淺析應急狀態下帶電檢修安全要素

陳 瑾，荊 蕾，劉 健

（1.佛山供電局，廣東 佛山 528000；2.一體化指揮調度技術國家工程實驗室，北京 100192）

1 應急帶電檢修的安全因素

1.1 電弧控制方法

電弧放電是帶電檢修最容易發生的不可預見事故。因為電弧的高溫、高磁特征，其對人員和設備的損傷較為嚴重，甚至可能造成嚴重事故。電弧的發生主要有如下原因：

（1）操作過程尖銳工具及配件造成的跨電勢場尖端放電。當前，高壓線塔設計過程中，一般根據線序排列方式計算最小相間距離，在高壓線布局中，相間距離預留的安全空間較小。在高壓、特高壓帶電檢修中，檢修人員進入到等電勢位置后，可用的安全操作空間較小。此時如果使用的工具或攜帶的配件耗材等超出安全空間，其尖端可能造成與相鄰電勢場的尖端放電，直接導致操作人員的施工風險和人身安全問題。

（2）因占位錯誤或異常進入等電勢區物體造成的電弧放電。一共有八類包含于安全監控模塊之中：記錄管理控制類、電力安全規格控制類、信息審批控制類及安全監控控制類這四個控制類，記錄管理服務類、電力安全規格服務類及安全監控服務類這三個服務類，以及一個記錄管理信息操作類。

其中，負責實現電力安全種類、價格、顏色及帶電檢修過程中，可能會有飛鳥、空飄物等進入到高風險區域，導致施工人員、施工設備的空氣安全距離減小，導致電弧放電。大型飛鳥的翼展可能超過45 cm，而實際檢修中預留的空氣安全距離一般在2.00 m以內，此時會導致其距離縮短20%以上，加之動態擾動和尖端放電效應，很容易導致電勢場擊穿飛鳥或空飄物后發生電弧放電。

（3）電位轉移過程造成的電弧放電。施工人員通過絕緣軟梯、直升機、吊籃或擺繩進入等電勢位置，需要使用電勢轉移桿進行電勢轉移，此時，轉移桿與高電勢場之間會形成瞬時電弧以對施工人員電勢進行平衡。此過程在前期的設計中可以通過計算消除電弧產生的熱電和電磁效應對人員及設備造成的損傷，但不可避免出現因為進入輔助設備故障導致的異常電弧放電現象。

通過上述分析，在設計安全距離之外，其實際距離D會因為各種可預見因素調整為：

式中，D為實際發生放電的激發距離；fD（U）為設計安全距離；LF為空票物修正的安全距離；LT為工具尖端修正的安全距離；f（Hum）為空氣濕度修正的安全距離；f（Hit）為海拔修正的安全距離。

圖1 異常放電綜合原因分解圖

即為了充分排除可預見因素造成的安全距離縮短導致的異常電弧放電，應盡可能減少使用桿狀工具（對電勢轉移桿嚴格管理），凈空空域防止出現空飄物及飛鳥誤入作業區的情況，并對現場的天氣條件進行充分考察，特別是海拔、溫度、濕度、風力風向等因素應得到充分考察。

1.2 電勢場進出方法

等電勢操作的安全核心是電勢場的進出操作，即通過技術手段使操作人員在等電勢均壓服的保護下，在電勢轉移桿的協助下完成電勢場轉化的過程。操作人員需要在完全可控的技術方法下使均壓服攜帶與等電勢場相同的電勢，且利用均壓服的導電原理，盡最大可能縮短電勢場轉化的時間周期，且盡最大可能減少電勢場轉化過程中通過人體的電流強度和通電時間，使操作人員在絕對安全的前提下完成電勢場的轉化過程。

帶電檢修人員進入等電勢場一般采用三種模式：

（1）絕緣軟梯法。如圖2所示，絕緣軟梯法是最常用的等電勢進入方法。施工人員從輸電塔橫擔上沿軟梯進入等電勢場。絕緣軟梯法一般應用在可以在橫擔上垂直進入等電勢場的施工現場。一般此種情況下，施工人員進入等電勢場后，橫擔上需要有安全員輔助其工作。因為絕緣軟梯法距離零電勢設施特別是絕緣柱的位置較近，且絕緣柱的爬電效應較為顯著，電場結構較為復雜，所以，絕緣軟梯法的操作風險較高，正逐步被吊籃法及其他更先進的等電勢進入方法取代。

圖2 絕緣軟梯法現場圖

（2）吊籃法及擺繩法。如圖3所示，吊籃法及擺繩法一般應用在需要在橫擔上經過一定角度進入等電勢場的施工狀態，吊籃法與擺繩法的區別為吊籃法在擺繩尾端設置吊籃以方便施工人員安全進入。當前，擺繩法逐步被吊籃法取代，吊籃法可以進行較為復雜等電勢場進入環境的等電勢場進入作業，且其進入地點距離線塔、絕緣柱等零電勢設施的位置較遠，其安全性更好，但其操作流程較為復雜，掛載點布局難度較大，需要一定的推廣時間。

圖3 吊籃法現場圖

（3）直升機法。如圖4所示，在超高壓輸電線路的帶電檢修中，特別是山區等復雜地形的帶電檢修中，使用直升機懸掛操作平臺、絕緣軟梯或吊籃，協助操作人員進入等電勢場，是較為常用的帶電檢修等電勢場進入方法。因為直升機本身處于對地絕緣狀態，所以直升機可以與操作人員一并進入和脫離等電勢場。但直升機的氣流擾動較大，定位較為困難，其旋翼等設施容易擾亂等電勢場結構，造成異常電弧放電，所以目前直升機法進出等電勢場的相關工程實踐仍需要進一步積累。

圖4 直升機法現場圖

2 應急帶電檢修人員及設備安全保障

2.1 安全員及其他人員安全保障

為保障施工安全，施工現場一般布置至少2組安全員，其中包括在橫擔上的安全員和在地面上的安全員。安全員之間及安全員與操作員之間通過無線電對講進行唱票和調度指令交換。

地面安全員應充分考察高壓線下的構筑物、樹木的安全狀態，避免自身的異常放電可能，同時避免因為高空墜物導致的現場風險。橫擔上安全員必須佩戴安全繩，防止出現高空跌落事故，同時應嚴格遵守零電勢行走規則，防止誤碰等電勢設施，同時應防止出現在零電勢區因為使用長柄工具導致的尖端放電風險。

所以，不論是安全員還是操作員，都應嚴格按照操作規程和操作票進行操作，堅持雙人唱票制度，防止出現隨意操作和跳步操作。僥幸心理驅動下，部分安全員，特別是地面安全員對自身安全保障存在疏忽，這是造成現場事故的主要原因之一。其疏忽不但可能造成自身安全風險，還可能給其他工作人員，包括橫擔上安全員和等電勢操作員帶來安全風險。

2.2 設備安全保障

帶電檢修一般為矯正分裂支架、緊固連接裝置、張緊導線等工作，其使用的大型設備及重型設備較少，一般為小型便攜設備。這些設備可能在兩個方面帶來安全隱患：

（1）設備對現場人員造成的安全隱患。設備的尖端放電效應可能導致在不正當使用設備的情況下引發尖端放電導致電弧擊穿。另外，設備的彈性釋放、不可控泄壓等情況，可能直接傷害到操作員或其他現場工作人員；設備的高空墜落也可能導致現場的人員傷害。

（2）設備本身的安全隱患。便攜型液壓設備和棘輪設備，其自身壓力控制較難，因故障發生彈性模量的不可控釋放的可能性存在。所以，設備在操作過程中可能發生機械疲勞、機械破潰等小型事故，但此事故在高壓、特高壓帶電檢修中，可能引發較大規模的次生事故。如果施工過程中造成電纜連接件或分裂支架損壞，則可能發生更嚴重的停電事故甚至高壓輸電線路的結構破潰事故，進一步導致人員傷亡。

3 結束語

綜上所述，配網帶電作業具有較高的經濟效益和社會效益，在應急狀態下保證作業人員人身安全是開展帶電作業的前提和基礎。本文在對影響配網帶電作業安全因素進行分析，旨在警醒檢修人員在應急檢修過程中注意自身安全。