配電帶電作業絕緣測試裝置的改進研究

秦 宇

國網寧夏電力有限公司吳忠供電公司（寧夏 吳忠 751100）

0 引言

20世紀50年代，隨著電力企業的發展，大量配電現場作業理論和安全管理理念應運而生。與其他國家相比，我國帶電作用在設備、作業方式、應用范圍等方面都具有一定的優勢?，F場作業逐漸成為輸配電設備檢測、維修和改造的主要方式，對提高企業的整體經濟效益、確保系統的整體安全發揮著重要作用[1]。為了保證配電帶電作業的安全性，需要進一步研究絕緣測試裝置，以有效提高產品質量和安全性。

1 國內外配電帶電作業概況

據資料顯示，目前國內配電帶電作業方式有87種，主要分為常規項目和特殊項目。常規項目包括檢查和更換配件、修理導線、更換絕緣體等；特殊項目主要包括壓力管道的探傷、水沖洗和變電站的故障排除等。在當前的國際市場上，國內帶電作業已經具有較高的技術水平，特別是在帶電作業工具方面，既符合國內實際情況，又滿足實際帶電需求。然而，與發達工業國家相比，我國總體上還存在一定的差距，技術還需要做相應的改進。隨著科技水平的不斷提高，相關研究工作不應僅停留在手工設備方面，還應朝機械、電子、液壓等方面整體發展[2]。

2 絕緣氈和絕緣服的技術要求及測試工作特性

由絕緣材料制成的絕緣氈和絕緣服可用于保護作業人員接觸帶電體時免受電擊。絕緣材料的種類比較多，常用的有絕緣板、絕緣管、薄膜、絕緣繩等。

在實際生產生活中，絕緣氈主要由軟絕緣材料無縫制成，因此可用于包裹各種帶電或不帶電導體部件。由于絕緣氈與空氣接觸的情況下會結合形成復合絕緣，因此在一定程度上會延長氣體放電的路徑，從而提高放電的電壓值。需要注意的是，其與帶電體接觸的邊緣區域可能發生邊緣放電，在實際應用中仍然不允許有相關接觸。

為了防止縫紉連接造成的局部絕緣性能下降，成品絕緣服通常會采用多種方式加強自身的電氣性能，主要有兩種：一是采用特殊的壓接工藝；二是采用重疊法，即加強前胸、袖子等部位的絕緣，如前胸采用雙層疊加法，袖口采用絕緣手套和絕緣服疊加的方法[3]。

絕緣氈和絕緣服的良好性能，對有效配電現場作業起著重要的作用。按電氣性能可將絕緣氈分為0、1、2、3四級，其中2級絕緣氈適用于10 kV系統標稱電壓，3級絕緣氈滿足20 kV系統標稱電壓耐壓需求。其形狀可以是平展式或開槽式，也可以專門設計，以滿足特殊需求。絕緣服外表層應具有良好的憎水性，且應具備防潮性能好、沿邊閃絡電壓高、泄漏電流小的特點，還應具有一定的機械強度，耐磨和耐撕裂。內襯材料應具有高絕緣強度，能起到主絕緣作用[4-5]。

絕緣服在配電線路帶電作業中的應用主要有兩種形式：一是利用絕緣工具直接接觸帶電體，以絕緣工具為主，絕緣穿戴工具僅是輔助絕緣的間接操作方法；另一種是以高空作業車的絕緣設備為主，輔以絕緣工具，通過絕緣手套直接接觸帶電體。10 kV輸電線路電壓低，傳輸線之間的距離小，電氣輔助元件分布近，操作人員活動范圍小。無論采用哪種操作方法，人體誤觸不同電位帶電體的可能性都很大，存在很大的安全隱患。因此，在配電網中工作時必須穿絕緣服裝。穿戴全套絕緣服，一方面可以保護操作人員誤觸帶電體而導致意外脫落時的人身安全；另一方面，當絕緣罩意外損壞時，可以作為屏障保護人體，保證人身安全。絕緣服作為帶電作業的防護設備，其絕緣性能直接決定帶電作業人員的人身安全。一般而言，絕緣服裝的面層不僅要有較高的閃絡電壓和較小的表面漏電流，還要有很強的疏水性、良好的防潮性和柔軟性。同時，還應具有一定的機械強度、良好的耐磨性和抗撕裂性。絕緣服裝的襯里材料應具有較高的絕緣強度、柔軟和良好的耐磨性?？傊?，絕緣服裝不僅要具有較高的層擊穿電壓、表面閃絡電壓等電氣性能，還要具有良好的柔軟性、較高的機械強度等耐磨性能，使操作者在穿上絕緣服裝后能夠輕松作業。

當前，許多電力企業會選擇從國外進口此類設備，雖然進口設備性能較好，但是其并不能很好地適應國內作業需求，且價格昂貴。因此，需要研制適合國內配電現場作業的絕緣氈和絕緣服[6]。

3 絕緣試驗電極板的開發

3.1 設計要點

預操作試驗存在的技術難題是絕緣電阻表的探頭端為針尖式，在絕緣氈和絕緣服上滑動時容易刺穿絕緣材料。單手操作時，不能準確控制兩個探針之間的距離，存在與彈簧電極類似的弊端——單探測范圍小、全面檢測時間長、死角容易漏檢等。

要安全、可靠和高效率地開展分段式絕緣檢測，就要研制一種組合式絕緣檢測電極板，代替表筆電極和彈簧電極，與絕緣電阻表配合使用。絕緣試驗電極板設計的關鍵是達到“電極寬2 cm，極間寬2 cm”的要求，這樣不會劃傷絕緣材料，且檢測范圍大、操作方便。

3.2 設計理念

設計思路是將多條2 cm寬的條狀電極固定在絕緣板上，形成電極組。電極組包括可與絕緣電阻表輸出端連接的兩個電極，兩個相鄰電極的距離等于絕緣測試距離（2 cm）。每組電極用柔性導線串聯，電極設置越多，檢測面積越大，效率越高。絕緣板與電極組通過螺栓連接，絕緣板上設有固定把手，通過絕緣保護板將其與接觸電壓螺栓隔開，確保人身安全。

3.3 具體的生產過程

用不銹鋼方管制成8個15 cm長的電極，將切口打磨光滑，在絕緣板和電極上按2 cm間距的要求鉆孔。8個電極平行排列并固定在絕緣板下，注意相鄰電極兩端的距離應保持在2 cm。將8個電極編織成2組電線，相鄰電極不屬于同一組，同一組電極通過柔性導線可靠連接，由一側螺栓端子接出。將絕緣材料手柄用強力膠穩穩固定在一個合適的位置，在絕緣板中間位置開一個矩形開口，露出絕緣把手。絕緣板的4個角要對應穿孔，并用螺栓固定。

3.4 帶電工作模式

帶電工作是指對高壓電氣設備進行無電源故障的維護和測試，該運行方式避免了電源故障，能使供電更加順暢。其主要工作內容是現場測試、檢查和維護。

（1）人與被控主體的位置劃分。一是間接操作，即操作人員不需要直接接觸帶電體，并能保持相對安全的距離使用絕緣工具操作高壓帶電部件，如熱水清洗和電吹清洗絕緣子；二是直接操作，即操作人員與帶電設備處于同一電勢，操作人員需要佩戴全套保護工具，使用絕緣工具工作。在配電線路上，有必要穿戴全套絕緣設備開展工作。由于本體與帶電體由絕緣設備隔開，因此要求防護設備具有較高的絕緣性能。

（2）經營者自身潛能。一是地面電位操作。在這種操作方式下，操作者與土方或塔方處于同一位置，并使用絕緣工具工作；二是中間電位運行。

（3）絕緣工具。絕緣桿操作方法是操作人員按有關操作規程規定，與帶電體保持一定的安全距離，并使用絕緣工具在爬桿操作平臺和斗車工作斗上操作。絕緣手套操作是指操作人員穿戴全套防護設備，利用絕緣斗車靠近帶電體，通過絕緣手套操作。

4 測試方法和注意事項

4.1 測試方法

為了提高測試質量和效率，采用電子指針絕緣電阻表展開測試。具體操作如下：展開絕緣氈和絕緣服，鋪在防潮布上；將絕緣測試電極板引出導線接至絕緣電子表端子處，壓下絕緣電阻表測試按鈕，并以順時針方向旋轉；手持絕緣測試電極板勻速擦拭絕緣氈和絕緣服，以便詳細地觀察和分析電子指針式絕緣電阻表的指針擺動情況。如果指針突然擺向某一側，說明該側的絕緣性能較差。這時，可反復在該側刷動檢查，直至發現絕緣不良位置。如果測試結果顯示絕緣氈和絕緣服無擊穿，無明顯發熱，說明通過測試，可以安全使用。測試結束后，需要逆時針旋轉測試按鈕，使其恢復到原來的位置，并去除相關連接線。

采用絕緣測試電極板后，可檢測面積增大，因此可以較快地發現絕緣損壞或受潮位置，提高了檢測效率。

4.2 注意事項

（1）仔細檢查電極的邊緣是否有毛刺等，防止其損壞絕緣材料。

（2）根據實際帶電線路的工作規范和要求，保持現場清潔、干燥。在測試過程中，應確保相關設備沒有沾染任何土壤或碎片。

（3）測試人員在測試的過程中需要戴上絕緣手套，規范操作，確保安全。人體與終端、電極始終保持一定的安全距離。

（4）保證絕緣氈和絕緣服的折疊部分有效地與電極板接觸。如有必要，應將絕緣氈和絕緣服的折疊部分壓平，多次進行測試，以確保測試的準確性，且有利于保護絕緣服。

（5）在測試過程中，必須保持一定的電阻值，否則無法進行有效的測試。

總而言之，絕緣試驗電極板新工具的開發需要制定合理的安全措施，并通過國家相關部門的認證，才能保證其在配電線路中的應用可靠安全。

5 結束語

目前，帶電運行維護的重要作用是保證電力系統的穩定。隨著社會的不斷發展，為了進一步滿足大容量、長距離輸電的需要，特高壓直流和交流輸電工程迅速發展。隨著人們對配電網供電可靠性要求的提高，配電網帶電作業得到了廣泛的應用和推廣。