带电作业的现状与发展

沈伟庆

摘要：介绍了近年来送配电带电作业在技术理论、工器具、标准制定、作业方式等方面的现状和发展，针对带电作业安全距离、绝缘工具、保护间隙等关系安全作业的重要因素进行了分析和研究，并对配电线路带电作业的安全防护及作业方式进行了分析讨论。

关键词：带电作业；安全距离；保护间隙

1.带电作业安全距离

在确定带电作业安全距离时，过去基本上不考虑系统、设备和线路长短，一律按系统可能出现的最大过电压来确定。这对部分小塔窗线路、紧凑型线路、升压改造线路的带电作业带来了限制和困难。实际上，当线路长度、系统结构、设备、作业情况不一样时，不同线路的操作过电压会有较大差别。如果装有合闸电阻或在带电作业时已停用自动重合闸，带电作业时的实际过电压倍数将比最大过电压低。因此，在计算带电作业的安全距离和危险率时，应根据系统的实际过电压倍数来计算分析。不同系统的过电压值可通过暂态网络分析仪（TNA）或数字计算机应用专用程序计算求得。在实际作业中，如果无该线路的操作过电压计算数据和测量数据，则应按该系统可能出现的最大过电压倍数来确定安全距离。如果通过计算和测量已知该线路的实际过电压倍数，则可采用标准中推荐的方法进行计算并通过试验来加以校核确定。

带电作业最小安全距离包括带电作业最小电气间隙及人体允许活动范围。在IEC标准中，最小电气距离是指在带电作业工作点可防止发生电气击穿的最小间隙距离。最小电气间隙距离的确定受到多种因素的影响，主要包括间隙外形、放电偏差、海拔高度、电压极性距离等。一般来说，作业间隙的形状对放电电压有明显的影响。在正极性标准冲击电压下，棒—板结构的放电电压最低，其间隙系数为1.0。对于其他不同的间隙结构，可通过真型试验求出不同电极结构下的间隙系数。间隙结构的不同，直接影响到进入高电位的作业方式。试验结果表明：在同样的间隙距离下，处于等电位的模拟人对侧边构架的放电电压要高于对顶部构架的放电电压。这是因为当模拟人成站姿或坐姿位于模拟导线上时，对塔窗顶部构架形成明显的棒—板电极。所以，当模拟人距侧边构架和顶部构架距离相同时，放电路径大部分为沿模拟人头部至塔窗顶部构架。因此，为提高带电作业的安全性，在选择进入等电位的路径时，作业人员应从塔窗侧面水平进入，而不应从塔窗顶部垂直进入。

2.带电作业用保护间隙

为避免因带电作业而额外增大塔头尺寸，美国、加拿大、巴西、俄罗斯等国均开展了加装保护间隙来进行带电作业。加装保护间隙后，不仅使紧凑型线路的带电作业变得可行，保证了作业人员的安全，而且由于带电作业间隙不再成为控制因素，有效地减小了杆塔的塔头尺寸。

3.带电作业用绝缘工具

带电作业用绝缘工具应具有良好的电气绝缘性能、高机械强度，同时还应具有吸湿性低、耐老化等优点。为了现场作业的方便，绝缘工具还应质量轻、操作方便、不易损坏。目前带电作业用绝缘工具大致可分为硬质绝缘工具和软质绝缘工具二大类。硬质绝缘工具主要指以绝缘管、棒、板为主绝缘材料制成的工具，软质绝缘工具主要指以绝缘绳为主绝缘材料制成的工具。绝缘材质的性能直接影响和决定着工具的电气和机械性能。

3.1绝缘杆

玻璃纤维、环氧树脂和偶联剂是构成绝缘杆的主要成分。绝缘杆的制造方法较多，其中用于制造绝缘杆的主要工艺有湿卷法、干卷法、缠绕法和引拔法等。

绝缘杆的老化有整体老化和部分老化二个方面。整体老化主要是指受潮、长时间的整体材质老化；部分老化主要是指绝缘杆顶端长期在强电场作用下，因局部滑闪、漏电、放电而引起的材质老化。尤其对于500kV带电作业用工具，强电场造成的部分材质老化，使工具整体的绝缘距离减小，易于形成事故隐患，应采用定期监测的方式。验收试验中，试验电压过高会引起电晕或流柱放电，通过离子轰击侵蚀绝缘材料，电子则破坏绝缘的化学键，致使有机材料劣化，由此产生的导电沉积物在接近电极端部的高场强区起到延长电极的作用，从而导致材料的进一步劣化。因此，在检验性试验中选择适当的试验电压也是很重要的。

4.配电线路带电作业

6～10kV配电网络是直接面向用户的电力基础设施，它具有网络复杂、覆盖面大的特点。由于配电网络绝缘水平低，在大气过电压、污秽或其他外界因素作用下易发生故障，检修工作量大，难以满足可靠供电的要求。从20世纪60年代至80年代初，国内曾推广开展配电网的带电作业，但由于缺乏合适的人身安全防护用具及作业方式不规范，造成配电网作业事故较多，导致部分地区停止了配电线路的带电作业。

在配电线路的带电作业中，采用的作业方法主要有绝缘杆作业法和绝缘手套作业法。[1]绝缘杆作业法也可称为间接作业法，绝缘手套作业法也可称为直接作业法。以上两种作业法中，均需对作业人员触及范围内的带电体和接地体进行绝缘遮蔽。在作业范围窄小，电气设备密集处，为保证作业人员对相邻带电体和接地体的有效隔离，在适当位置还应装设绝缘隔板等限制作业者的活动范围。需要特别指出的是，在配电线路的带电作业中，不允许作业人员穿戴屏蔽服和导电手套。采用等电位方式进行作业，绝缘手套法也不应混淆为等电位作业法。

在超高压输电线路的带电作业中，空间电场强度高，作业间隙大，作业人员穿屏蔽服进入高电位并采用等电位作业法进行检修和维护是一种安全、便利的作业方式。但在配电线路的带电作业中，由于配电网络的电压低，三相导线之间的空间距离小，而且配电设施密集，使作业范围变小，在人体活动范围内很容易触及不同电位的电力设施。因此，作业人员身穿屏蔽服，直接接触带电体的等电位作业方式在配电网的带电作业中不宜采用。尽管不少单位在应用这种方式时并没有出现事故，但严格地说，存在着安全隐患，一旦出现以下情况：带电体没遮盖或遮盖不全且作业人员动作幅度大，造成相对地短路或同时接触两相带电体时，较大的短路电流将通过屏蔽服，不仅造成设备短路，而且会因短路电流超过屏蔽服通流容量，直接造成人员伤亡。所以，在配电网的带電作业中，不宜穿屏蔽服进行等电位作业，而应穿绝缘服进行作业。

绝缘遮蔽工具和人身安全防护用具在配电带电作业中起到十分重要的保护作用。在IEC标准中，规定2级绝缘防护用具的最高使用电压为17kV，在我国电力行业标准中，结合我国电力系统的电压等级及中性点接地方式，并考虑适当的安全裕度，规定了2级防护用具的最高使用电压为10kV[2]。针对绝缘防护用具的特点，规定了技术要求及试验方法。近年来，已颁布了多项专门的技术标准和导则，并具体规定了安全防护用具的使用步骤及使用方法。

5.结束语

当前，带电作业除继续开展常规带电作业项目外，有向二个方向发展的需要和趋势。一是随着750kV交流线路、500kV紧凑型线路、±500kV超高压直流线路的发展，对超高压带电作业提出了新的课题，需要研究相应的安全作业方式、配套工器具及人身安全防护用具；二是随着对供电可靠性的要求越来越高，为尽量减少停电范围和时间，需在已开展的配电网带电作业项目基础上，进一步研究配电网的安全不停电作业法。通过工具、设备、作业方法的研究和发展，提高带电作业安全性，以满足电网可靠、稳定、经济运行的要求。

参考文献

[1]胡毅.配电线路带电作业技术.北京：中国电力出版社，2002.

[2]DL/T803-2002 带电作业用绝缘毯.

（作者单位：国网上海市电力公司市区供电公司）