3月14日，在江苏连云港市连云区位于山腰的10千伏虎光线6号塔，国网江苏连云港供电公司连云供服安全管理专职陈思汉和同事正熟练地操纵一架多旋翼氢能无人机，对绝缘导线的金属裸露点均匀喷涂绝缘材料。“依托我们自主研发的纳米绝缘涂料和氢能无人机，无须停电作业，就能配网绝缘化消缺。”陈思汉开心地说。

2021年，连云港供电携手江苏古宝材料科技有限公司等产业链上下游企业，组建研发团队集智攻关，先后破解了纳米绝缘涂料性能、轻量化无人机长续航、精准喷涂消缺等难题，最终首创无人机带电喷涂技术。

攻克绝缘涂料性能难关

绝缘涂料性能是研发团队面临的首道难关。陈思汉解释道：“绝缘涂料可以在导电体表面形成一层高体积电阻率的涂层，能够承受强电场而不被击穿。但它并非绝对不导电，长期使用后会发生老化、损耗甚至击穿。一旦涂层破损，电气设备和线路就会暴露在空气中，增加安全隐患，影响设备寿命。”

“传统涂料以RTV和PRTV为主。”古宝材料科技有限公司技术总监蒋正沛说道，“但RTV在长期运行中，表面可能出现老化、失去憎水性等问题，需要定期检修和维护。PRTV是RTV涂料的改进型，其对施工技术要求较高，修复性较差，长期性能会有所衰减，无法覆盖配网全运行寿命周期。”

陈思汉参考航空航天领域的涂料研发现状，提议将纳米技术融入绝缘涂料中，得到团队成员的一致同意。利用纳米涂料的独特结构和性能，提升涂层的绝缘、防腐、防水和环保性能，成功研发出具备高效绝缘性能、优异耐高温性能和较强机械强度的新型纳米绝缘涂料。

氢能无人机实现不停电喷涂

研发高性能绝缘涂料只是第一步，如何在不停电的前提下实现复杂环境下的绝缘喷涂才是关键。传统喷涂方式需停电或使用绝缘斗臂车带电作业，成本高、效率低且安全风险大。团队曾考虑使用机器人，但成本高、控制复杂，未能显著减少工作量。

最终，研发团队决定采用无人机搭载绝缘涂料，实现高空不停电绝缘喷涂。然而，市面上的无人机续航能力有限，难以满足长时间飞行和高作业可靠性的要求。经过一年多的攻关，团队决定采用氢燃料电池为无人机提供动力，并设计优化电堆，搭载70兆帕高压储氢瓶和电能管理系统，确保无人机飞行的持续稳定性。

团队研发的氢燃料电池动力系统净输出功率大于3千瓦，寿命达4000小时以上，远高于国际领先水平，系统重量小于15千克，且最终反应物仅为纯净水，实现了“零碳”排放，轻量化、长续航、高环保的氢能无人机就此诞生。

精准喷涂实现智能化

精准喷涂是研发团队面临的又一难题。最初，研发团队提出无人机与人工喷涂联合作业的方案，但陈思汉认为这种方式不够智能，希望整个喷涂作业可以完全自动化。为此，团队从图像呈现和识别两个角度入手，提出了基于电力设备的无人机精细化三维成像技术和无人机自学习金属裸露点图像识别技术。

通过计算机视觉分析，模拟人眼三维成像原理，解决在定位时目标成像位置被遮挡问题。通过三维成像技术，结合空间数据对易出现故障和问题的金属裸露部位进行归因分析和共线性分析，并利用目标检测算法对所有目标作业部位进行标注和呈现。

不光要搞得定软件系统，硬件部分也得紧随其上。团队给无人机配备了“神级装备”万向调节矢量喷头实现远控调节，微型探头辅助瞄准，高精雷达控制带电距离，达到了轻便智能、操控精准的效果。同时配备“满级装备”——50千伏绝缘喷杆，确保电力作业的安全。

目前，无人机绝缘喷涂装置已在连云港、苏州、南京、徐州等地开展试点应用。该装置可对10千伏柱上变、刀闸、柱上开关、线夹等设备金属裸露点进行不停电绝缘喷涂，涂层耐压水平达17千伏，有效规避了传统作业的人身安全风险和停电影响。

来源：中国电力报