带电作业危险率及事故率分析

李如虎

(广西电网有限责任公司电力科学研究院，广西 南宁 530023)

带电作业危险率及事故率分析

李如虎

(广西电网有限责任公司电力科学研究院，广西 南宁 530023)

介绍了确定带电作业安全距离的2种方法，分析了导致带电作业事故的原因，引出带电作业的危险率及事故率指标。并分析指出，带电作业的事故率并不等同于其危险率，在遵守安全规程的前提下，事故概率很小。而现实情况是带电作业事故时有发生，其基本原因都是违反安全规程，进一步证明了遵守规程的重要性。

带电作业；安全距离；危险率；事故率

1 确定带电作业安全距离的方法

确定带电作业安全距离的方法有2种：惯用法和统计法。

1.1 惯用法

惯用法是早期绝缘配合的习惯用法。使用惯用法时，是考虑作用在绝缘(空气间隙)上的“最大过电压”和绝缘本身的“最低耐压强度”，并增加适当的安全裕度进行绝缘配合。通常增加20 %的安全裕度，以补偿绝缘参数的误差，同时防止一些极端工况同时出现的情况。但这样会扩大安全距离，增加了作业难度，甚至限制了带电作业的开展，还容易给人一种“绝对安全”的假象。

1.2 统计法

统计法是用数理统计规则定量描述绝缘过电压放电的可能性，制定出能被大家接受的危险率指标，用来衡量安全水平的高低。统计法不仅不会造成“绝对安全”的错觉，还能避免不必要的过大裕度，在保证安全的条件下增加了带电作业项目的灵活度，既安全又经济。

2 带电作业危险率

2.1 危险率的定义

通常将带电作业间隙每发生1次过电压时，该间隙发生放电的概率称为带电作业危险率，其统计学意义为：假设过电压幅值的概率密度分布函数为Po(U)，空气间隙在冲击电压下的放电电压概率分布函数为Pd(U)，2者都呈正态分布，则曲线Po(U)和曲线Pd(U)相交区域R就是安全距离下发生放电的概率，如图1所示。

2.2 危险率的计算

带电作业危险率可按GB/T 19185—2008《交流线路带电作业安全距离计算方法》规定的方法进行计算。

图1 危险率的统计意义

如图1所示，如果把带电作业时的间隙加大，这就相当于把曲线1向右移到曲线2的位置，此时它与曲线Po(U)相交后的面积从R1缩小到R2，表示其危险率减小。相反，若把带电作业时的间隙减小，相当于把曲线1向左移到曲线3的位置，它与曲线Po(U)相交后的面积从R1加大到R3，表示其危险率增加。

通常使用简化统计法(过电压超过US的概率为2 %，绝缘在UW作用下的耐受概率为90 %)进行计算，假定：过电压和绝缘放电概率都是已知标准偏差的高斯分布。这样就可以用1个点来代表过电压分布及电气强度分布。通常用统计过电压US代表绝缘的整个分布，用绝缘的统计耐受电压UW代表绝缘的整体分布，同时引入统计安全因数γ，这3者之间有如下关系：

3 带电作业容许的危险率

2004年，我国带电作业容许的危险率为R≤1.0×10-5，以此为依据在《国家电网公司电力安全工作规程(线路部分)》和《中国南方电网有限责任公司电力安全工作规程》规定了500 kV带电作业安全距离为3.4 m(比DL 409—91老版《安规》规定的3.6 m缩小了0.2 m)。

1.0×10-5是表示1/10万的概率，就是说在某一安全距离下进行带电作业，平均遇到10万次过电压只有1次会发生放电。若大于此安全距离，则发生放电的概率小于1.0×10-5，更安全；若小于此安全距离，则发生放电的概率大于1.0×10-5，违反规程。没有过电压，在保证安全距离的情况下肯定不会发生放电。显然，在遵守安全规定情况下放电的几率是很小的。

4 带电作业危险率与事故率

按危险率的定义，是假定带电作业时遇到了过电压，而实际上并非每次作业都会遇到过电压。若作业中没有遇到过电压，就不作为危险率统计。例如10次带电作业中可能只有1次出现过电压，而在10万次过电压中可能只出现1次放电，也就是说在100万次带电作业中才可能出现1次放电。如果是十几次或几十次带电作业中才出现1次过电压的话，那就是几百万次或千万次带电作业中才出现1次放电，且这次放电是作业人员恰好在安全距离下遇到瞬间过电压而发生的。如果发生过电压瞬间，作业人员对带电导线的距离大于安全距离的话，既不会发生放电，也不会发生事故。显然，理论推导危险率时假想的情况与实际的情况有很大的不同。

另外，在确定带电作业安全距离的放电电压时，是用放电比较容易的正极性操作波做试验得出的。实际上，在系统过电压中，正、负极性操作波出现的概率是相同的，有50 %概率的负极性操作波不会发生放电，只有50 %概率的正极性操作波才会发生放电。

如果再进一步考虑，上述放电概率是使用250/2 500 μs标准操作波做试验得出的，它与系统实际出现的过电压波形不相符，因而放电的概率也不同。

考虑到以上因素后，带电作业在某一个区域内的事故率用以下公式计算才符合实际情况：

式中，N(次/100 km·年)为带电作业事故率；m为平均每年带电作业天数；t1为每天平均带电作业时间(h)；t2为每小时平均在小于安全距离下停留的时间(min)；n为每100 km线路每年平均倒闸操作及事故跳闸次数(次/100 km·年)；K为正、负极性操作波出现的概率，一般为K=0.5；R为安全距离下工作的危险率。

公式(2)表达了事故率与危险率的关系。事故率与危险率不相同，危险率是无量纲的数值，而事故率则是每100 km线路在1年中发生事故的次数统计值，以“次/100 km·年”为单位。

举例说明：某公司处于1 000 m海拔以下地区的500 kV线路2 000 km，每年系统内平均倒闸操作和事故跳闸300次。每年该公司有200天进行带电作业，每天平均带电作业6 h，每小时作业人员有30 min在小于安全距离3.4 m情况下工作。则该公司的带电作业事故率为：

即相当于该公司在2 000 km 500 kV线路上带电作业约1万年才会出现1次事故。所以，只要在作业中保持安全距离，遵守安全规程，带电作业事故率几乎为0。

上述事故率仅仅是针对带电作业时人体正好在小于安全距离情况下发生过电压放电而言的；在人体对带电导线的距离大于安全距离时，即使发生过电压，也不会发生放电，所以放电的几率，也就是事故发生的可能性很小。但带电作业事故的原因有多方面，具体如下所示。

(1) 人体对带电导线的距离小于安全距离而此时正好发生过电压，对人体放电。

(2) 人体接近或接触到带电的导线，在正常运行电压下发生放电。

(3) 绝缘工具有效绝缘长度不够、老化变质、脏污受潮，使绝缘强度降低，发生放电。

(4) 承力工具的机械强度、夹具的夹紧度不够，使工具发生断裂、滑脱、折断、倒塌等机械事故。

(5) 天气突然变化，应对不及时、不恰当。

(6) 工作负责人监护不到位、错误指挥。

(7) 作业人员误碰带电导线或把带电导线误认为无电而造成触电；误认为绝缘架空地线或与带电线路附近平行的停电线路没有电（而实际是有静电感应），徒手接触线路，造成触电。

(8) 没有系好安全带，在上下杆塔或在塔上转移位置时跌落。

(9) 高处落物伤人或打碎下层带电设备。

(10) 其他违反安规的行为，如不戴安全帽、监护人参与地面操作等。

上述分析的带电作业事故率低，仅仅是针对带电作业人员恰好处在安全距离时发生过电压放电的特殊情况，如果考虑其他原因，带电作业事故率就不会如此小。但是，只要遵守带电作业规程和其他方面的规章制度，带电作业事故也可以完全避免。

5 结束语

计算带电作业安全距离的方法有惯用法和统计法2种，后者比前者更合理、更科学，它的推广应用促进了带电作业的发展，减少了受制于安全距离而不能开展带电作业的塔型或项目。

当前带电作业危险率的标准取R≤1.0×10-5，即在某一个安全距离下带电作业，在遇到105次过电压中，有1次会发生放电，几率十分微小。同时，事故率并不等于危险率，按照计算，在遵守了安全距离规定的条件下发生事故的概率几乎为0，绝大部分带电作业事故都是因违反规程的规定而发生的。

1 柏克寒．带电作业[M]．北京：水利电力出版社，1988.

2 王力农，胡 毅，邵瑰玮，等．1 000 kV输电线路带电作业安全距离研究[J]．高电压技术，2006，32(12)：78-82.

3 中国电力企业联合会．GB/T 19185—2008 交流线路带电作业安全距离计算方法[S]．北京：中国标准出版社，2008.

4 国家电网公司．国家电网公司电力安全工作规程(线路部分)[M]．北京：中国电力出版社，2009.

2016-10-09。

李如虎(1940-)，男，教授级高级工程师，主要从事高电压、带电作业试验研究及培训工作，email：peng826@163.com。