500kV超高壓同塔雙回緊湊型輸電線路進入等電位方式研究

陳興寶　林朝暉

【摘 要】針對近年來福建省500kV及其以上電壓等級超高壓輸電線路中應用的單回三相同塔窗和同塔雙回兩種塔型兩種緊湊型桿塔及其相應的絕緣配置，從緊湊型桿塔的塔頭電氣間隙和組合間隙等方面，對單回三相同塔窗和同塔雙回兩種塔型兩種塔形緊湊型輸電線路帶電作業進入等電位方式進行了探討，并結合實際帶電作業操作驗證了500kV同桿架設桿塔中相采用絕緣短梯進入等電位的作業方法，為500kV緊湊型輸電線路進入等電位方式提供可行方案。

【關鍵詞】緊湊型桿塔 帶電作業 進入等電位方式

1 概述

緊湊型輸電技術是中國近十年來，迅速得到研究、發展和應用的一項重大新技術。緊湊型輸電技術是通過對導線的優化排列，縮小相間距離、將三組導線置于同一塔窗內，三相導線間無瓶子接地構件，增加相分裂根數，減少波阻抗、增加電容、大幅度提高自然輸送功率，有效壓縮電線走廊的一項新的輸電技術。

由于大容量輸電的需要及線路走廊用地的限制，目前福建省500kV輸電線路采用緊湊型同塔雙回架設的桿塔日益增多，在同塔雙回桿塔上進行等電位帶電作業處理缺陷成為500kV線路運行維護及檢修工作常規手段。500kV輸電線路同塔雙回架設桿塔窗口間隙相對于單回路桿塔窗口間隙更加緊湊，導線布置、人在塔上的作業位置都與單回線路不同，對等電位帶電作業時的安全距離要求更高，為滿足等電位帶電作業時保持足夠的安全距離、足夠的組合間隙，達到帶電作業時安全可靠性的要求。

2 500kV緊湊型桿塔絕緣配合

緊湊型線路的絕緣配合原則與常規線路是一致的，線路絕緣包括絕緣子和空氣間隙。此外，由于相間距離大大縮小，相間空氣間隙、相間絕緣間隔棒的參數亦需根據相間操作過電壓水平及保護裝置特性進行設計、校核，以使線路操作過電壓閃絡概率控制在可以接受的水平之內。考慮到安全可靠，對于與緊湊型壓縮相間距離關系不大的一些設備及參數的實際選擇，仍然按常規線路同樣選取，如絕緣子串長仍然按常規28片160 kN絕緣子的長度4340mm選取，鐵塔窗內相對地間隙長度仍按常規的3.7m選取。由于三相導線布置在同一塔窗內，使相間絕緣距離比常規線路減少了5m以上，因此引起了空間電場分布的巨大變化，導致相對地的絕緣水平和相對相的絕緣水平之間產生特殊的關系。通過進行大量的操作沖擊電壓試驗，得到了一些非常重要的放電規律。首先，在考慮相間操作沖擊絕緣水平時，隨著相間總電壓中正、負極性操作沖擊電壓所占的比例不同，即相應的電位系數a=U一/（U++U一）由0過渡到1，會出現由正極性單相對地放電過渡到相間放電，再由相間放電過渡到負極性相對地放電。當第三相接地時，若a=0.5，放電主要表現為相間放電；當a=0.4時，放電主要表現為相對地放電。其次，正極性的相對地操作沖擊絕緣水平，受另外兩相所加的反極性電壓影響會有所下降，最嚴重情況約下降10%。目前福建省500kV緊湊型輸電線路使用的桿塔型式有單回三相同塔窗和同塔雙回兩種塔型。

3 帶電作業進入等電位方式探討

3.1目前等電位進入方式

近年來單回線路上帶電作業時進入等電位的方法進行了統計，目前主要使用的方法：絕緣軟梯擺入法、絕緣水平（硬）梯進入法、導、地線懸掛軟梯進入法等方式。

3.2 桿塔間隙和安全距離調查

調查發現：傳統的進入等電位方法（包括軟梯擺入法，絕緣水平梯進入法，導、地線懸掛軟梯進入法等。）僅適用于500kV單回線路或同塔雙回線路的下相導線上。

對于同塔雙回線路的上、中相導線采用傳統的方法進入等電位時則不適用（如圖1安全距離≤3.4m，組合間隙≤4.0m）。

同塔雙回上中相導線對下相導線橫擔電氣間隙較小，采用常規進入等電位的方法時，作業人員身體展開幅度較大，不能滿足安全距離及組合間隙的要求。

必須研究一種新的進入等電位的方法：采用新的工具、新的作業方法縮短作業人員身體展開幅度；才能滿足同塔雙回桿塔上中相導線帶電作業時的安全距離要求。

3.3 進入等電位時安全距離情況調查

通過對各種不同塔型的塔窗及作業方法進行了統計，統計結果見表1。

4 同塔雙回緊湊型帶電作業進入電位研究

4.1 技術難點

在使用軟梯擺入法進行直線塔中、上相等電位作業時，等電位人員從橫擔沿絕緣軟梯爬行至導線水平位置，人體高度按2米考慮，由于同塔雙回線路中相導線到下橫擔間距離小于5.5m，這樣就造成安全距離小于《安規》中“等電位作業人員在絕緣體上作業或沿絕緣梯進入強電場時，其與接地體和帶電體兩部分所組成的組合間隙不準小于4.0米”的規定。

若使用絕緣硬梯的方法進入等電位，因雙回線路三相橫擔較長且尺寸不同，塔體與導線間用水平硬梯搭接，存在重量大、撓度大、搭接尺寸長、且三相作業時工具不便通用的缺陷。

采用在導、地線上掛絕緣軟梯的方法進入等電位，作業人員無法保證與鄰相（上、下相）導線保持《安規》規定的足夠的安全距離。

4.2 對策實施

4.2.1 工具改裝

對以前使用的絕緣軟梯進行改裝，將原來的7米的絕緣軟梯裁剪成1米，保留軟梯頭便于安裝。

4.2.2 現場過程管控

（1）作業現場指定專責監護人。（2）專責監護人應隨時提醒作業人員保持警惕，注意動作幅度不宜過大，頭部不超過絕緣子均壓環，腳部不超過帶電導線的下子導線，進入電場的過程中應隨時保持足夠的安全距離：對地保持3.4m以上，組合間隙4.0米以上，鄰相5m以上。（3）作業前工作負責人應做好現場勘查工作，詳細了解作業現場的工作條件，了解桿塔間隙尺寸。

4.2.3 作業方法

（1）使用兩個雙輪絕緣滑車與一根Φ12絕緣繩組成2-2滑車組，將1m絕緣軟梯與滑車組的一端相連接。（2）將一根Φ14絕緣二道防護繩作為軟梯方位控制繩，根據絕緣子串長度量好控制繩長度，將控制繩一端固定在導線橫擔掛線點處，另一端固定在軟梯上、控制軟梯在進入電場后不低于#1號子導線的高度，將滑車組的另一端安裝在距導線水平距離大于3m處的導線橫擔上。（3）作業人員坐在絕緣軟梯上，盡量縮短作業人員的空間幅度。身體的最大活動幅度應不大于1m，松滑車組，將作業人員慢慢松至帶電導線處，在控制繩的制約下，作業人員的下肢不超過導線的下子導線。作業人員應盡量使頭部不超過導線絕緣子均壓環位置。退出電場的方法與進入時作業程序剛好相反。

4.3 效果校驗

2014年2月20日，公司帶電班在500kV笠福Ⅰ路#75塔成功完成500kV同桿架設桿塔中相采用絕緣短梯進入等電位的作業方法，整個作業按照預定的對策、措施分為準備階段、實施階段、驗收階段實施，工作持續45分鐘，人員安全、設備安全；實踐效果驗證了對策和制定措施的可行性，證明了500kV同桿架設桿塔中相采用絕緣短梯2-2滑車組進入等電位的作業的可行性。

5 結語

本文從塔頭電氣間隙和組合間隙等方面，對緊湊型輸電線路帶電作業進入等電位方式進行了探討。并且通過實際帶電作業操作驗證了500kV同桿架設桿塔中相采用絕緣短梯進入等電位的作業方法，為500kV緊湊型輸電線路進入等電位方式提供可行方案。

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