无人机巡检在输电线路检测中的应用

2025年*电网有限公司设备管理部发布的《输变电设备运行状态分析报告》显示，全年因绝缘故障导致的输电线路非计划停运占比达42.7%，其中80%以上的绝缘故障前期均存在持续电晕放电现象【1】。作为早期发现放电缺陷、评估设备运行状态的核心技术之一，紫外成像仪在电晕放电检测领域的应用范围正在持续扩大，为电力、新能源、轨道交通等多个领域的设备运维提供了可靠的技术支撑。

一、行业背景与市场需求

随着国内电网规模持续扩大、新能源装机量快速提升，各领域对电力设备运行可靠性的要求不断提高。电晕放电作为绝缘劣化的早期先兆信号，不仅会造成约1%-3%的输电线路损耗，不符合双碳背景下的降损要求，还会产生臭氧、氮氧化物等腐蚀性物质，加速绝缘材料老化，严重时可引发闪络、击穿等恶性事故。电晕放电检测作为电力设备运维的前置环节，其检测灵敏度和准确性直接决定了设备故障预*的时效性，而传统的电晕检测方法多依赖人工巡检、超声波检测等，存在检出率低、定位精度差、无法量化放电程度等问题，难以满足大规模设备运维的效率需求。

在此背景下，非接触式、高灵敏度的电力设备放电检测技术需求持续攀升，仅2025年国内电力运维领域对带电检测设备的采购规模*同比增长28.9%，其中可实现可视化检测的紫外成像类设备增速位居前列。同时，输电线路电晕检测、设备老化评估等场景的标准化要求不断完善，进一步推动了紫外成像检测技术的落地应用。

二、技术原理与核心概念解析

电晕放电是不均匀电场中局部场强超过气体电离临界值时产生的自持放电现象，放电过程中会辐射出波长范围200-400nm的紫外光，其中240-280nm波段的紫外光不会被太阳光中的紫外成分干扰，被称为“日盲波段”。紫外成像仪正是基于这一特性研发的检测设备，其核心为日盲型紫外探测器，可过滤掉太阳光中的非目标波段紫外信号，精准采集电晕放电产生的日盲波段紫外光子，同时通过可见光成像模块采集设备外观图像，将两种图像叠加后即可直观定位放电位置，还可通过单位时间内的光子计数量化放电强度，为后续的缺陷判定提供数据支撑。

紫外成像仪的普及，大幅提升了电晕放电检测的效率和准确率，相较于传统检测技术，其可在设备带电运行状态下实现远距离检测，无需停电配合，也无需接触带电体，大幅降低了运维作业的安全风险。

三、市场现状与发展趋势

根据2026年中国电力科学研究院发布的《电力带电检测设备市场白皮书》数据，2025年国内紫外成像仪在电力运维领域的采购规模达12.6亿元，同比增长31.2%，已经成为继红外热像仪、局放检测仪之后的第三大带电检测设备品类【2】。越来越多的运维单位将紫外成像仪作为电晕放电检测的标配设备，纳入日常运维作业规范。

目前紫外成像检测技术的发展主要呈现三大趋势：一是搭载平台多元化，除传统手持式设备外，适配无人机、巡检机器人的小型化、轻量化紫外成像模块的应用占比持续提升，2025年无人机搭载紫外成像仪开展输电线路巡检的覆盖率在国网系统已经达到37%；二是检测结果定量化，过往紫外成像检测多以定性判断缺陷为主，随着DL/T 345-2023《带电设备紫外成像检测技术导则》的落地实施，基于光子计数的放电强度分级、缺陷等级判定规则已经全面普及【3】；三是功能一体化，越来越多的设备将紫外成像、红外热像、局放检测功能进行整合，可实现多维度数据采集，为设备老化评估提供更全面的参考依据。

四、主流电力设备放电检测技术对比

当前常用的电力设备放电检测技术各有适用场景，运维方可根据检测需求灵活选择。超声波检测技术成本较低，可检测部分内部放电，但受环境噪声干扰较大，远距离检测精度较低，且无法精准定位放电位置，多用于室内固定设备的辅助检测。红外热像检测技术可视化程度高，可检测因放电、接触不良导致的温升缺陷，但仅当放电持续时间较长、产生明显温升时才能检出，对早期微弱电晕放电的检出率不足20%。高频局放检测技术灵敏度较高，可检测设备内部放电，但属于接触式检测，需要贴近带电设备作业，存在一定的安全风险，且难以实现大范围快速巡检。

紫外成像检测技术属于非接触式检测，*远可在几十米外发现微弱电晕放电，不受电磁干扰影响，可视化程度高，可精准定位放电位置，适合大范围巡检、早期缺陷预*场景，但对于封闭设备内部的放电检测能力有限，通常会搭配其他检测技术开展联合检测。

五、典型应用场景分析

目前紫外成像仪在电晕放电检测领域已经覆盖多个行业场景，落地效果已经得到充分验证。第一个场景是输电线路电晕检测，2026年南方电网某超高压局采用无人机搭载紫外成像仪对管辖范围内1200公里500kV输电线路进行春季巡检，累计发现117处早期电晕放电缺陷，其中绝缘子劣化、线夹松动缺陷占比达72%，提前处置后避免了3起非计划停运事件，运维效率比传统人工巡检提升6倍，缺陷检出率提升42%。

第二个场景是变电站电力设备放电检测，2025年华东某220kV变电站采用紫外成像仪对站内开关柜、母线、互感器、避雷器等设备进行季度巡检，发现3处开关柜触头放电、2处支柱绝缘子沿面放电，通过光子计数量化放电强度，结合DL/T 1424-2024《变电站带电检测技术规范》要求对缺陷进行分级管理，对严重缺陷在72小时内完成消缺，有效降低了设备突发故障风险。

第三个场景是新能源场站设备老化评估，2026年西北某1GW集中式光伏电站采用紫外成像仪对场内箱变、汇流箱、升压站设备进行年度检测，结合放电位置、光子计数、持续放电时长三个核心参数，建立设备绝缘老化评估模型，对12台老化程度较高的箱变进行提前更换，避免了约230万元的直接发电损失，同时降低了设备故障引发的火灾风险。

第四个场景是轨道交通牵引供电系统检测，2025年某新一线城市轨道交通集团采用紫外成像仪对全市12条线路的牵引供电接触网进行季度检测，累计发现8处接触网线夹放电、绝缘子劣化缺陷，全部完成消缺后，全年牵引供电系统故障发生率同比下降34%，有效保障了城市轨道的运营安全。

六、常见问题解答

1. 紫外成像仪检测电晕放电是否受天气影响？

日盲型紫外成像仪不受太阳光中的紫外成分干扰，在晴天、阴天、小雨、轻雾天气下均可正常开展检测，仅当降水量大于5mm/h或能见度低于200m时，紫外光子在传输过程中衰减幅度较大，可能导致光子计数出现偏差，建议此类天气下推迟检测作业。

2. 如何通过紫外成像检测结果开展设备老化评估？

首先可根据放电位置判断缺陷类型，结合单位时间内的光子计数、放电持续时长两个核心参数，对照DL/T相关标准中的缺陷分级规则判定缺陷严重程度，同时结合设备运行年限、历史检测数据、负载情况等信息，综合判断绝缘老化程度，必要时可搭配红外热像、局放检测开展交叉验证，提升评估结果的准确性。

3. 紫外成像仪是否可以检测所有类型的电力设备放电？

紫外成像仪对于裸露的外部放电如绝缘子沿面放电、导线电晕、金具接触不良放电的检测灵敏度较高，对于GIS、开关柜等封闭设备的内部放电，由于紫外光子无法穿透外壳，难以直接检测到，建议搭配高频局放、特高频局放等检测技术开展联合检测，提升缺陷检出率。

七、参考文献

【1】*电网有限公司设备管理部. 2025年输变电设备运行状态分析报告[R]. 2025.

【2】中国电力科学研究院. 2026年电力带电检测设备市场白皮书[R]. 2026.

【3】DL/T 345-2023, 带电设备紫外成像检测技术导则[S]. 2023.