特高壓輸電線路帶電作業組合間隙的放電機理

朱宗超 李德利

摘要：隨著我國現代社會經濟的繁榮發展，促進了各行業的創新與繁榮，特別是生活水平的提升，人們對電力資源的需求量也越來越大，電網在人們的生活中占據越來越多的地位，在電網在快速的發展中，不可避免會出現大量的線路改造、檢修、故障等一系列問題，帶電作業對于工作人員具有較大的威脅性，一旦操作不當或者是沒有做好安全防護則會危及生命安全。所以在帶電作業過程中需要我們做好安全防護工作，確保工作人員的人身安全，維護輸電線路的安全性和穩定性，避免安全隱患的發生。本文主要對特高壓輸電線路帶電作業的組合間隙的放電機理進行分析和研究。

關鍵詞：特高壓;輸電線路;安全防護;帶電作業

1.帶點作業原理

帶電作業已成為輸配電線路檢測、檢修以及改造的非常重要的手段，作業人員進入等電位過程中組合間隙的放電特性一直是確定作業人員安全的關鍵依據。為確保帶電作業的安全可靠，探討了帶電作業組合間隙的放電機理。在大量實驗分析的基礎上，結合輸電線路真型塔組合間隙放電實驗數據，通過電磁場仿真計算，分析了作業人員進入等電位過程中的電場和電位分布特性，以及作業組合間隙放電的特征;提出了適用于特高壓輸電線路帶電作業組合間隙放電模型。仿真和實驗結果表明，組合間隙最低放電點的位置主要由作業人員對表面電場畸變和放電發展過程的影響決定。

2.超高壓輸電線路的特點

高壓輸電原理是用變壓器將發電機輸出的電能升壓后經輸電線路傳輸的一種形式，其在降低損耗方面的效果比較明顯。近些年來超高壓輸電線路的應用范圍逐漸擴大，給人們提供便利的同時也帶來很多問題。由于塔桿自身比較高，塔頭尺寸比較大，存在的分裂線路越來越多，絕緣子片的數量也不斷提升，其噸位也隨之增大。其次由于線路運行過程中電壓比較高，帶電周圍的電場強度比較大。而超高壓輸電線路的輸送容量比較大，停電檢修對受端電網影響較大，因此超高壓輸電線路帶電檢修作業是輸電線路檢修工作的必然趨勢。但由于超高壓輸電線路比較長，容易受到地理環境、氣候環境以及其他因素的影響，這就要求相關工作人員積極對現有的應用方式進行了解，并根據實際情況確定合理保護措施。

3.我國特高壓輸電線路帶電作業現狀

從20世紀60年代起，伴隨著電網輸電容量與輸電距離的增加，我們先后開始研究800千伏及以上的直流電和1000千伏及以上交流輸電技術，同時，通過長期的高壓輸電線路運行維護工作實踐，對帶電作業技術的研究也取得了許多重要的成果。根據我國特高壓輸電線路發展現狀來看，國家電網公司已經建成“四交五直”9項特高壓工程，正在建設的“三

交六直”9項特高壓工程也將在“十三五”期間建成投運特高壓線路因其骨干網的特殊性，臨時停電檢修可能性低，必須采用帶電作業消缺以保障其安全穩定運行 為實現特高壓電網的安全穩定運行，我國針對帶電作業問題展開了大量的試驗研究，在帶電作業中的最高工作電壓選取，安全距離確定以及組合間隙的最低放電位置分析、作業人員安全防護措施研究等方面均取得了一定的成果由于超高壓線路的運行電壓高，因此為滿足帶電作業人員的安全要求，開展帶電作業的安全距離與組合間隙等關鍵技術參數的研究具有重要意義，本文主要圍繞特高壓輸電線路帶電作業組合間隙的放電機理展開了具體分析。

4.實驗分析

當導線的加載電壓在1000kV的情況下，對模擬人在總間隙不同位置的放電情況展開仿真分析，當模擬人不斷靠近高壓導線時，其與導線表面電場強度產生了明顯的增強現象是1940kV，此電壓下，導線與模擬人周邊均存在明顯放電未考慮模擬人對導線附近、間隙系數影響時，模擬人與導線相距1.5米、加載電壓為1000kV時，模擬人表面最大場強降至15. 4kV/厘米在操作沖擊電壓下，人體表面的場強依舊能夠超過空氣臨界擊穿場強30kV/厘米面觸發放電，對非均勻場而言，較低電壓下即可觸發放電，表明在位于間隙四分之一或是三分之一位置，模擬人周邊的電場畸變后觸發放電。基于浮動導體放電模型，結合電磁仿真計算，最小擊穿電壓處在距離導線1. 5米位置，間隙1距離大于1. 5米后，間隙1被先導擊穿，其后間隙1和間隙2全被選導擊穿，擊穿電壓主要是由擊穿組合間隙的先導擊穿電壓所確定;間隙1距離小于1米時，間隙1被流注擊穿、間隙2被先導擊穿，擊穿電壓主要是由擊穿間隙2的先導起始電壓以及間隙1上的壓降所確定。組合間隙最低放電的位置主要是由空氣間隙擊穿過程所決定。模擬人處在導線附近，則導線附近的流注放電在導線和模擬人間構成了電弧性通道，模擬人和導線等電位：模擬人與導線相距小于0.4m，則可近似看作導線等效半徑增大，增加了間隙2被先導擊穿的電壓，當模擬人與導線的距離持續增大，模擬人與間隙1擊穿后，模擬人與間隙1的長度0.9米，開始與分裂導線的分裂直徑1.04米相當，由此引發模擬人與導線間的電場畸變。

結束語

綜上所述，由于帶電作業的行業特殊性，相關工作人員要對其引起高度重視，在以后工作中采用絕緣材料，并且認真做好切身防護措施。我國的電力企業的生產經營過程中，輸電線路的帶電作用也具有普遍性，相應的工作人員在作業過程中具有較大的安全隱患，一旦防護保護工作不完善，則將會導致帶電作業過程中發生人身傷亡事故，所以相應的電力企業需要加強安全防護工作，將安全穩定作為各項工作的重中之重，確保工作人員的人身安全，為電力用戶提供穩定、可靠的電能供應。

參考文獻

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