问题:电缆是城市电力输送的重要“动脉”,穿越道路、河道、地下管廊等复杂空间。长期以来,高压电缆施工运维主要面临两类矛盾:一是敷设作业强度高、空间狭窄,电缆重量大,弯曲与牵引条件常逼近人工和设备极限;二是故障隐蔽性强,尤其接头环节容易成为风险集中点,一旦缺陷扩展,可能引发停电,影响居民生活和产业运行。如何确保安全的前提下提升施工效率、减少接头数量,并实现早发现、精准处置,成为电缆专业的关键课题。 原因:上述矛盾的根源在于电缆线路的工程特性与传统作业方式不匹配。一上,高落差、长距离、复杂弯曲等工况普遍存,牵引力、摩擦力、过载点分布等参数很难仅凭经验准确估算;一旦过程控制不当,电缆外护套或内部结构可能产生不可逆损伤。另一上,缺陷往往出现内部或封铅等隐蔽部位,传统验收与巡检更多依赖目测和经验判断,难以做到毫米级识别与实时成像;同时,地下廊道和混架通道巡检路线长、环境复杂,人工巡检的效率和覆盖密度受限。叠加电网负荷增长、城市地下空间日益拥挤,精细施工与智能运维的需求更加迫切。 影响:围绕这些难题持续攻关,何光华和团队形成“高落差高压电缆线路无损施工技术”。通过建立不同工况下的弧形分段组合模型与算法,提高牵引力计算和过载点定位的准确性,使敷设过程从“经验驱动”转向“数据驱动”。配套研发的低摩擦滑轮等工装,显著降低摩擦损耗,为长距离无损敷设提供了条件。成果应用后,施工效率明显提升,线路接头数量减少,井下长时间弯腰蜷缩等高强度作业同步下降,既提高了工程质量,也改善了一线人员的作业健康条件。该技术获得国家科学技术进步奖二等奖,并在多地推广应用,同时走向海外,为对应的国家电力工程建设提供可复制方案,展现了我国电力装备与施工技术的综合实力。 对策:在“把问题解决在前端”的思路下,何光华将医学影像理念引入电缆检测,主持研发便携式X光无损实时成像系统,让电缆检测从外观检查延伸到内部结构可视化,可更早发现微小损伤与潜在缺陷。在工序验收上,团队推动非线性超声等检测手段应用于封铅等关键环节,以“像做B超一样”的方式探查内部裂纹与气泡,提高验收的客观性和一致性,推动质量管控由“事后排障”转向“过程可控”。 在运维侧,面向数字化转型需求,团队借鉴输电线路智能巡检经验,研发电缆终端与混架线路的无人机自主巡视方案,形成动态航迹规划算法与模型,显著缩短巡检时间并提高覆盖率。针对地下廊道和道路通道等场景,团队探索软索变轨巡检机器人、面向开放道路环境的无人巡检车等装备,推动巡检模式由“人巡为主”向“机巡为主、人机协同”转变。通过多源数据采集与可视化融合,电缆通道风险识别、缺陷定位与处置闭环能力持续增强。 前景:当前,新型电力系统建设加快推进,电网安全运行对精细化施工、状态检修和智能运维提出更高要求。以无损施工减少“先天缺陷”,以无损检测和智能巡检发现“早期病灶”,以算法模型和装备系统提升“全生命周期管理”水平,将成为电缆运维的重要方向。随着传感、影像、机器人与边缘计算等技术继续成熟,电缆运维有望从“周期性检修”迈向“状态感知—风险预测—主动处置”。同时,相关成果的标准化、模块化与规模化推广,也将为城市更新、地下管廊建设、重点园区供电保障提供更有力的支撑。
从狭窄电缆井里的体力对抗,到依托模型、成像与智能巡检形成系统化能力,何光华的实践折射出我国产业工人队伍向知识型、技能型、创新型转变的路径。把一根电缆做“聪明”,本质上是在补齐城市治理中看不见的基础设施能力。面向未来,只有持续以一线需求牵引技术创新、以标准体系推动成果落地,才能让每一条电力通道更安全、更高效、更可持续。