交流特高压线路带电作业安全防护研究

交流特高压线路带电作业安全防护

摘 要：为确保1000KV交流特高压输电线路带电作业的安全进行，进行了安全防护研究。根据1000KV 交流特高压线路电压等级高、空间场强大的特点，研制了1000KV 带电作业屏蔽服，并按照标准对屏蔽服的衣料和成品性能进行了测试。根据线路实际，进行了登塔过程中人体不同部位的电场强度和等电位时人体不同部位的电场强度及流经人体电流的测量，并进行了进入等电位拉弧试验和脉冲电流测量。研究结果表明，研制的屏蔽服满足带电作业安全防护要求，带电作业时作业人员应穿戴全套屏蔽服，进出等电位时应使用电位转移棒。

关键词：1000KV 交流输电线路；特高压；带电作业；安全防护；屏蔽服

引言

1000KV交流特高压输电线路相对于超高压线路而言，电压更高，高场强区范围更大，线路塔形，导线分裂方式及布置，绝缘子串长作业人员在杆塔上的作业位置都与超高压线路有根本性的不同，因此，需要针对1000KV交流特高压输电线路展开可行性与安全性研究。经过10多年的研究和实践，目前1000KV输电线路带电作业人员的安全防护已展开研究并趋于完善。

一，带电作业绝缘配合

带电作业绝缘配合导则指出，220KV及以下等级的带电作业采用惯用法进行绝缘配合，330KV及以上超高压特高压中的自恢复绝缘采用统计法进行绝缘配合。因此我们要对1000KV交流特高压输电系统的操作过电压的概率分布，幅值，尤其是带电作业时可能出现的最大操作过电压幅值进行研究；另外还要对带电作业绝缘工具和进行带电作业时涉及到的空气间隙的绝缘强度进行试验研究。在此基础之上采用统计法或简化统计法进行带电作业的绝缘配合，从而可以计算出绝缘的故障率，也即带电作业的危险率。 二，带电作业的安全距离

带电作业的安全距离是指为了保证人身安全，作业人员与带电体之间所应保持各种最小空间间隙距离的总称。一般而言，安全距离主要是指，最小安全距离，最小对地安全距离，最小相间安全距离，最小安全作业距离和最小组合间隙距离这五种间隙距离。

对于不同的线路长度，系统结构，设备，作业工况，不同线路操作过电压会有较大差别。一般而言，带电作业时的实际过电压倍数较系统中的最大过电压低，因为进行带电作业时一般要停用重合闸。因此，对具体特高压输电线路的过电压研究和实测工作做的越细，对将来开展带电作业工作越有利。

针对1000KV交流特高压试验示范工程，武汉高压研究

所已经进行了大量试验研究，初步提出了1000KV交流特高压输电线路的带电安全距离，即特高压杆塔中的相最小距离为7.2m，特高压杆塔相最小安全距离为，特高压杆塔的最小组合间隙距离为7.4m。这些成果的取得，为1000KV交流特高压输电线路的设计提供了很好的指导作用。但针对每一天特高压输电线路，还应进行深入试验和研究，以获取更为细致合理的试验研究结果。 三，带电作业人员安全防护 1 电场的防护

带电作业人员在进行带电作业过程中，将位于特高压线路或杆塔的不同部位，作业人员与线路原件一起构成了各种各样的电极结构。其中主要的电极结构有：导线-人与构架，导线-人与横担，导线与人-导线等。这些形状各异，距离不等的情况下使得作业人员处于极大不同电场强度下。 在带电作业中当电场达到一定强度时，人体裸露的皮肤就有微风吹拂的感觉，此时测量到的人体体表场强为2.4KV/cm，这时作业人员有不舒适感。特高压输电线路的带电作业，是指在带电的情况下，对输电设备进行测试，维护和跟换部件的作业。要做到带电作业时不仅保证人身没有触电受伤的危险，而且也能保证作业人员没有任何不舒服的感觉，就应该对电场进行防护。尽管特高压线路高场强区域较一般线路大的多，但其防护水平也应控制在人体体表局部场

强不超过人体的感知水平240KV/m。 2 电流的防护

如果作业人员的人体被串接在闭合电路中，人体中就会流过电流，而电击对人体造成损伤的主要因素是流经人体电流的大小。人体对工频稳态电击的生理反应有不同的阀值。控制阀值为流经人体的电流不超过人体的感知水平1ma。 3 静电感应的防护

工频交流电场是一种缓慢变化的电场，可以视其为静电场。因此在工频电场中也存在静电感应问题。调动作业人员在电场中工作时应静电感应可能会遭受电击无论是人体处于对地绝缘工况还是人体处于地电位工况，当人手去接触接地体或金属体时，人体或金属体的感应电荷将会在接触点发生宣泄，当放电能量达到一定数值时，就会使人产生刺痛感。为防止带电作业人员受到静电感应，应穿戴屏蔽服，限制流过人体电流，即屏蔽服内体表场强满足<15KV/m,流经人体的电流<100μA的规定，以保证作业的安全。 4 1000KV带电作业安全防护用具

1000KV输电线路带电作业主要人体安全防护用具是屏蔽服。屏蔽服是用均匀分布的导电材料和纤维材料等制成的服装，具有屏蔽电场、旁路电流和代替电位转移线的功能，由上衣、裤子、帽子、手套、短袜、鞋子及相应的连接线和连接头组成。1000KV带电作业用屏蔽服与500.750KV带电作

业用屏蔽服的原理均为屏蔽高压电场及电磁波对人体的影响，使高压电场中的人体表面各部位形成一等电位屏蔽面，但1000KV带电作业用屏蔽服使用的电压等级更高、电场强度更强。试验表明，带电作业人员身穿屏蔽服进行500.750KV线路等电位作业时，屏蔽服表面最大场强分别约为1000. 1330KV/没线路等电位作业时，屏蔽服表面最大场强将更高。 屏蔽效率是带电作业屏蔽服的重要技术指标。GB6568.和IEC60895-2003标准规定，衣料的屏蔽效率必须>40dB代表即屏蔽服衣内人体表面的场强为衣外场强的1/100。1000kv带电作业时，效率为40dB 的屏蔽服不一定能满足标准规定 的衣内体表场强“<15kv/m ”的要求。为了安全起见，选用衣料屏蔽效率>60dB的布料制作1000kv带电作业用人体安全防护屏蔽服。为了避免组装式的多点连接，屏蔽服采用帽子、上衣和裤子连成一体的式样。为了减小裸露面积，降低面部场强，在面部还加装了屏蔽效率为的金属网状屏蔽面罩。

四，作业方式内容和工具

在杆塔处的带电作业一般分为三种典型工况，即地电位作业，等电位作业和检测作业。单回路杆塔和双回路杆塔尽管有其各自不同的特点，但工作内容却基本相同，及检测绝缘子，跟换单片绝缘子，跟换整串绝缘子等。所使用的工具有承载能力工具，载人工具，牵引机具等。

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