帶電作業的現狀與發展

沈偉慶

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

1.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、作業情況不一樣時，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。試驗結果表明：在同樣的間隙距離下，處于等電位的模擬人對側邊構架的放電電壓要高于對頂部構架的放電電壓。這是因為當模擬人成站姿或坐姿位于模擬導線上時，對塔窗頂部構架形成明顯的棒—板電極。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。

2.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。

3.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。

3.1絕緣桿

玻璃纖維、環氧樹脂和偶聯劑是構成絕緣桿的主要成分。絕緣桿的制造方法較多，其中用于制造絕緣桿的主要工藝有濕卷法、干卷法、纏繞法和引拔法等。

絕緣桿的老化有整體老化和部分老化二個方面。整體老化主要是指受潮、長時間的整體材質老化；部分老化主要是指絕緣桿頂端長期在強電場作用下，因局部滑閃、漏電、放電而引起的材質老化。尤其對于500kV帶電作業用工具，強電場造成的部分材質老化，使工具整體的絕緣距離減小，易于形成事故隱患，應采用定期監測的方式。驗收試驗中，試驗電壓過高會引起電暈或流柱放電，通過離子轟擊侵蝕絕緣材料，電子則破壞絕緣的化學鍵，致使有機材料劣化，由此產生的導電沉積物在接近電極端部的高場強區起到延長電極的作用，從而導致材料的進一步劣化。因此，在檢驗性試驗中選擇適當的試驗電壓也是很重要的。

4.配電線路帶電作業

6～10kV配電網絡是直接面向用戶的電力基礎設施，它具有網絡復雜、覆蓋面大的特點。由于配電網絡絕緣水平低，在大氣過電壓、污穢或其他外界因素作用下易發生故障，檢修工作量大，難以滿足可靠供電的要求。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。[1]絕緣桿作業法也可稱為間接作業法，絕緣手套作業法也可稱為直接作業法。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。

在超高壓輸電線路的帶電作業中，空間電場強度高，作業間隙大，作業人員穿屏蔽服進入高電位并采用等電位作業法進行檢修和維護是一種安全、便利的作業方式。但在配電線路的帶電作業中，由于配電網絡的電壓低，三相導線之間的空間距離小，而且配電設施密集，使作業范圍變小，在人體活動范圍內很容易觸及不同電位的電力設施。因此，作業人員身穿屏蔽服，直接接觸帶電體的等電位作業方式在配電網的帶電作業中不宜采用。盡管不少單位在應用這種方式時并沒有出現事故，但嚴格地說，存在著安全隱患，一旦出現以下情況：帶電體沒遮蓋或遮蓋不全且作業人員動作幅度大，造成相對地短路或同時接觸兩相帶電體時，較大的短路電流將通過屏蔽服，不僅造成設備短路，而且會因短路電流超過屏蔽服通流容量，直接造成人員傷亡。所以，在配電網的帶電作業中，不宜穿屏蔽服進行等電位作業，而應穿絕緣服進行作業。

絕緣遮蔽工具和人身安全防護用具在配電帶電作業中起到十分重要的保護作用。在IEC標準中，規定2級絕緣防護用具的最高使用電壓為17kV，在我國電力行業標準中，結合我國電力系統的電壓等級及中性點接地方式，并考慮適當的安全裕度，規定了2級防護用具的最高使用電壓為10kV[2]。針對絕緣防護用具的特點，規定了技術要求及試驗方法。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。

5.結束語

當前，帶電作業除繼續開展常規帶電作業項目外，有向二個方向發展的需要和趨勢。一是隨著750kV交流線路、500kV緊湊型線路、±500kV超高壓直流線路的發展，對超高壓帶電作業提出了新的課題，需要研究相應的安全作業方式、配套工器具及人身安全防護用具；二是隨著對供電可靠性的要求越來越高，為盡量減少停電范圍和時間，需在已開展的配電網帶電作業項目基礎上，進一步研究配電網的安全不停電作業法。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.北京：中國電力出版社，2002.

[2]DL/T803-2002 帶電作業用絕緣毯.

（作者單位：國網上海市電力公司市區供電公司）