李鴻鳴
(國網青海省電力公司海南供電公司檢修分公司)
【摘要】介紹了近年來送配電帶電作業在技術理論、工器具、標準制定、作業方式等方面的現狀和發展,針對帶電作業安全距離、絕緣工具、保護間隙等關系安全作業的重要因素進行了分析和研究,并對配電線路帶電作業的安全防護及作業方式進行了分析討論。
【關鍵詞】帶電作業安全距離保護間隙 標準制定 質量監督
隨著電網的建設和發展,帶電作業已成為送配電設備測試、檢修、改造的重要手段,為電力系統的安全可靠運行和提高經濟效益發揮了十分重要的作用。我國的帶電作業起步于20世紀50年代初,與其他國家相比,無論是在作業方法的多樣化、作業工器具的輕巧化、作業項目的操作難度、應用的廣泛程度等方面都具有特色。隨著各電力單位帶電作業的深入開展,在帶電作業的技術理論研究、工器具的研究開發、標準制定和安全管理方面也不斷地得到了發展。
針對帶電作業中需要進一步深入研究和探討的問題,近年來,分別在以下幾方面開展了試驗研究工作。
一、帶電作業安全距離
在確定帶電作業安全距離時,過去基本上不考慮系統、設備和線路長短,一律按系統可能出現的最大過電壓來確定。這對部分小塔窗線路、緊湊型線路、升壓改造線路的帶電作業帶來了限制和困難。實際上,當線路長度、系統結構、設備、作業工況不一樣時,不同線路的操作過電壓會有較大差別。如果裝有合閘電阻或在帶電作業時已停用自動重合閘,帶電作業時的實際過電壓倍數將比最大過電壓低。因此,在計算帶電作業的安全距離和危險率時,應根據系統的實際過電壓倍數來計算分析。不同系統的過電壓值可通過暫態網絡分析儀(TNA)或數字計算機應用專用程序計算求得。在實際作業中,如果無該線路的操作過電壓計算數據和測量數據,則應按該系統可能出現的最大過電壓倍數來確定安全距離。如果通過計算和測量已知該線路的實際過電壓倍數,則可采用標準中推薦的方法進行計算并通過試驗來加以校核確定。
帶電作業最小安全距離包括帶電作業最小電氣間隙及人體允許活動范圍。在IEC標準中,最小電氣距離是指在帶電作業工作點可防止發生電氣擊穿的最小間隙距離。最小電氣間隙距離的確定受到多種因素的影響,主要包括間隙外形、放電偏差、海拔高度、電壓極性距離等。一般來說,作業間隙的形狀對放電電壓有明顯的影響。在正極性標準沖擊電壓下,棒—板結構的放電電壓最低,其間隙系數為1.0。對于其他不同的間隙結構,可通過真型試驗求出不同電極結構下的間隙系數。間隙結構的不同,直接影響到進入高電位的作業方式。所以,當模擬人距側邊構架和頂部構架距離相同時,放電路徑大部分為沿模擬人頭部至塔窗頂部構架。因此,為提高帶電作業的安全性,在選擇進入等電位的路徑時,作業人員應從塔窗側面水平進入,而不應從塔窗頂部垂直進入。
二、帶電作業用保護間隙
為避免因帶電作業而額外增大塔頭尺寸,美國、加拿大、巴西、俄羅斯等國均開展了加裝保護間隙來進行帶電作業。加裝保護間隙后,不僅使緊湊型線路的帶電作業變得可行,保證了作業人員的安全,而且由于帶電作業間隙不再成為控制因素,有效地減小了桿塔的塔頭尺寸。目前,在我國相當一部分線路的塔頭設計中,為了滿足帶電作業安全距離和組合間隙的要求,塔頭尺寸必須加大,從而增加了基建費用。在帶電作業過程中,當系統過電壓超過作業間隙的放電電壓時,就可能發生間隙放電而危及作業人員的安全,如果在帶電作業工作點加裝保護間隙,且設定保護間隙的放電電壓低于作業間隙的放電電壓,則在過電壓作用下,保護間隙將先期放電,從而限制了過電壓的幅值,起到保護作業人員安全的作用。另外,當作業人員沿絕緣子串進入等電位或進行更換絕緣子作業時,如果串中存有不良絕緣子,一旦線路上出現過電壓,將可能沿串放電而危及作業人員的安全。由于保護間隙在絕緣配合上限制了過電壓的幅值,相當于排除了沿串放電的不確定性,因此,加裝保護間隙后不僅使作業間隙偏小的桿塔間隙的帶電作業滿足安全要求,即使對于作業間隙較大的桿塔,也可以起到進一步提高作業安全性的作用。
三、帶電作業用絕緣工具
帶電作業用絕緣工具應具有良好的電氣絕緣性能、高機械強度,同時還應具有吸濕性低、耐老化等優點。為了現場作業的方便,絕緣工具還應質量輕、操作方便、不易損壞。目前帶電作業用絕緣工具大致可分為硬質絕緣工具和軟質絕緣工具二大類。硬質絕緣工具主要指以絕緣管、棒、板為主絕緣材料制成的工具,軟質絕緣工具主要指以絕緣繩為主絕緣材料制成的工具。絕緣材質的性能直接影響和決定著工具的電氣和機械性能。
四、配電線路帶電作業
從20世紀60年代至80年代初,國內曾推廣開展配電網的帶電作業,但由于缺乏合適的人身安全防護用具及作業方式不規范,造成配電網作業事故較多,導致部分地區停止了配電線路的帶電作業。在配電線路的帶電作業中,采用的作業方法主要有絕緣桿作業法和絕緣手套作業法。以上兩種作業法中,均需對作業人員觸及范圍內的帶電體和接地體進行絕緣遮蔽。在作業范圍窄小,電氣設備密集處,為保證作業人員對相鄰帶電體和接地體的有效隔離,在適當位置還應裝設絕緣隔板等限制作業者的活動范圍。需要特別指出的是,在配電線路的帶電作業中,不允許作業人員穿戴屏蔽服和導電手套。采用等電位方式進行作業,絕緣手套法也不應混淆為等電位作業法。近年來,已頒布了多項專門的技術標準和導則,并具體規定了安全防護用具的使用步驟及使用方法。通過工具、設備、作業方法的研究和發展,提高帶電作業安全性,以滿足電網可靠、穩定、經濟運行的要求。
參考文獻:
[1]胡毅.配電線路帶電作業技術[M].北京:中國電力出版社,2002.
[2]DL/T803-2002帶電作業用絕緣毯[Z].2002.