摘要：超/特交高压直流输电技术有可长距离、大规模、高功率输送电的优点，所以超/特高压交直流输电技术的应用，解决了我国大规模大量同时用电问题。就超/特高压交直流输电技术的应用的必要性，超/特高压交直流输电技术带电作业的安全距离的标准确认及超/特高压交直流输电线路带电作业的现场应用等进行简要概述。
关键词：超特高压；交直流输电线；带电工作
1超/特高压交直流输电技术应用必要性
随着社会经济的发展，居民对电力的需求和工业的发展数量在增加，公共基础设施也越来越完善，需要电力数量线性增加，电力负荷持续增加，这就要求在建立一条特定输电线路时，应将其作为整个系统长期规划一部分来考虑。与普通传输线一样，传输效率低，线损相对较大电压通常非常低，不能达到负载所需电压，这不仅对消费者有害，它还会损坏电线的寿命。与普通交直流输电相比，特高压/特高压交直流传输技术的优势是显而易见的。特高压/特高压交直流输电技术是带电的许多情况下，电压对于负载来说是完全足够的，而且仍然足够多，所以这项技术已被广泛使用。特高压交直流输电系统中国的发展非常迅速。中国已经成为世界上最大的直流输电线路和最大的直流输电容量国家。特高压/特高压交直流输电技术的应用增加了电能的输送技术可行性、可靠性和经济性导致了超/超高压交流/直流的发展传输技术具有重要意义。
2带电作业安全距离及组合间隙
2.1试验及绝缘配合方法
2.1.1试验方法
对带电作业进行冲击放电测试时，根据不同电压等级的超/特高压输电项目的导线参数和绝缘子串类型准备测试样本。模拟塔头由高强度角钢按照设计塔形以1：1的比例制成，使用的绝缘子串类型和模拟分裂导线与每个电压等级线的设计参数相同。模拟人体带电作业试验由铝合金制成，符合实际人体形状和结构，四肢可以自由弯曲，以调整各种姿势。
2.1.2绝缘配合方法
超高压输电线路带电作业间隙的自恢复绝缘应采用统计方法。因为在实际工程中使用统计方法进行绝缘协调非常繁琐和困难。因此，通常采用“简化统计方法”。IEC推荐的简化统计方法是对每条输电线路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，并了解其标准差等。
2.2安全距离及组合间隙确定
根据试验获取各典型工况带电作业操作冲击放电特性，结合各超／特高压输电线路长短、设备和系统结构特点，计算获取实际线路带电作业过电压水平，最终确定带电作业安全距离及组合间隙。
（1）单回（极）直线塔
针对单回（极）超／特高压交直流实际输电工程，确定带电作业安全间隙，应考虑作业人员活动范围0.5ｍ。
（2）同塔回双直线塔
针对同塔双回直线塔区别于单回直线塔作业工况，列出带电作业安全间隙。实际数据应考虑作业人员活动范围0.5ｍ。
（3）耐张塔
针对超／特高压交直流耐张塔线路，等电位作业人员沿耐张绝缘子串进出高电场或在耐张绝缘子串上作业时，并扣除人体短接和不良绝缘子片数。
3作业人员安全防护
作业人员安全防护是带电作业研究中十分重要环节，由于超／特高压输电线路运行电压高、空间场强高，作业人员体表场强相应增高，因此需对带电作业环境进行分析，明确安全防护需考虑主要影响因素，研究并验证适用于超／特高压交直流线路带电作业安全防护用具。
3.1防护对象与要求
3.1.1强电场防护
从带电作业电场强度测试结果归纳得出，当作业人员处在塔上不同位置及进入等电位过程中，其体表电场强度及周围电场强度不断变化，其变化规律是：①作业人员在登塔过程中，随着攀登高度增加，与带电体距离逐渐减小，其体表电场强度逐渐增高，在与相导线等高位置处达到较大值；②在绝缘子悬挂点横担端部作业处，作业人员体表电场强度值较高；
③作业人员从塔体接近带电体时，头顶和手尖电场强度较高，胸部电场强度较低；④等电位时作业人员体表电场强度达到最大值。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于直流合成场人体效应，一般认为同一电场值下直流影响效应小于交流，即人体对直流场强感觉没有交流敏感，从严考虑，针对直流输电线路作业人员场强限值按照交流标准考虑。
3.1.2电位转移电流防护
在作业人员进入等电位过程中电位转移时，作业人员与导线之间将形成电容放电脉冲电流，这一脉冲电流随着电压等级提高而增大。作业人员电位转移过程中，人体与导线间电位差超过它们之间空气间隙绝缘强度后会产生电弧放电，放电电流呈现出明显脉冲电流串波形特征，正、负极性脉冲电流相互交替，一次作业过程中电位转移电流脉冲串以及多次重复作业过程中电位转移电流波形存在分散性，这与作业人员进入等电位过程中速度、导线布置以及接触高压导线方式有一定关系。
3.2防护措施
在超／特高压输电线路进行带电作业时，作业人员应遵循如下安全防护措施：①等电位作业人员须穿戴带电作业专用屏蔽服，与周围带电体及接地体距离须满足要求。进出等电位时最小组合间隙须满足要求。②地电位作业人员亦应穿戴专用屏蔽服，使用绝缘操作杆时，绝缘杆有效绝缘长度须满足要求。在绝缘子两端悬挂支、拉、吊等绝缘件时，绝缘件有效长度须满足要求。
４作业指南、方法及标准制定
为安全、规范开展超／特高压交、直流输电线路带电作业，结合我国带电作业特点，根据研究成果制订了系列超／特高压输电线路带电作业技术标准。
技术指南已经从安全运行的各个方面进行了标准化，并规定了超/特高压输电线路带电运行的技术参数要求、运行中的注意事项、作业工具和器具的测试、作业工具和器具的运输和储存以及其他相关技术指标。详细描述了在接地电位操作和等电位操作模式下，操作员和带电体（接地框架）之间的最小安全距离和最小组合间隙。定义了操作人员的安全保护、电位转移和等电位进出的要点。强调了开展现场工作的注意事项。与低压级线路相比，超高压/超高压线路的技术指南不同。在安全技术参数方面，指南根据相应电压等级输电线路沿线的面积，规定了不同海拔的最小安全距离等关键参数，参数指标随着电压等级和海拔的增加而相应增加。在人员安全保护方面，已经为操作人员明确标准化了屏蔽效率更高的特定屏蔽服装，并增加了使用屏蔽面罩的规定。在500kV线路上进行带电作业时，强调电位转移杆应用于电位转移。当进出等电位线塔时，由于塔尺寸的增加和超/超高压线路的间隙，该指南明确规定使用绝缘吊篮（升降椅和梯子）或绝缘软梯，以降低操作人员的劳动强度。根据导则标准的技术内容和要求，结合实际线路带电作业的特点和要求，制定了一系列超/特高压输电线路带电作业项目说明，主要包括《更换直线塔悬垂串单片（整串）绝缘子》、《更换耐张串单片绝缘子》、《沿耐张进入等电位更换间隔棒》、《更换直线塔悬垂线夹》等项目。
5带电作业现场应用
（一）进出等电位
在特高压交流试验基地500kv单回试验线段塔边进行带电作业，采用吊篮法进入等电位。通过现场应用观察可知，作业人员进出等电位时，在距离带电体约0.5ｍ时开始拉弧，且电弧较强，拉弧声音较大。
（二）安全距离、组合间隙验证
在现场应用过程中，操作员验证了不同工作位置带电作业的安全距离和接头间隙等技术参数。当操作员处于塔身地电位处时，保持与导线等带电体距离满足最小安全距离要求。塔上的操作员与塔下的操作员合作，通过滑轮和传输绳索将工具传输到塔上，安装等电位车辆，并保持绝缘工具的最小有效长度满足要求。在进入和离开等电位的过程中，操作员处于等电位，操作员保持塔-操作员-导体组合间隙，以满足最小组合间隙要求。进入等电位后，操作员应保持从塔身到后部以及从头部顶部到上横臂的距离，以满足最小安全距离要求。运营项目完成后，安全退出等电位并返回地面。
（三）安全防护
对于500kV特高压直流试验线段的带电操作，其过程与特高压直流交流线路相同，操作人员在整个过程中没有不舒服的感觉，并在等电位工作完成后安全返回地电位。特高压交流线路现场应用的主要区别在于，人员安全保护侧重于直流线路的特殊合成电场和离子电流，500kV特高压直流线路的屏蔽服在进入或离开等电位时可以完全保护电位转移过程中的脉冲电流，而无需使用电位转移棒。
6结束语
随着中国电网的不断发展，同塔双回架设的超／特高压线路将越来越广泛，超／特高压混压同塔多回线路也将建设并投运。在现有研究成果的基础上，相关带电作业技术导则的标准工作也将不断推进，超高压输电线路带电作业技术导则标准体系将不断完善。
参考文献：
[1]胡毅，刘凯，彭勇，苏梓铭，吴田.带电作业关键技术研究进展与趋势[J].高电压技术，2014，40（07）：1921-1931.
[2]徐文洋.±800kV输电线路典型带电作业方法研究[D].三峡大学，2016.
论文作者:黄锴金
论文发表刊物:《电力设备》2018年第27期
论文发表时间:2019/3/12
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