【精彩论文】线激光清除架空线路树障时温度和效率分析

观点凝练

摘要：架空线路树障会引起线路跳闸故障，是线路运行的重大隐患。采用高能激光清除架空输电线路下方树障是一种安全有效的清障方式。以6种典型树木类型为研究对象，建立有限元模型，分析点、线激光作用下6种树木的温度分布规律及灼烧效率并进行了点、线激光灼烧实验。结果表明，线激光照射时，树木表面温度从光斑中心向光斑边缘急剧降低，仅在灼烧中心区域热效应明显，光斑中心温度上升速率随加热时间逐渐减缓。同样时间内，泡桐相较于其他5种树木的温度最大，15 s时最高温度达到1259.20 ℃。激光器输出功率相同时，点激光平均灼烧速度为0.37 mm/s，线激光为5.45 mm/s，实验对比发现线激光效率为点激光效率的6.53~8.45倍，线激光平均灼烧速度明显大于点激光，此研究成果为线激光器应用于清障工作提供了重要依据。
结论：（1）激光照射树木时，照射面中心温升速度随加热时间的延长逐渐减缓，因为树木的导热系数随温度升高而降低，导热系数改变从而影响温升速度。（2）激光灼烧树木时，仅在激光照射区域热效应明显，其余区域温度一直保持在较低的温度。（3）采用相同功率的激光器，线激光温度始终是高于点激光，点激光平均灼烧速度为0.37 mm/s，线激光平均灼烧速度为5.45 mm/s，线激光灼烧穿相同树木所需时间远小于点激光所需时间，说明线激光清障的效率是远远高于点激光的。

引文信息

徐鑫, 方春华, 智李, 等. 线激光清除架空线路树障时温度和效率分析[J]. 中国电力, 2022, 55(5): 94-101.XU Xin, FANG Chunhua, ZHI Li, et al. Temperature and efficiency analysis of line laser in removing tree barriers for overhead lines[J]. Electric Power, 2022, 55(5): 94-101.

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编辑：杨彪、于静茹

校对：蒋东方

审核：方彤

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