摘要:介紹了近年來送配電帶電作業在技術、工器具、標準制定、作業方式等方面的現狀和,針對帶電作業安全距離、絕緣工具、保護間隙等關系安全作業的重要因素進行了和,并對配電線路帶電作業的安全防護及作業方式進行了分析討論。
??? 關鍵詞:帶電作業 安全距離 保護間隙
??? 前言
??? 隨著電網的建設和發展,帶電作業已成為送配電設備測試、檢修、改造的重要手段,為電力系統的安全可靠運行和提高效益發揮了十分重要的作用。我國的帶電作業起步于20世紀50年代初,與其他國家相比,無論是在作業的多樣化、作業工器具的輕巧化、作業項目的操作難度、的廣泛程度等方面都具有特色。隨著各電力單位帶電作業的深入開展,在帶電作業的技術理論研究、工器具的研究開發、標準制定和安全管理方面也不斷地得到了發展?!?br />
??? 為了進一步發展和提高我國的帶電作業水平,正在開展以下幾個方面的工作:
??? (1) 標準制定工作。標準化工作是促進帶電作業安全開展的重要保證,我國從1978年參加IEC/TC78的標準制定工作,從1980年開始制定我國的帶電作業工器具標準,至今已頒布了屏蔽服、絕緣繩、絕緣滑車、絕緣桿等20多個帶電作業工器具標準,今后還將進一步加快標準的編制、修訂工作,以指導工器具生產廠家的生產和檢驗。
??? (2) 帶電作業理論研究。隨著帶電作業實踐經驗的積累,技術理論研究也不斷深入,一大批帶電作業的研究論文在國內外和專業學術交流會議上發表,包括安全距離的研究、作業方式的研究、工器具的研究、新型絕緣材料的研究,涉及到帶電作業的每一個領域。隨著750?kV輸電線路、±500kV直流輸電線路、緊湊型輸電線路、500kV同塔雙回線路的建設和發展,對帶電作業理論和作業方法的研究也在不斷深入,這將對帶電作業的安全開展起到指導作用。
??? (3) 帶電作業工器具的質量監督。
??? ?。?) 帶電作業人員的培訓和技術交流。
??? 另外,針對帶電作業中需要進一步深入研究和探討的,近年來,分別在以下幾方面開展了試驗研究工作。
??? 1 帶電作業安全距離
??? 在確定帶電作業安全距離時,過去基本上不考慮系統、設備和線路長短,一律按系統可能出現的最大過電壓來確定。這對部分小塔窗線路、緊湊型線路、升壓改造線路的帶電作業帶來了限制和困難。實際上,當線路長度、系統結構、設備、作業工況不一樣時,不同線路的操作過電壓會有較大差別。如果裝有合閘電阻或在帶電作業時已停用自動重合閘,帶電作業時的實際過電壓倍數將比最大過電壓低。因此,在帶電作業的安全距離和危險率時,應根據系統的實際過電壓倍數來計算分析。不同系統的過電壓值可通過暫態分析儀(TNA)或數字計算機應用專用程序計算求得。在實際作業中,如果無該線路的操作過電壓計算數據和測量數據,則應按該系統可能出現的最大過電壓倍數來確定安全距離。如果通過計算和測量已知該線路的實際過電壓倍數,則可采用標準中推薦的方法進行計算并通過試驗來加以校核確定?! ?br />
??? 帶電作業最小安全距離包括帶電作業最小電氣間隙及人體允許活動范圍。在IEC標準中,最小電氣距離是指在帶電作業工作點可防止發生電氣擊穿的最小間隙距離。最小電氣間隙距離的確定受到多種因素的,主要包括間隙外形、放電偏差、海拔高度、電壓極性距離等。一般來說,作業間隙的形狀對放電電壓有明顯的影響。在正極性標準沖擊電壓下,棒-板結構的放電電壓最低,其間隙系數為1.0。對于其他不同的間隙結構,可通過真型試驗求出不同電極結構下的間隙系數。間隙結構的不同,直接影響到進入高電位的作業方式。試驗結果表明:在同樣的間隙距離下,處于等電位的模擬人對側邊構架的放電電壓要高于對頂部構架的放電電壓。這是因為當模擬人成站姿或坐姿位于模擬導線上時,對塔窗頂部構架形成明顯的棒-板電極。所以,當模擬人距側邊構架和頂部構架距離相同時,放電路徑大部分為沿模擬人頭部至塔窗頂部構架。因此,為提高帶電作業的安全性,在選擇進入等電位的路徑時,作業人員應從塔窗側面水平進入,而不應從塔窗頂部垂直進入。
??? 2 帶電作業用保護間隙
??? 為避免因帶電作業而額外增大塔頭尺寸,美國、加拿大、巴西、俄羅斯等國均開展了加裝保護間隙來進行帶電作業。加裝保護間隙后,不僅使緊湊型線路的帶電作業變得可行,保證了作業人員的安全,而且由于帶電作業間隙不再成為控制因素,有效地減小了桿塔的塔頭尺寸。
??? 目前,在我國相當一部分線路的塔頭設計中,為了滿足帶電作業安全距離和組合間隙的要求,塔頭尺寸必須加大,從而增加了基建費用。實際上,在帶電作業過程中,恰遇高幅值操作過電壓是一個小概率事件,為這一小概率事件而增加全線桿塔的塔頭尺寸,在經濟上是不合理的。而在帶電作業工作點加裝保護間隙后,帶電作業間隙可不再成為塔頭尺寸的控制因素,就不需要為作業人員的安全需要而額外增大塔頭尺寸。
??? 加裝保護間隙后,可提高帶電作業的安全性。特別是對于緊湊型線路、升壓改造線路和小塔窗線路,由于其相間及相對地距離偏小,按常規作業方式將無法滿足標準和規程中規定的最小安全距離和組合間隙。
??? 在帶電作業過程中,當系統過電壓超過作業間隙的放電電壓時,就可能發生間隙放電而危及作業人員的安全,如果在帶電作業工作點加裝保護間隙,且設定保護間隙的放電電壓低于作業間隙的放電電壓,則在過電壓作用下,保護間隙將先期放電,從而限制了過電壓的幅值,起到保護作業人員安全的作用。
??? 另外,當作業人員沿絕緣子串進入等電位或進行更換絕緣子作業時,如果串中存有不良絕緣子,一旦線路上出現過電壓,將可能沿串放電而危及作業人員的安全。由于保護間隙在絕緣配合上限制了過電壓的幅值,相當于排除了沿串放電的不確定性,因此,加裝保護間隙后不僅使作業間隙偏小的桿塔間隙的帶電作業滿足安全要求,即使對于作業間隙較大的桿塔,也可以起到進一步提高作業安全性的作用。
??? 保護間隙的設計原則為:
??? ?。?) 保護間隙的放電電壓應具有穩定性、重復性。
??? (2) 保護間隙的放電電壓應不受導線布置、絕緣子類型、桿塔塔型、極性效應等的影響。
??? (3)保護間隙應可調節,在安裝或拆卸時應增大間隙以保護裝卸人員的安全,安裝就位后可減小間隙到設定值。
??? ?。?) 保護間隙應輕巧,便于拆卸、安裝、運輸,適于野外和塔上作業,便于作業人員操作。
??? ?。?) 保護間隙應具有良好的動熱穩定性,不因放電而損壞導線、絕緣子及鐵塔構件。
??? 間隙距離的設定原則為:
??? ?。?) 為確保作業人員的安全,保護間隙的上限放電電壓應低于作業間隙的下限放電電壓,即在任何工況下,在過電壓出現時都應是保護間隙100%先行放電。
??? ?。?) 保護間隙在最高工作電壓(工頻)下不動作。
??? ?。?) 保護間隙的可調電極應有定位限制裝置以保證電極間的標準距離,其間隙距離的整定值應根據實際布置下的試驗值確定。
??? 對于500kV緊湊型線路、小塔窗線路或其他不能滿足《安規》中規定的最小安全距離(3.6m)和最小組合間隙(4.0m)的線路,在進行帶電檢修和維護作業時可加裝保護間隙。根據計算,保護間隙的保護范圍可達1.7km,而500kV線路的代表檔距為500m,絕大部分檔距在1000m以下,因此作業時只需在作業點的相鄰桿塔的工作相上懸掛保護間隙即可。
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