本书介绍了配电网架空线路的形式、结构等基础知识，以及设备、组件的功能、应用范围、配置准则等。针对目前配电网智能巡检的趋势，紧密联系实际，对无人机巡视配电架空线路业务中缺陷诊断标注这一重要环节，从理论、规范、实践几个方面做了完整的介绍，具有探索的价值。书中采用了大量的可视化配网架空线路设备缺陷实例图片，将国家电网有限公司和安徽省电力有限公司的配网设备缺陷分类标准与实例图片相对应进行分析比较，使读者对缺陷的标注有直观的认识，具有较强的实用性和实操性。
智能化巡检是电网企业配网架空线路巡检未来的技术发展方向，视觉人工智能（AI）的应用是必由之路。提高AI对电力设备缺陷的检出效率，需要提供足够量级的经过标注的高质量缺陷样本对模型进行训练。为了提高样本的质量和样本标注效率，则需要培养一支具备电力配网相关业务知识和人工智能样本标注方法的数据工程团队。本培训教材的出版，将极大助力这项基础性工作。
AI模型训练与测试需要大量使用经过标注的高质量缺陷样本。无人机飞巡采集的大量配电架空线路设备巡检图像需要有经验的工程师进行缺陷标注和分类，这种工作方式效率低，加重了电力系统员工工作负荷。需要培训一支具备相关专业知识的标注数据样本团队，为算法训练、测试提供数百万级高质量的缺陷样本图片数据库，迭代训练模型，使AI目标检测算法模型能智能、高效、准确地识别出电力设备缺陷，为配电设备维护人员提供缺陷诊断服务。编写这本培训教材，以及在此基础上建成的人机交互实训系统可以有针对性快速培训缺乏配电知识背景的标图员工。人机交互实训系统可用于培训员工识别设备缺陷实操能力、正确使用标识工具训练平台，也是算法研究人员的学习参考资料。培训教材共分为9章，每章知识点都配备对应图解，帮助标图人员认识设备、部件、缺陷。第1章，配电网基本知识。本章简要介绍了配电网概念。第2章，配电网架空线路基本组成。本章介绍了配电架空线路结构、杆塔、部件、连接等相关知识，供配电架空线路元件标图人员、算法研究人员学习。第3章，配电网架空线路设备部件。本章介绍了配电网架空线路上的常见主要设备，供配电设备标图人员、算法研究人员学习。前三章配备了对应知识内容的短视频，供员工学习理解所学知识。第4章，配电网架空线路设备缺陷分类。本章依据国家电网公司配电网设备缺陷分类定级技术标准，筛选出可见光拍摄的可鉴别的设备外观缺陷种类，并附典型缺陷图片分别介绍，按照思维导图方式从不同维度（设备、缺陷、等级）归纳展示，供缺陷识别标注人员、算法研究人员学习。建议具备电力系统知识的缺陷识别标图人员从这章开始学习。第5章，介绍安徽省配电架空线路无人机飞巡图片缺陷识别标图规范。该规范依据配电设备缺陷分类（第4章），结合算法研究需求及设备、缺陷特征，对标识标签含义进行了定义，配置了典型缺陷图片标注实例和说明，建立了标识体系及使用工具。缺陷标识人员、算法研究人员，电力企业内部缺陷标图人员应学习掌握这部分知识内容。第6章，标注工具使用介绍。本章依据第5章内容设计了标注工具，标注人员要熟练掌握。第7章，设备缺陷识别、标图能力测试培训系统使用介绍。该系统是将以上各章知识和习题库组织在数据库里，采用人机交互方式开展理论学习、识图练习、操作练习。员工可以使用系统提供的标注工具对选择的图片进行标注，系统依据标准答案自动判别学员识别缺陷正确性，系统依据案例中预设框与学员标识框的重合度对比，用IoU来进行测量，IoU指标（交并比、重合度指标）可以由培训老师调整。系统会给出正确性和准确度提示学员。该系统可作为设备缺陷识别标注员工自测能力、提升能力、考试竞赛的平台。第8章，习题库。习题库涵盖了上面的所有知识，分为判断题、选择题、多选题、操作题四类，共编制了1000多道习题。习题库在设备缺陷识别、标图能力测试培训系统中动态更新，大部分题目都是以图文并茂的方式展现。操作题没有纳入本章内容。第9章，习题答案。数据质量是迭代训练模型提高模型能力的基础，所以标注人员要用对、用好每一个标签。本教材和标图能力测试培训系统能帮助标注人员认识配电架空线路上的元件、设备及缺陷，并能规范标注，为模型训练贡献高质量的数据集。本书由国网安徽省电力有限公司电力科学研究院陆巍总工主审，他提出了许多宝贵意见，在此表示感谢！限于编者水平，书中不妥之处，敬请读者批评指正！葛健2024.7
安徽明生恒卓科技有限公司，为国网安徽省电力有限公司下属省管产业单位。主要开展软件开发、信息运维、系统集成、智能制造等业务，为支撑省公司数字化转型提供信息技术服务。过自主开发数据中台，形成省公司数据接、管、用、制一体化支撑服务，基于配网一图四态平台开展规设建运服务；全面支撑配网高质量发展，推广配网可靠性行动方案，构建配网智慧运维服务体系，提供菜单式解决方案，采用服务 软件 硬件模式开展配网智能化产品制造。
前言
第 1 章 配电网基本知识 /1
1.1 电力系统的概念 /1
1.2 电力网的概念 /1
1.3 电力网电压等级 /2
1.4 配电网（系统）概念 /2
1.5 中、低压架空配电线路 / 3
1.6 10kV 线路档距 / 4
1.7 线路弧垂 /5
1.8 10kV 线路安全保护区 /5
第 2 章 配电网架空线路基本组成 /7
2.1 配电网架空线路组成概述 /7
2.2 10kV 架空线路导线 /8
2.3 10kV 架空线路杆塔 /9
2.3.1 杆塔材料 /9
2.3.2 电杆用途分类 /11
2.4 横担及横担的连接固定 /17
2.4.1 横担 /17
2.4.2 横担材料 /17
2.4.3 横担与杆塔连接 /18
2.4.4 顶帽 /20
2.5 绝缘子 / 20
2.5.1 绝缘子结构与特性 / 20
2.5.2 绝缘子分类及用途 / 22
2.6 配电线路金具 / 25
2.6.1 线夹 /26
2.6.2 连接金具 /28
2.6.3 接续金具 /34
2.6.4 拉线金具 /35
2.6.5 防雷金具 /36
2.7 配电线路杆塔基础 /39
2.8 配电线路拉线 / 41
2.9 户外电缆终端 / 45
第 3 章 配电网架空线路设备部件 / 47
3.1 配变变压器 /47
3.1.1 三相配电变压器外观结构 / 47
3.1.2 柱上安装配电台架成套设备 /48
3.2 10kV 线路调压器 /49
3.3 配电网无功补偿设备 /49
3.4 配电线路避雷器 /50
3.5 柱上隔离开关 / 52
3.6 柱上负荷开关 / 54
3.7 柱上断路器 /54
3.8 跌落式熔断器 / 56
3.9 电压互感器 /57
3.10 户外高压计量器 /58
3.11 故障指示器 /59
3.12 验电接地环 /59
3.13 过电压保护器 /60
3.14 驱鸟器 /61
3.15 绝缘护套 / 62
第 4 章 配电网架空线路设备缺陷分类 /63
4.1 杆塔 /63
4.1.1 杆塔本体 /63
4.1.2 导线 /67
4.1.3 绝缘子 / 71
4.1.4 铁件、金具 /72
4.1.5 拉线 /77
4.1.6 通道 /79
4.1.7 附件 /80
4.2 柱上真空开关 / 81
4.2.1 套管 /81
4.2.2 开关本体 /82
4.2.3 隔离开关 /84
4.2.4 柱上断路器隔离开关接地 / 86
4.2.5 互感器 / 87
4.3 柱上 SF6 开关（三相共箱式） / 88
4.3.1 套管 /88
4.3.2 柱上 SF6 开关本体 /89
4.4 柱上隔离开关 /90
4.4.1 支持绝缘子 /90
4.4.2 隔离开关本体 /91
4.5 跌落式熔断器 / 92
4.6 金属氧化物避雷器 /94
4.7 高压计量箱 /97
4.7.1 绕组及套管 /97
4.7.2 油箱（外壳） /97
4.7.3 导线接头 /98
4.8 变压器 / 99
4.8.1 高低压套管及接线 / 99
4.8.2 导线接头与外部连接 / 100
4.8.3 本体及油箱 /102
4.8.4 接地 /102
4.9 10kV 户外电缆终端 /104
4.9.1 10kV 户外电缆终端破损 / 104
4.9.2 10kV 户外电缆终端污秽 / 104
4.10 配电网架空线路飞巡可视缺陷体系导图 /105
4.10.1 按设备维度 /105
4.10.2 按缺陷类别维度 / 112
4.10.3 按缺陷等级维度 / 118
第 5 章 配网无人机巡视图像样本标注规范 / 121
5.1 标注要求 / 121
5.2 图片标注的基本原则 / 122
5.3 标注细节 / 122
5.3.1 避雷器引线断裂 /122
5.3.2 杆塔鸟巢 /127
5.3.3 瓷绝缘子导线未绑扎 / 128
5.3.4 复合绝缘子卡扣丢失或松动 / 133
5.3.5 绝缘子污秽或放电痕迹 /136
5.3.6 杆塔裂纹 /140
5.3.7 导线绝缘层破损 /141
5.3.8 绝缘子破损（含釉表面脱落） /144
5.3.9 设备绝缘罩脱落 /146
5.3.10 树竹障 /150
5.3.11 塔顶损坏 /152
5.3.12 绑扎线不规范 /153
5.3.13 绝缘子固定不牢固（倾斜） / 156
5.3.14 接续线夹绝缘罩缺失或损坏 /158
5.3.15 耐张线夹绝缘罩缺失或损坏 /161
5.3.16 保险销子脱落 /163
5.3.17 螺母松动 /165
5.3.18 螺母丢失 /166
5.3.19 金属氧化物避雷器脱扣 / 167
5.3.20 金属氧化物避雷器脱落 / 169
5.3.21 法兰杆法兰锈蚀 / 169
5.3.22 横担弯曲、倾斜、松动 / 170
第 6 章 标注工具使用介绍 /172
第 7 章 能力测试培训系统使用介绍 / 177
7.1 登录 / 177
7.2 我的主页 / 177
7.3 我的课程 / 178
7.4 我的考试 / 1797
7.4.1 开 始 考 试/1 8 1
7.4.2 查 看 结 果/1 8 2
7.5 我 的 练 习/1 8 2
第 8 章 标 注 人 员 培 训 教 材 习 题 库/1 8 3
8.1 配 电 网 基 础 知 识/1 8 3
8.2 配 电 网 架 空 线 路 基 本 组 成/1 8 4
8.3 配 电 网 架 空 线 路 设 备/ 2 0 7
8.4 配 电 网 架 空 线 路 设 备 缺 陷/2 2 1
第 9 章 标 注 人 员 培 训 教 材 习 题 答 案/ 2 4 5
9.1 配 电 网 基 础 知 识 习 题 答 案/2 4 5
9.2 配 电 网 架 空 线 路 基 本 组 成 习 题 答 案/2 4 5
9.3 配 电 网 架 空 线 路 设 备 习 题 答 案/2 4 6
9.4 配 电 网 架 空 线 路 设 备 缺 陷 习 题 答 案/2 4 6
书单推荐
