浅谈应急状态下电势转移风险管理

张志荣

（玉溪供电局，玉溪 653100）

1 电势场进出过程的电势转移过程风险

电势场进出过程是带电检修的核心风险控制过程，操作人员进出电势场的过程牵扯到了电势水平的转移，包括操作人员人体的充放电过程，且操作人员需要跨越等电势分界线，其操作风险最大。如果不能对电势场的进出过程进行严格的风险控制，则可能造成较为严重的后果。

一般情况下，在策略论证阶段，需要在维修区域附近铁塔及线路的BIM 系统基础上对线路布局、电场分布进行充分分析，此分析过程的相关数据一般要通过对现场的重新勘察实现，包括对线下的大型植物、建筑物等变化因素进行充分考察，并将其补充到BIM 系统中，必要时要对这些大型植物和建筑物进行清理。通过有限元ANSYS 分析，可以在BIM 数据基础上进行更加详细的计算机辅助分析，以得到现场电势场的高精度理论分布值，从而对带电检修的可行性进行评估。

当评估通过人为存在一种进出等电势场的方式可以进行带电检修时，则开始编制正式的等电势场进出方案，包括进入人员、进入方式等，同时对检修任务进行确认并组织进场施工。如果不存在可行的进出等电势场的方式，则需要进入停电检修审批的流程。

施工结束后，安全员、现场技术员应对施工效果进行现场确认：如果未能达到检修目的，则应从重新评估带电检修作业，开始重新编制进一步检修方案；如可以达到检修目的，则开始验证操作员离开等电势区的操作可行性，因为检修过程可能导致之前编制的离开等电势区的方案失效。当原方案可行性依然有效时，则执行离场操作；当原方案可行性存在疑点时，则应重新考察并编制离场方案并进行执行。

所有操作员离场完成后，应对现场环境信息进行重新采集并判断系统安全性，特别评估系统是否会对周边建筑及大型植物造成风险，确实没有风险后，施工结束。

2 电势场空间状态分布及放电物管理风险

根据前文分析，电势场空间状态分布需要在BIM 信息的基础上进行ANSYS 有限元分析，同时需要对施工人员进入等电势区后的占位情况对等电势电场空间状态分布情况的扰动进行ANSYS 有限元分析。

建筑信息模型（BIM，Building Information Modeling）是建筑学、工程学及土木工程的新工具。建筑信息模型或建筑资讯模型一词由Autodesk 所创的，它是来形容那些以三维图形为主、物件导向、建筑学有关的电脑辅助设计。电力铁塔系统的BIM 是将铁塔信息、线路信息、地面信息、相邻建筑物信息、大型植物信息等形成三维模型系统，模型系统包含了所有结构的材质：弹性模量、硬度刚度、抗性数据等。通过电力铁塔系统BIM，可以将线路实际状态进行严格数据化分析，也是智能电网条件下电网大数据的核心组成部分。

但是，仅有电力铁塔系统BIM 还不足以计算出电势场的空间分布状态，因为电势场的空间分布状态还受到电路的电压等级和负荷等级、风力、空气湿度、气压等因素影响。所以必须将BIM 数据导入到ANSYS 系统中进行进一步分析，以计算出可能的电势场分布情况。ANSYS 软件是美国ANSYS 公司研制的大型通用有限元分析（FEA）软件，是世界范围内增长最快的计算机辅助工程（CAE）软件，能与多数计算机辅助设计（CAD）软件接口，实现数据的共享和交换，是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。它在核工业、铁道、石油化工、航空航天、机械制造、能源、汽车交通、国防军工、电子、土木工程、造船、生物医学、轻工、地矿、水利、日用家电等领域有着广泛的应用。

执行电势场ANSYS 分析的过程中，还需要将带电检修操作人员进出等电势场的方法进行代入分析，将其对等电势场分布情况的扰动情况，以及操作人员检修过程中不同体位状态下对等电势场分布情况的扰动情况进行分析，同时就操作人员使用的工具在等电势场中可能出现的位置及使用状态对等电势场可能产生的扰动进行分析，最终判断等电势场与相邻电势场之间的放电可能。

电势场ANSYS 分析过程还需要对可能产生的风力变化、空气湿度变化、气压变化等因素进行分析，对可能发生的临时降水情况对等电势场的扰动进行分析。

BIM 与ANSYS 分析是最常用的等电势场分析计算机辅助软件，可以为带电检修决策及方案编制提供较为详细的数据支持。但是，BIM 与ANSYS 分析对计算资源的需求量较大，分析时间较长，很难在现场移动计算平台上对操作人员和带电检修团队提供实时人工智能支持。所以亟待开发一种分析效果不亚于BIM 及ANSYS组合分析方法的实时分析系统，本文研究的SOA 支持下的带电检修安全距离预警系统即是解决方案。

3 工作环境行走安全空间布局

操作人员、安全人员、管理人员进入等电势区，必须穿戴隔离服、使用电势转移杆并在操作规程下执行操作，其他工作人员在等电势区附近行走时，不能超出零电势区范围。特别是进入到铁塔顶端及横担区域的工作人员，应严格按照零电势区行走，防止误入等电势区及爬电区的事故发生。工作环境行走安全空间有以下管理要素：

（1）严格控制爬电区范围，对零电势区进行显著标记。实际带电检修施工中，受到湿度、温度、风力、气压等动态因素影响最大的是爬电区范围，在没有SOA 专用系统辅助的情况下，施工前应由安全人员对爬电区进行测量确认，确保对所有爬电区进行标记，防止因为误接入爬电区导致的人身伤害和设备损失。可通过划线法，隔离带法等安全控制方法对爬电区进行显著标记，防止施工过程中没有计划进入等电势区的工作人员误入爬电区。带电检修工作人员进入等电势区的过程也应充分考察爬电区范围，在调度部门统筹下，对进入等电势区的方案进行充分分析论证并提出修正。

（2）工作环境行走路线应列入操作票。工作人员进入距离爬电区与零电势区边缘2 m 范围内，或进入等电势区边缘5 m 范围内，其行走路线应列入操作票，行走过程应严格执行双人唱票和唱票复颂制度。每完成一步骤行走任务，应重新确认环境安全性，严禁进行跳步操作和随机操作。行走操作票管理制度与其他操作票管理制度应相同。

（3）工作人员接近等电势区或进入爬电区，应给与警示。应有安全员随时确认接近等电势区或接近爬电区工作人员的行走路线和行走方式，当发现其行走行为存在风险时，应通过对讲机、旗语、声光预警等方式给与警示，以制止其高风险的行走行为。爬电区周边应有划线或隔离带给出显著标记，防止工作人员无计划进入爬电区或等电势区。

4 结束语

综上所述，配网带电作业具有较高的经济效益和社会效益，在应急状态下保证作业人员人身安全是开展带电作业的前提和基础。本文提出了相应的确保配网带电检作业安全运行的电势转移风险管理分析，旨在推动配网带电作业安全、优质、高效的开展。

图2 编队行驶下的Mesh组网方案

野战应急通信系统依托自建5G 网络，虽然能够解决各类新技术应用在内部组网环境下的使用，但对外连接仍然需要卫星系统的支持，因此，外部网络的出口带宽仍然会是系统瓶颈。

4 结束语

4G 网络从正式商用到今天，已经过了7个年头，但4G 网络在军队的应用却很少，究其原因，一是4G 网络对于行业应用的支持度不高，因此结合4G 网络产生的新技术应用不多；二是4G 网络技术在安全隔离方面还不能有效满足军队使用需要，因此未能很好的引入。随着5G 技术的发展，SA 网络正式商用后，运营商可以和军队相关部门共同商讨在公网环境下的军队“虚拟专网”接入方案，使军队通信系统能够具备更强的服务能力，各类军用移动终端除接入军中战术通信网络外，也可以直接利用5G 网络通信，同时也将带动更多的尖端技术与5G 融合，优先在军队使用，提高军队信息化作战实力。