摘要：随着我国电网的快速发展，超／特高压输电线路相继建设并投入运行，为给超／特高压输电线路带电作业开展提供技术支撑，结合交流750KＶ、1000KＶ和直流±660KＶ、±800KＶ 输电线路特点，通过试验和理论计算，获取了带电作业关键技术参数，确定了作业人员安全防护原则，研制了大吨位绝缘提线工具和绝缘子更换卡具，并根据研究成果制定了超／特高压线路带电作业技术导则标准。现场应用的成功开展表明，超／特高压线路开展带电作业是安全、可行的。超／特高压输电交直流输电线路带电作业技术研究成果能有效指导带电作业的安全有序开展。
关键词：超／特高压输电线路；带电作业；技术参数；安全防护；工器具；标准制定；现场应用
我国带电作业技术经过近60年的研究及应用，已成为输配电线路检测、检修、改造的重要手段和方法，为电力系统的安全可靠运行和提高经济效益发挥了十分重 要的作用。近10年来，随着750ｋＶ、1000ｋＶ交流输电线路和±660ｋＶ、±800ｋＶ 直流输电线路的建设和投入运行，对带电作业技术提出了一系列新的研究课题。超／特高压输电线路具有以下特点：①杆塔高、塔头尺寸大、导线分裂数多、绝缘子片数多、吨位大；②线路的运行电压高，带电体周围的电场强度高；③超／特高压输电线路长，沿线地理、气候环境复杂。由于超／特高压线路的输送容量大，因此开展带电检修以确保运行的可靠性十分重要
本文研究的带电作业技术包括：
①安全距离等关键技术参数。由于超／特高压线路的运行电压高，因此为满足带电作业人员的安全要求，需要研究带电作业的安全距离、组合间隙、绝缘工具的有效绝缘长度等关键技术参数；②作业人员安全防护。由于超／特高压线路的电场强度高，因此需要研制专用的屏蔽防护用具；③作业工器具。由于超／特高压线路的结构尺寸大，导线分裂数多，绝缘子串长、吨位大，因此需要研制配套的作业工器具，如荷载能力更大的提线工具、卡具等；④作业导则、标准及方法的研究。由于超／特高压输电线路带电作业的安全性要求高，因此本文根据作业的特点，研究提出超／特高压输电线路带电作业的技术导则、标准、方法与安全措施等。
1.作业的标准
带电作业安全距离包含带电作业最小电气间隙及人体允许活动范围。在IEC标准中，最小电气间隙是指在带电作业工作点可防止发生电气击穿的最小间隙距离。最小组合间隙是指在作业间隙中的作业人员处于最低的５０％操作冲击放电电压位置时，人体对接地体和对带电体应保持的距离。最小电气间隙的确定受到多种因素的影响，主要包括间隙外形、放电偏差、海拔高度、电压极性等。一般来说，作业间隙的形状对放电电压有明显的影响。
在正极性标准冲击电压下，“棒－板”结构的放电电压最低，其间隙系数为1.0。对于带电作业中形成的不同间隙结构，可通过真型试验求出不同电极结构下的间隙系数。
试验及绝缘配合方法
（１）试验方法进行带电作业操作冲击放电试验时，根据不同电压等级超／特高压输电工程的导线参数、杆塔型式、绝缘子串型等准备试验试品。采用高强度角钢按设计塔型以１：１比例制作模拟塔头，所用绝缘子串型和模拟分裂导线与各电压等级线路的设计参数相同。带电作业试验用模拟人由铝合金制成，与实际人体的形态及结构一致，四肢可自由弯曲，以便调整其各种姿态。
（２）绝缘配合方法
针对超／特高压输电线路带电作业间隙的自恢复绝缘需采用统计法。由于实际工程中采用统计法进行绝缘配合是相当繁琐和困难的。因此，通常采用“简化统计法”。由IEC推荐的简化统计法，是对各输电线路的过电压和绝缘电气强度的统计规律做出一些合理的假设，如正态分布，并已知其标准偏差等。
带电作业的危险率水平是确定带电作业技术参数的依据，设系统操作过电压的概率分布和空气间隙击穿的概率都服从正态分布，带电作业的危险率。
根据不同塔型结构和带电作业试验布置特点，可得出不同塔型的带电作业试验工况：
①单回直线塔；
②同塔双回直线塔；
③耐张塔。
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同塔双回直线塔的带电作业试验工况布置较单回直线塔复杂。由于双回线路下相导线的各作业工况与单回线路边相相同，在此仅对双回线路的中相或上相导线的带电作业工况。
考虑了与单回直线塔中相同作业工况外，双回直线塔试验布置还增加了工况。当在同塔双回线路的中相导线等电位作业时，存在危险作业位置即作业人员脚对下横担的放电间隙；当对下、中相导线或绝缘子进行检修、更换等作业时，作业人员可能在下层或中层横担上走动，此时，地电位作业位置即人员头顶与上方导线构成放电间隙；另外，在作业人员进入等电位过程中，行程轨迹中可能形成“导线－人－中（下）层横担”的组合间隙，需增加作业位置。
2.具体的实施
等电位作业人员穿戴1000KＶ带电作业用屏蔽服装，进入等电位进行了电场强度测量、走线、检查金具、间隔棒等作业项目，测量得到的人体体表电场强度均符合要求，整个作业过程，作业人员没有任何不舒服的感觉。
针对±800KＶ特高压直流试验线段的带电作业现场应用，其过程与特高压交流线路相同，作业人员在整个过程中均无不舒服的感觉，在完成等电位工作后安全回到地电位。与特高压交流线路现场应用的主要不同之处在于，人员安全防护重点针对直流线路特有的合成电场及离子流，并且在进出等电位时，用于±800KＶ特高压直流线路的屏蔽服完全可以防护电位转移时的脉冲电流，可不使用电位转移棒。
现场应用工作人员按照作业指导书的要求，进入等电位后，首先将安全带从运载工具转移到子导线上，然后攀至导线；随后走线并仔细检查了金具、导线、间隔棒等设备运行情况，检查结果为设备无缺陷，运行情况正常。完成作业项目后，安全退出等电位并安全距离、组合间隙验证
在现场应用过程中，作业人员在不同作业位置，对带电作业安全距离、组合间隙等技术参数进行了验证。
１）作业人员位于塔身地电位处时，保持与导线等带电体的距离满足最小安全距离要求。
２）塔上作业人员与塔下作业人员配合，通过滑车和传递绳将工具传至塔上，并将进入等电位运载工具安装好，并保持绝缘工具的最小有效长度满足要求。
３）在进出等电位过程中，作业人员处于中间电位，作业人员保持塔身－作业人员－导线（均压环）的组合间隙满足最小组合间隙要求。
４）作业人员进入等电位后，保持背对塔身距离、头顶与上横担距离满足最小安全距离要求。
技术导则从安全操作的各个方面进行了规范，其规定了超／特高压输电线路带电作业的技术参数要求、作业注意事项、作业工器具的
试验、工器具运输保管等带电作业相关技术指标；详细阐述了地电位作业、等电位作业方式下，作业人员和带电体（接地构架）之间需要保持的最小安全距离和最小组合间隙；明确了作业人员安全防护、电位转移、进出等电位的安全要点；强调了开展带电作业的注意事项。
3.结论
带电作业现场应用的成功开展，证明了在超／特高压输电线路上开展带电作业是安全、可行的，带电作业技术研究成果可以指导超／特高压输电线路带电作业的安全开展。
１）对涉及交流750KＶ、交流1000KＶ、直流±660ｋＶ和直流±800ｋＶ电压等级的超／特高压交直流输电线路带电作业间隙进行试验研究，结合实际线路过电压水平及各种作业工况试验放电特性，获取了超／特高压输电线路带电作业安全距离等关键技术参数。
２）结合超／特高压线路电压等级高、空间电场强度大的特点，在分析安全防护对象和要求的基础上，研制了满足安全防护要求的带电作业专用屏蔽服和电位转移棒，并制定了安全防护措施。
３）结合我国超／特高压输电线路参数特点，研制了大吨位绝缘提线工具和更换大吨位绝缘子系列卡具
参考文献：
［１］刘振亚．特高压电网［Ｍ］．北京：中国经济出版社，2005．
［２］王 平．特高压交流输电线路维护与检测［Ｍ］．北京：中国电力出版社，2008．
论文作者:杨武,范胜
论文发表刊物:《电力设备》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/29
标签：作业论文; 线路论文; 间隙论文; 电位论文; 特高压论文; 导线论文; 人员论文; 《电力设备》2017年第21期论文;