輸配電線路帶電作業技術探討

王志強

國網山西省電力公司原平市供電公司

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輸配電線路帶電作業技術探討

王志強

國網山西省電力公司原平市供電公司

摘 要：本文主要介紹了輸配電線路帶電作業的國內外發展歷程，對帶電作業工作過程中安全距離的計算方法進行了說明，最后總結了未來輸配電線路帶電作業的發展趨勢和發展方向。

關鍵詞：輸配電線路；帶電作業；安全距離

1 前言

目前我國帶電作業相對于其他發達國家而言具有作業方式的多樣性，作業工具的輕便性，作業難度較大，作業范圍廣泛等特點，各大電網普遍存在長距離輸電電網網架。隨著電網建設的快速發展，為保障電力系統高安全﹑高效率和高可靠地運行，輸電線路的帶電作業成為線路保障的重要技術手段。隨著電網系統的不斷建設和輸配電線路電壓的不斷提高，帶電作業技術的面臨前所未有的機遇和挑戰。

2 帶電作業技術的發展歷程

2.1 國外帶電作業發展

與西方的發達國家在很早以前就開始進行了帶電作業技術的研究和探索。早在上世紀二三十年代俄羅斯就對輸配電線路進行過帶電作業的實驗，并且對220kV以下線路的等電位帶電檢修方法進行了大范圍的應用和推廣。隨著社會的發展高壓線路的電壓不斷提高，為保障輸配電線路高效可靠地運行人們對帶電作業方法也進行了探索性的研究。在二十世紀五十年代，美國就開始實施和推廣將帶電作業技術從最開始的地電位作業方式（原理如圖1所示）發展為了等電位作業方式（原理如圖2所示），這種作業方式的改變實現了原地電位作業所不能實現的超高壓線路的帶電作業工作。除了在作業方式的發展外美國﹑加拿大﹑法國等經濟較為發達的國家在帶電作業工具方面進行積極的研究探索提出了采用絕緣斗臂車對輸配線路進行帶電作業， 其中美國還進一步開發了絕緣斗臂車用于支撐導線，實現了單相帶電導線到三相帶電導線的帶電更換作業。

圖1 地電位作業原理圖

圖2 等電位作業原理圖

2.2 國內帶電作業發展

我國的輸電線路帶電作業開始于20世紀50年代，曾經在六七十年代提出在電網建設工作中推廣輸電線路的帶電作業技術，但是由于知識技能和安全設施的不完善使輸電線路的帶電作業的實施工作事故頻發。我國相對國外經濟較為發達的國家而言帶電作業技術而言起步較晚。但隨著我國電網的快速發展，尤其是近十年內電壓在1000 kV以上的特高壓交流﹑電壓在±800 kV 以上的直流線路的建設，推動了我國帶電作業技術的研究及應用。

3 帶電作業安全距離

現場作業人員在進行高壓輸電線路的帶電作業過程中，因為高壓輸電線路存在電壓差，所以現場作業人員在作業過程中容易產生過電壓危害工作人員的人身安全。在帶電作業過為防止過電壓，保障作業人員人身安全，需要帶電作業人員與帶電導線之間擁有一定的空氣間隙距離。在作業過程中工作人員不得超過最小安全距離進行作業，否則而將會危機帶電作業人員的人身安全。

在帶電作業過程中作業人員與帶電體的最小距離至關重要，最小安全距離計算的方法主要有慣用法和統計法兩種方法。慣用法主要用于計算電力系統電壓在220kV及以下的高電壓下的最小安全距離。而對于220kV以上的特高壓系統和超高壓系統采用慣用法計算最小安全距離，由于絕緣間隙的取值過大而使計算結果不夠準確。在使用統計法來計算最小安全距離過程中需要假設其電力系統中過電壓和絕緣間隙放電電壓均為正態分布。根據過電壓和絕緣間隙放電電壓的正態分布的均值和偏差兩個基本參數計算危險率。危險率越大則產生的過電壓越大，容易發生放電現象。 已知電力系統過電壓的概率分布及絕緣間隙放電電壓擊發生概率都處于正態分布狀態，其表達式為

P0（U）為電力系統過電壓概率分布函數；Pd（U）為空氣間隙放電的概率分布函數。在常規情況下危險率R值應在0- 0.00001區間內。安全間距的影響因素主要有：過電壓幅值﹑空氣間隙形狀﹑空氣間隙結構﹑電力系統海拔高度等。同時電力系統自身的系統結構﹑輸配電線路的長度等因素在作業過程中過電壓的產生有很大的影響，使操作時產生的過電壓發生改變。所以，在計算帶電作業的安全間距時，必須根據線路的實際情況﹑實際過電壓進行計算。由于空氣間隙放電作系數的影響因素同時也需要考慮間歇結構的形狀﹑作業具體位置等。表 1 為我國幾條有代表性線路的安全間距數據。

表 1 國內幾條線路的安全間距

4 帶電作業未來研究發展方向

（1）機器人，直升機等先進的科學產品在帶電作業過程中的使用應該成為帶電作業技術的發展趨勢。直升機主要用在傳輸線的巡線，接線，維護等操作，也可以作為帶電水清洗設備。隨著機器人產品的發展，機器人已被應用于輸配電線路帶電作業。當進行作業時由操作工人在控制臺上執行操作，以操作機器人的手臂前端配置的工具控制機器人進行配電線路的各種作業。這些應用不僅大大提高了輸配電線路帶電作業技術，也代表著輸配電線路的帶電作業技術發展已經進入了一個新的領域。

（2）利用水清洗帶電系統的研究和使用。帶電絕緣清洗裝置是防止和減少由于系統的污穢產生事故的有效手段，我們研究設計出各種電壓等級的變電站的最佳的液壓， 排水量， 噴霧速度， 噴射角度， 噴嘴形狀和水柱距離，當絕緣子污穢積累到一定程度可以自動清洗。

（3）新型的檢測儀器的使用。它是指應用電子﹑紅光﹑光纖﹑自動控制等技術運用于帶點檢測儀器及儀表，使帶點檢測更準確更便利，并且新型的檢測儀器絕緣性能高，機械強度好，工作人員更容易操作。

參考文獻：

［1］蘇略.輸配電線路帶電作業技術的研究與發展［J］.科技與企業，2014 （15）.

［2］李津.淺析配電線路帶電作業［J］.湖南工業職業技術學院學報，2010 （6）.