摘要:10kV配电线路连接着用户和变电站,由于配电网络的绝缘水平比较低,所以其极容易受到不良因素的影响而发生事故隐患。随着配网带电作业技术在我国的发展和应用,用户停电时间大大减少,供电可靠性也有了很大程度的提高。为了保证带电作业人员安全和设备的完好,笔者将首先针对10kV配网带电作业的工作原理和作业方法进行探讨,并分析配网带电作业国内外配网带电作业发展历史,然后对配网带电作业工器具及材料的选购、试验标准、安全管理等内容进行阐述。
关键词:10kV配网;带电作业;关键技术
1 10kV配网带电作业原理及特点
1.1 10kV配网带电作业原理
10kV配网中,导线布设紧密,空气间距小、空间电场强度相对较低,作业时应该着重注意接触不同电位差带电体对人体造成的危害[1]。在满足以下作业条件时,即可安全开展10lV带电作业:①流经人体的电流不能超过人体的感知水平(1mA);②人体体表场强不超过人体感知水平(2.4lV/cm);③作业时还应按规范保持安全距离。
1.2 10kV配网带电作业特点
我国目前应用的主要配电网有架空线路和电缆线路两种。架空线路,即通过绝缘子将输电导线固定在直立于地面杆塔之上来为用户输送电力的输电线路。而10kV配网带电作业的主要对象即为架空线路,因此其是在高空和强电场条件下进行的作业,具有危险性和作业环境特殊性的特点;第二,带电作业具有团队性质,要求所有人员要紧密配合、共同参与、专门监护;第三点停电作业不受停电时间的约束,其可以在方便地时候进行工作;第四,带电作业受自然条件的限制和设备、安全距离的约束;第五,带电作业带来的经济效益高、能提升电力系统的稳定性,减少大面积停电的现象。
2 国内外配电线路带电作业发展历史
总体上来说,我国的配电线路带电作业技术发展较晚,与世界上发达国家的技术相比仍有很大的劣势,但我国发展速度快、前景广阔、电力市场份额占比高的特点为带电作业技术的发展提供了动力。
美国是配网带电作业的鼻祖,其于19世纪初期就将绝缘杆等作业装置应用于配电线路上,日本紧随其后,在架空线路带电作业的基础上,于1984在中压配电线路上应用了带电作业技术,1989 年带电作业技术在低压线路上得到了应用,并于同年应用带电作业机械臂进行带电作业。
在上世纪50年代,我国面临着一次严峻的电力供需紧张局面,于是,电力公司开展了一系列带电作业技术试点工作。我国第一套带电作业设备是由鞍山电业公司研制的,并成功应用于低压配电线路。迄今为止,我国带电作业技术的电压等级已经覆盖了低压、中压、高压、超高压、特高压全部电压等级。
我国10kV配网带电作业方法主要有绝缘杆作业、额绝缘手套作业法两种,这一点与美国的技术手段是类似的,而日本则暂停了绝缘手套法的应用,主要采用综合不停电作业法和绝缘杆法。我国供电面积广大,各地区、甚至是同一地区内面临着不同的供电环境和现状,因此要综合采用绝缘手套法、绝缘杆法、综合不停电作业法等作业手段。目前,我国供电企业对带电作业技术的研究主要有典型间隙放电规律特性、绝缘工具技术参数、安全防护用具及操作规程等几个方面。
3 10kV配网带电作业主要方法
3.1绝缘杆作业法
绝缘杆作业是一种间接作业方法,其要求作业人员与带电设备、线路保持一定的安全距离,并用绝缘杆进行操作作业。绝缘杆作业法应用范围包括登杆作业、绝缘平台作业、绝缘斗臂车作业等。
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3.2 绝缘手套作业法
绝缘手套作业法,主要应用于带电作业范围狭小、线路及设备密集的作业环境中,而且无论作业人员与接地体和相邻带电体的空气间隙是否满足规定的安全距离,在作业前都应将可能对人体造成危害的带电体和接地体进行绝缘遮蔽。配电线路带电作业过程中需要注意的是,绝缘手套作业法并不是等电位作业法,因此,严禁作业人员穿戴屏蔽服装和导电手套作业。
4 配网带电作业绝缘材料、工器具的选择
4.1 绝缘材料的选择
带电作业中绝缘工具质量取决于材料的应用,我国目前应用的绝缘材料主要有绝缘板材、绝缘管材、薄膜、绝缘绳索、绝缘油、绝缘漆、绝缘粘合剂等,其不仅起到了将高电位对地隔离的作用,也会承载一定的机械力,而且能够用来改善高电场中的电位梯度。电力单位在选择绝缘设备时,要注意其应用的绝缘材料是否符合相关电气标准,在实际应用前,应检查其绝缘性能是否完好,避免电力事故。
4.2 绝缘工器具的选择
带电作业中应用的绝缘工器具除了具有良好的绝缘性能外,还应有一定的机械强度,而切使用方便、质量轻、易操作,包括操作杆、验电器、绝缘垫、导线遮蔽帽等,应用过程中,要定期检查其电气性能(如交流耐受能力等),确保作业人员的安全。
3 配电带电作业前景展望
3.1 带电作业工器具研发与应用
现有的带电作业工器具自动化程度不高,很多操作需要人工完成,因此作业有效性很难得到保证。随着自动化技术的发展,新型带电作业工器具将向着自动化、智能化、机械化的方向发展,也将会逐渐应用到超高压、特高压、线路上。在带电作业绝缘设备材料的研发与选择、机械强度的提升上还有很大的发展空间。
3.2 促进城乡一体化发展
我国城乡电网发展不均的弊端正在逐步显现出来,在电网改革过程中,要针对农网、城网之间的差异,取精去糟、取长补短,加快城乡电网一体化建设,实现配电设备、带电作业工器具、带电作业标准、管理手段方法等方面上标准化,加大城乡电网技术交流与合作,研发并推广适用于农网的带电作业技术。另外,针对中低压带电作业安全防护用具的要求,要加大对绝缘作业工具、自动化作业平台等的研发与应用。
3.3 配电线路绝缘斗臂车的应用
绝缘斗臂车作业平台是我国目前应用最广泛、作业效率最高、对供电稳定性提升最有帮助的作业方法。要严格进行包括层向耐压试验、沿面闪络实验、泄露电流实验等的绝缘工作斗实验和包括工频耐压试验、泄露电流实验、的绝缘臂试验以及胶皮管试验、整车试验等,保证绝缘斗臂车在配电线路带电作业中的正常使用。
3.4 自然环境恶劣地区配网带电作业
我国电网覆盖面广,在一些自然环境恶劣的地区,例如温度极寒的东北地区、高海拔的西藏地区、地质环境复杂的山区等,都为配网带电作业工作的开展带来了不小的困难。因此,日后应攻克相关的技术难题,保证绝缘设备、安全防护用具、遮蔽用具等在恶劣自然环境下性能的完好性,从而确保作业人员的安全,进一步提高自然环境恶劣地区的带电作业水平[2]。
4 结语
10kV配网带电作业技术的研究与应用,能够有效提升电力系统的安全性与稳定性。在电网改革过程中,电力企业要明确带电作业的重要性,推广其在农网的使用,做好人员组织建设、技术研究应用、项目管理计划与实施、作业工器具管理等工作,为广大用电用户提供更加优质的电力供应服务。
参考文献
杨俊,艾军. 10kV配网的带电作业技术及其运用探讨[J]. 低碳世界,2016,(06):51-52.
[2]朱前锋. 10kv配网带电作业技术及应用前景分析[J]. 科技创新与应用,2013,(32):152.
论文作者:张大山
论文发表刊物:《电力设备》2017年第14期
论文发表时间:2017/9/19
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