配电网不间断供电检修技术分析

马益平

（宁波供电公司，浙江 宁波 315800）



配电网不间断供电检修技术分析

马益平

（宁波供电公司，浙江 宁波 315800）

配电网服务于人民，对电力用户的用电需求进行满足。随着社会经济的发展，社会电力的需求不断增加，对电力的质量也提出更高的要求，对此，供电企业必须确保电力供应的稳定与安全，减少电力故障的发生，并且减少因电力维修而导致停电对人们的生活带来的不便。在这样的背景下，配电网不间断供电检修技术的应用显得十分重要，对配电系统供电可靠性的提高以及电网及设备安全性与稳定性的保障，均具有十分重要的意义。本文就配电网不间断供电检修技术进行深入分析。

配电网；不间断供电；带电作业；供电检修

目前，随着社会经济的快速发展，配电网建设也取得了较大的发展，导致配电网运行涉及到更多的机理，使配电网的运营管理面临挑战。并且，随着自然灾害的频发，电网事故的发生已经十分常见，这对电网的运行与安全产生恶劣的影响。与此同时，现代社会更注重供电服务的质量，用户将“不停电”视作一项理想的目标，这也成为配电网供电检修发展的前进方向。作为电力系统的关键环节，配电网的供电能力至关重要。通过加强配电网供电检修技术的研究，使不间断供电检修技术得到引进，其对于配电网的发展以及人们生活水平的提升，均具有十分积极的影响。

1 我国带电作业的发展情况分析

我国从20世纪50年代初开始发展带电作业，随着几十年的研究与发展，带电作业在我国配网线路检修中已经得到较为广泛的应用。但是，和发达国家相比，我国带电作业水平落后了至少20年，国内各地区电力单位水平的差异十分明显。然而我国带电作业取得的发展也不容忽视，也存在某些比较先进的技术。随着带电作业各种作业用具、防护用具的研发，以及相关作业技术规范的颁布实施，配电网不间断供电检修也需要进一步发展。带电作业对电网运行的稳定与安全影响重大，对电力企业经济效益的提高同样具有积极的意义，随着带电作业的不断发展，该技术必将达到更高的水平。目前，带电作业从人工作业逐渐向智能作业转变，智能作业主要采用机器人代替人工进行危险的供电检修作业，其能保证供电检修的安全，提高供电检修的效率，这是智能化作业发展的重要体现。

2 配电网供电检修存在的问题及现状

通常情况下，城市配备 10kV的中压配电网。最初的 10kV配电系统主要采用放射式、树干式主辅结合的方式实施配网架构。采用这种接线方式进行供电，在线路设备突然出现故障的情况下，往往造成大规模的停电，给人们的工作与生活带来不便，同时也使电网蒙受损失。近些年来，人们对供电质量提出更高的要求，城市电网供电的模式逐渐发生改变，通过改造供电网络模式，使电网供电的稳定性得到提高，并且尽可能减少因配电网故障及检修而停电的时间。城市地区逐渐使用电缆将传统的架空导线取代，并且配网电缆建设中环网柜也得到越来越广泛的应用。图1所示为配网线路状态检修的一般模式。

图1　配网线路状态检修的一般模式

3 配电网不间断供电检修技术的分析

3.1配电网架空线路带电作业

1）根据作业人员和带电体位置，可将带电作业方式分为两种，分别包括间接作业与直接作业。其中，间接作业是技术人员借助绝缘工具进行带电作业，技术人员人体未直接接触带电体，和带电体之间的距离相对安全。该带电作业方式中，技术人员一般会佩戴绝缘手套作为安全防护辅助，从而保证带电作业的安全进行，如图2所示。直接作业区别于间接作业，其作业过程中人体与带电体之间只间隔了绝缘防护用具，而且人体距离带电体几乎是零距离。在不间断供电检修过程中，技术人员的活动范围受限，作业过程中触碰各电位带电体的风险也较大，要求技术人员必须进行绝缘防护用具的穿戴，此时人体和带电体的电位存在差异，如图3所示。

图2　间接作业

图3　直接作业

2）根据作业人员人体电位划分，可将带电作业分为三种，包括等电位工作法、中间电位工作法以及地电位工作法。其中，地电位工作法是指技术人员在大地上借助绝缘工具进行带电作业，此过程中人体与大地的电位相同。该作业方式涉及的原理为电流回路。在作业实施过程中，技术人员与带电体保持安全距离，带电体电流并未对人体造成伤害。

根据图4所示，对通过人体的电流进行分析与计算。假设用R′表示人体的电阻，用R表示绝缘工具的电阻，用 XC表示人体与带电体之间的容抗；用表示流经绝缘杆的泄漏电流，用表示空气间隔与人体间电容电流，用表示流经人体的总电流；比较绝缘工具的电阻值及空气间隙的容抗值与人体自身的电阻，明显得到以及所以在计算过程中将人体电阻忽略，即令 R′=0 。则由电路原理可以得到应为与的矢量和。以一般绝缘工器具的电阻值来看在计算中取R=1010Ω。在10kV配电线路中，泄露电流应为在作业人员处于带电体外的安全距离时，设电容则容抗则电容电流由与的单位微安可以得出，电流 IR为微安级，也就是说此时流过人体的电流值并不会对人体造成伤害，作业人员处于安全状态。

图4　地电位作业

中间电位作业原理为技术人员处于绝缘体上，借助绝缘工具进行带电作业。该方式中，技术人员受所处位置的影响，为某一悬浮电位。此时电流流经人体进入大地形成回路的过程中，流入人体的电流极少，技术人员处于安全的状态。等电位工作原理是技术人员处于绝缘体上，对带电体进行直接作业，两者的电位相同。由于人体与带电体电位相同，因此两者之间并未产生电流，流经人体的电流可以忽略不计，可以保证技术人员带电作业的安全。

3）根据使用的绝缘工具进行划分，可主要分为杆上绝缘工具作业法以及绝缘平台作业法。就前者而言，技术人员需要用到绝缘手套以及绝缘鞋等工具，并且通过绝缘登杆工具达到杆上合理的位置，然后利用绝缘工具实施带电作业。该方式更不容易受外界环境的影响，但是需要严格确保绝缘工具的绝缘性以及技术人员的操作规范，才能确保该作业方式的安全。此外，就绝缘平台作业法而言，其包括的绝缘平台种类较多，例如有绝缘操作台、绝缘人字梯以及绝缘独角梯等，同时也包括绝缘斗臂车的使用。该方式技术人员处于绝缘平台上，技术人员可使用绝缘操作杆以及绝缘防护用具进行作业。而使用绝缘斗臂车，可在此项作业法中发挥绝缘防护的作用。

3.2配电线路带电作业的要求

1）绝缘方式。配电网不间断供电检修过程中，技术人员可采用间接作用的方式，也可采用绝缘杆作业的方式，但是这些作业方式均需对各种电位进行接触，应做好带电体和接地体的绝缘遮蔽处理。

2）电位方式。配电网不间断供电检修，采用输电线路不停电检修中，穿全套屏蔽服的方式并不安全，这主要是因为该等电位作业因技术人员对各电位带电体的接触，容易产生短路电流对设备造成损坏，对技术人员的生命安全也同样造成威胁。在实际不间断供电检修过程中，主绝缘与辅绝缘两者必不可少，不仅要使用绝缘工具或绝缘平台，也要具备充分的后背绝缘防护。

3.3配电网环网柜不间断供电检修技术

环网柜是指负荷开关柜，其组成包括断路器以及负荷开关。在环网供电系统中的应用较为广泛，也因此而得名。就负荷开关而言，其具有较大的作用，包括正常工作时，将设备的负荷电流切断或接通，且能承受一定时间、一定电量的短路电流。负荷开关和熔断器组合电器具有以下优势：其一方面可对过流现象进行控制，另一方面可在出现故障时及时作出反应，即将故障断流切断，该电器在保护变压器等设备中的应用较为常见。就智能电网建设而言，要求环网柜满足以下特征，包括网络化、智能化、小型化以及自动化等。现阶段我国通常基于现有产品，即普通环网柜，进行 CT、PT、故障指示器以及继电保护器等设备的配置，从而使环网柜的功能更加强大，能够实现电力的监测、计量、控制以及保护等，促使环网柜智能化的初步水平得以实现。

环网柜的分类因参照依据的不同，其类别也不一样。根据其作用进行划分，可将其分成联络环网柜、出线环网柜以及进线环网柜等。此外，根据网柜负荷开关以及应用环境等，也可得出不同的分类。就配电网不间断供电更换环网柜技术而言，该技术在我国得到相关研究，目前普遍使用全绝缘全封闭的环网柜，但是拼柜部分的绝缘距离和爬电距离均不符合绝缘要求，进行带电作业危险性巨大。对此，需要将不间断供电检修技术应用至环网柜更换检修当中，能够缩短停电的时间及减小停电的影响。

4 配电网不间断供电检修新技术的发展趋势

配电网不间断供电检修技术存在较大的发展空间，例如可改进绝缘独角梯，使其在配电网带电作业中得到应用，可使不间断供电作业的实施有更好的辅助，能够使配电网带电作业的活动范围加大。同时，可加强不间断供电下环网柜更换及检修的研究，可以全面分析其绝缘强度、操作安全以及精确定位等，得到具有参考价值的设计参数，使不间断供电检修技术在环网柜更换及检修中得到应用与发展，从而实现不间断供电下换柜的巨大进步。

5 结论

总之，随着社会经济的发展，社会对电力的需求不断增加，对电力也表现出极强的依赖性。如果配电网发生故障，并且因故障和检修不得不采取长时间停电的方式，将给社会及供电企业造成巨大的损失。因此，配电网不间断供电检修技术的研究与应用显得十分重要。相关科研人员必须加强配电网不间断供电检修技术的研究，使其在配电网检修中充分发挥应用优势，保证配电网运行的稳定与安全，为供电企业乃至社会的发展做出贡献。

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马益平（1964-），男，大学本科，主要从事电力系统运行、分析、控制工作。