инфраструктура стареет. Накапливаются дефекты. Это приводит к отказам оборудования, локальным и системным авариям, миллионным и миллиардным убыткам, угрозе здоровью и жизни людей.

Мы решили рассказать, какие конкретно проблемы электроэнергетики можно решить с помощью нашей разработки — роботизированного комплекса для диагностики и технического обслуживания линий электропередачи «Канатоход».

Проблемы в электроэнергетике

Проблема надежности

На поддержание технического состояния электрических сетей на должном уровне тратятся миллиарды долларов в мировом масштабе, но это не решает проблему надежности: мы не знаем, где завтра порвется провод, упадет опора, пробьет изолятор.

Авария в энергосистеме в США (2003)
Авария в энергосистеме в США (2003)

Проблема безопасности

Кроме проблемы надежности существует еще и проблема безопасности, т.к. традиционные технологии, применяемые в энергетике, сопряжены с риском для здоровья и жизни людей.

В 2014 году в России зарегистрировано 67 несчастных случаев в электросетевом комплексе

Проблема эффективности

Нужна новая технологическая платформа для электроэнергетики. Решением может стать цифровизация проектирования, цифровой мониторинг строительства и эксплуатации электрических сетей, роботизированное ТО и ремонт. Иначе говоря, необходима цифровая трансформация всех деловых процессов в отрасли.

Проблема эффективности

Универсальное решение

Уменьшить и даже полностью решить эти проблемы призван роботизированный комплекс «Канатоход» для диагностики и технического обслуживания высоковольтных воздушных линий электропередачи.

Комплекс обладает большим потенциалом в цифровизации деловых процессов электросетевого предприятия. «Канатоход» состоит из:

  • транспортного модуля, состоящего из БПЛА вертолетного типа и мобильного робота, перемещающегося по силовому проводу или грозозащитному тросу ВЛ;„
  • диагностического модуля, интегрирующего измерительные приборы и информационную систему;
  • мобильной лаборатории, включающей автомобиль-вездеход, взлетную площадку и автоматизированное рабочее место диагностической бригады;„
  • экспертной системы выявления и классификации дефектов;
  • системы визуального программирования.

Актуальные технические характеристики «Канатохода»

Роботизированный комплекс Канатоход

Объединение летающей и колесной платформы позволяет «Канатоходу» выполнять стыковку с силовым проводом ЛЭП, заряжаться от провода, двигаться по нему и выполнять диагностические процедуры, ТО и локальный ремонт элементов. Кстати, прототип нашей колесной платформы создан нашим научным руководителем, профессором Арнольдом Шастиным, героем Чернобыля 1986 года, в рамках работы по ликвидации аварии на ЧАЭС.

Мониторинг состояния элементов ВЛ выполняется без отключения напряжения и без присутствия человека в опасной зоне, что исключает травматизм и смертность линейного персонала.

Мы получаем возможность знать заранее, что и где может завтра сломаться. Концепция проекта предполагает создание детальной цифровой модели линии, симулятора процесса мониторинга, технологию цифровой диагностики состояния элементов и параметров электросетевого объекта, создание экспертной системы автоматического распознавания дефектов и автоматизацию деловых процессов эксплуатации ВЛ. Разумеется, целесообразно интегрировать систему цифровой диагностики с корпоративной информационной системой (SAP ERP TOPO).

Проверка снятых показаний после прохождения первого пролета
Проверка снятых показаний после прохождения первого пролета

Рынок цифровой диагностики имеет большие перспективы развития, что подтверждается заинтересованностью  сотен организаций из десятков стран мира. В настоящее время на рынке нет промышленных образцов аналогичных функционалу  комплекса «Канатоход».

В ряде стран (Япония, Швейцария, Канада) выполняются подобные разработки, но они пока направлены на решение отдельных задач и уступают нам в комплексности и сумме возможностей. Появление конкурентоспособных аналогов можно ожидать в ближайшие  3-4 года.