淺談配網(wǎng)全絕緣帶電作業(yè)技術(shù)

摘 要：配網(wǎng)帶電作業(yè)按照作業(yè)方式可以分為絕緣桿作業(yè)法和絕緣手套作業(yè)法。目前，絕緣手套作業(yè)法被廣泛應(yīng)用在配網(wǎng)帶電作業(yè)中，在絕緣斗臂車(chē)無(wú)法到位的情況下，絕緣桿作業(yè)法作為補(bǔ)充。絕緣手套作業(yè)法操作靈活，作業(yè)方便，但作業(yè)人員雙手僅在絕緣手套保護(hù)下，便和帶電體直接接觸，尤其在開(kāi)展電纜不停電作業(yè)時(shí)，作業(yè)人員面部等部位安全系數(shù)較低。作業(yè)人員借助絕緣斗臂車(chē)，使用靈活操作桿控制帶電作業(yè)工器具，應(yīng)用配網(wǎng)全絕緣帶電作業(yè)技術(shù)完成帶電作業(yè)工作，將提高配網(wǎng)帶電作業(yè)安全系數(shù)，推進(jìn)帶電作業(yè)技術(shù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：配網(wǎng)；帶電作業(yè)；全絕緣作業(yè)技術(shù)；發(fā)展

引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活質(zhì)量不斷提高，對(duì)供電可靠性的要求也越來(lái)越高，在10kV配電網(wǎng)檢修、施工、搶修過(guò)程中應(yīng)用帶電作業(yè)技術(shù)成為提高供電可靠性的重要技術(shù)手段。近年來(lái)，配網(wǎng)不停電作業(yè)技術(shù)日漸成熟，電纜不停電作業(yè)等旁路作業(yè)技術(shù)被廣泛應(yīng)用在配網(wǎng)檢修等工作中，對(duì)作業(yè)人員技術(shù)水平提出新的要求。配網(wǎng)帶電作業(yè)方式也從單一的絕緣桿作業(yè)，發(fā)展為當(dāng)今的地電位作業(yè)和中間電位作業(yè)。目前，國(guó)內(nèi)能夠熟練開(kāi)展絕緣手套作業(yè)法、絕緣桿作業(yè)法和綜合不停電作業(yè)法配網(wǎng)帶電作業(yè)，國(guó)外已有使用絕緣斗臂車(chē)，作業(yè)人員運(yùn)用靈活絕緣桿替代作業(yè)人員雙手操控工器具和帶電體接觸，應(yīng)用全絕緣帶電作業(yè)技術(shù)，開(kāi)展配網(wǎng)絕緣手套作業(yè)法的帶電作業(yè)項(xiàng)目，結(jié)果證明其安全性較高，而且開(kāi)發(fā)的操作工具靈活耐用。

1 國(guó)內(nèi)外配網(wǎng)帶電作業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 國(guó)外配網(wǎng)帶電作業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

歐、美、日等發(fā)達(dá)國(guó)家的帶電作業(yè)已逐步向機(jī)械化、自動(dòng)化方向發(fā)展，與過(guò)去相比，送電線路的帶電作業(yè)相對(duì)減少，配電線路的帶電作業(yè)逐步增多，這主要是因?yàn)橐环矫嬖S多地方已形成多回路環(huán)網(wǎng)供電，另一方面是故障率相對(duì)減少，而對(duì)配電網(wǎng)的供電可靠性卻提出了更高的要求，要求向完全不停電的方向發(fā)展。日本電力部門(mén)的目標(biāo)是：使配電線路的帶電作業(yè)全面實(shí)現(xiàn)機(jī)械化。

過(guò)去，以減小停電范圍的帶電作業(yè)法為主，還不能完全做到不停電檢修。為了提高供電可靠性，現(xiàn)正積極推廣完全不停電作業(yè)法，并為此開(kāi)發(fā)了一系列機(jī)械化作業(yè)工具和設(shè)備，它們包括高壓發(fā)電機(jī)車(chē)、低壓發(fā)電機(jī)車(chē)、高壓電纜旁路車(chē)、變壓器車(chē)、低壓不停電切換裝置、事故點(diǎn)探查車(chē)、配電線路帶電作業(yè)機(jī)械手以及各種用于直接帶電作業(yè)法和間接帶電作業(yè)法的工具及配套設(shè)施。

1.2 國(guó)內(nèi)配網(wǎng)帶電作業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

隨著配網(wǎng)帶電作業(yè)的逐步開(kāi)展，國(guó)內(nèi)在配網(wǎng)帶電作業(yè)方面已經(jīng)形成系列化的作業(yè)方法，并有配套的操作工器具和絕緣遮蔽、防護(hù)用具，形成了一些帶電作業(yè)技術(shù)導(dǎo)則和實(shí)施規(guī)范，在常規(guī)帶電作業(yè)項(xiàng)目上積累了一些經(jīng)驗(yàn)。能夠熟練開(kāi)展絕緣手套作業(yè)法、絕緣桿作業(yè)法和綜合不停電作業(yè)法配網(wǎng)帶電作業(yè)。

國(guó)內(nèi)在“十五”期間，國(guó)家863計(jì)劃連續(xù)用兩個(gè)項(xiàng)目“配網(wǎng)帶電作業(yè)機(jī)器人”（2002AA4200110-5）和“10kV電力線路帶電作業(yè)機(jī)器人”（2005AA420062）支持了帶電作業(yè)機(jī)器人的研究。配網(wǎng)帶電作業(yè)機(jī)器人可以替代人工完成作業(yè)頻率較高的帶電斷線、帶電接線等作業(yè)任務(wù)，減輕作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，使作業(yè)人員與高壓電場(chǎng)完全隔離，最大限度的保證作業(yè)人員的安全。配網(wǎng)帶電作業(yè)機(jī)器人在帶電作業(yè)中的應(yīng)用將對(duì)我國(guó)配網(wǎng)線路帶電作業(yè)方式產(chǎn)生積極的變革作用，為高壓帶電作業(yè)機(jī)器人項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)和產(chǎn)品化奠定了理論和試驗(yàn)基礎(chǔ)，積累寶貴的設(shè)計(jì)和工藝經(jīng)驗(yàn)。

由于高壓帶電作業(yè)機(jī)器人是一個(gè)復(fù)雜的機(jī)械系統(tǒng)，各部件連接和操作控制精度高，一旦損壞維修費(fèi)用高，國(guó)內(nèi)受技術(shù)條件和開(kāi)發(fā)成本的限制，配網(wǎng)機(jī)器人帶電作業(yè)一直沒(méi)有推廣。

2 配網(wǎng)帶電作業(yè)工作原理分析

按作業(yè)人員的自身電位來(lái)劃分，可分為地電位作業(yè)、中間電位作業(yè)、等電位作業(yè)三種方式。地電位作業(yè)時(shí)人體與帶電體的關(guān)系是：大地（桿塔）人→絕緣工具→帶電體。中間電位作業(yè)時(shí)人體與帶電體的關(guān)系是：大地（桿塔）→絕緣體→人體→絕緣工具→帶電體。等電位作業(yè)時(shí)人體與帶電體的關(guān)系是：帶電體（人體）→絕緣體→大地（桿塔）。等電位作業(yè)時(shí)人體與帶電體處于同一電位，作業(yè)時(shí)往往要占據(jù)設(shè)備凈空尺寸，使得帶電部位變大，電場(chǎng)畸變，設(shè)備放電電壓降低，35kV及以下線路和設(shè)備不宜采用等電位作業(yè)。地電位作業(yè)和中間電位作業(yè)技術(shù)被廣泛應(yīng)用在配網(wǎng)帶電作業(yè)中。

2.1 地電位作業(yè)原理

作業(yè)人員位于地面或桿塔上，人體電位與大地（桿塔）保持同一電位，此時(shí)通過(guò)人體的電流有兩條通道：一是帶電體→絕緣操作桿→人體→大地，構(gòu)成電阻通道；二是帶電體→空氣間隙→人體→大地，構(gòu)成電容回路，這兩個(gè)回路電流都通過(guò)人體流入大地（桿塔），經(jīng)計(jì)算通過(guò)電阻通道的泄漏電流和通過(guò)電容回路的泄漏電流均為微安級(jí)，二者之和遠(yuǎn)小于人體電流的感知值1mA。以上分析說(shuō)明，在應(yīng)用地電位作業(yè)方式時(shí)，只要人體與帶電體保持足夠的安全距離，且采用絕緣性能良好的工具進(jìn)行作業(yè)，就足以保證作業(yè)人員的安全。

2.2 中間電位作業(yè)工作原理

當(dāng)作業(yè)人員站在絕緣梯上或絕緣平臺(tái)上，用絕緣桿進(jìn)行作業(yè)即屬中間電位作業(yè)。此時(shí)人體電位是低于導(dǎo)體電位、高于地電位的某一懸浮的中間電位。采用中間電位作業(yè)法時(shí)，人體與導(dǎo)線之間構(gòu)成一個(gè)電容C1，人體與地（桿塔）之間構(gòu)成另一個(gè)電容C2，絕緣桿的電阻為R1，絕緣平臺(tái)的絕緣電阻為R2， 作業(yè)人員通過(guò)兩部分絕緣體分別與帶電體和接地體隔開(kāi)，這兩部分絕緣體共同起著限制流經(jīng)人體電流的作用，同時(shí)組合間隙防止帶電體對(duì)人體對(duì)接地體進(jìn)行放電，組合間隙由兩段空氣間隙組成。一般來(lái)說(shuō)，只要絕緣操作工具和絕緣平臺(tái)的絕緣水平滿足規(guī)定，兩段空氣間隙達(dá)到規(guī)定的作業(yè)間隙，就可將流過(guò)人體的電阻電流和電容電流限制到微安級(jí)水平。

2.3 配網(wǎng)全絕緣作業(yè)技術(shù)工作原理

配網(wǎng)全絕緣帶電作業(yè)時(shí)，作業(yè)人員站在絕緣斗臂車(chē)絕緣斗內(nèi)，使用靈活絕緣桿操作帶電作業(yè)工器具，完成帶電作業(yè)工作，屬于中間電位作業(yè)法。采用中間不停電作業(yè)法開(kāi)展配網(wǎng)不停電作業(yè)時(shí)，人體與導(dǎo)線之間構(gòu)成一個(gè)電容C1，使用絕緣斗臂車(chē)作業(yè)時(shí)，人體與地電位之間構(gòu)成另一個(gè)電容C2，絕緣桿的電阻為R1，絕緣斗臂車(chē)的絕緣電阻為R2。作業(yè)人員通過(guò)兩部分絕緣體分別與接地體和帶電體隔開(kāi)，這兩部分絕緣體共同起著限制流經(jīng)人體電流的作用，防止了帶電體通過(guò)人體對(duì)接地體發(fā)生放電。組合間隙由兩段空氣間隙組成。一般說(shuō)來(lái)，只要絕緣操作工具和絕緣斗臂車(chē)的絕緣水平滿足規(guī)定，由C1和C2組成的絕緣體即可將泄漏電流限制到微安級(jí)水平，可保證不停電作業(yè)安全性。

3 配網(wǎng)全絕緣帶電作業(yè)技術(shù)前景分析

應(yīng)用全絕緣技術(shù)開(kāi)展配網(wǎng)帶電作業(yè)，創(chuàng)新了不停電作業(yè)新方法，作業(yè)人員對(duì)絕緣桿進(jìn)行改造或改進(jìn)，形成靈活絕緣桿。靈活絕緣桿需改變操作桿的金屬接頭結(jié)構(gòu)和改變絕緣桿接續(xù)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，使用操作桿及其配套工具完成作業(yè)項(xiàng)目。作業(yè)人員在使用絕緣桿時(shí)，操作絕緣桿端部靠近手柄位置旋轉(zhuǎn)或鏈接機(jī)械結(jié)構(gòu)，通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)控制配套工具在作業(yè)對(duì)象上操作，整個(gè)絕緣桿起了機(jī)械手的作用，避免作業(yè)人員直接和帶電體接觸，將有效提高配網(wǎng)帶電作業(yè)安全性。

3.1 配網(wǎng)全絕緣帶電作業(yè)技術(shù)在常規(guī)帶電作業(yè)項(xiàng)目中應(yīng)用

配網(wǎng)全絕緣帶電作業(yè)可以開(kāi)展《斷、接支接線路引線》、《斷、接跌落式熔斷器引線及更換跌落式熔斷器》、《直線改耐張連接》、《斷、接電纜終端引線》、《更換直線桿絕緣子及橫擔(dān)》等常規(guī)帶電作業(yè)項(xiàng)目。同時(shí)可以開(kāi)展絕緣斗臂車(chē)不能到位情況下，作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)較為復(fù)雜，作業(yè)難度較高的配網(wǎng)帶電作業(yè)，將有效提高配網(wǎng)供電可靠性。

3.2 配網(wǎng)全絕緣帶電作業(yè)技術(shù)在電纜不停電作業(yè)中應(yīng)用

隨著配網(wǎng)帶電作業(yè)技術(shù)不斷發(fā)展，目前電纜不停電作業(yè)等帶負(fù)荷作業(yè)被廣泛開(kāi)展?，F(xiàn)有絕緣手套作業(yè)法在安裝引流線搭頭時(shí)，作業(yè)人員雙手持引流線接頭直接安裝，作業(yè)過(guò)程中作業(yè)人員頭部等部位和帶電體距離較小，很容易引發(fā)安全隱患，配網(wǎng)全絕緣技術(shù)應(yīng)用將有效改變以上問(wèn)題，作業(yè)人員通過(guò)靈活操作桿控制引流線接頭，作業(yè)人員頭部等身體部位安全距離大于0.7米。提升配網(wǎng)帶電作業(yè)安全性。

3.3 配網(wǎng)全絕緣帶電作業(yè)技術(shù)在20kV配電網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用

我國(guó)部分地區(qū)配電網(wǎng)絡(luò)采用20kV電壓等級(jí)供電，受技術(shù)條件限制，20kV帶電作業(yè)尚在摸索階段，絕緣手套作業(yè)法作業(yè)過(guò)程中常會(huì)出現(xiàn)作業(yè)人員雙手麻電現(xiàn)象，搭接過(guò)程放電現(xiàn)象大于10kV帶電作業(yè)。目前，少有單位開(kāi)展20kV電壓等級(jí)帶電作業(yè)。采用配網(wǎng)全絕緣帶電作業(yè)技術(shù)時(shí)，作業(yè)人員通過(guò)操作桿和帶電體接觸，作業(yè)人員和帶電體距離在0.7米以上，將有效解決20kV配電網(wǎng)絡(luò)不能帶電作業(yè)等問(wèn)題。

4 結(jié)束語(yǔ)

配網(wǎng)全絕緣帶電作業(yè)技術(shù)運(yùn)用絕緣桿替代作業(yè)人員雙手和帶電體接觸，優(yōu)化絕緣手套作業(yè)方法，推進(jìn)配網(wǎng)帶電作業(yè)技術(shù)發(fā)展，提升配網(wǎng)帶電作業(yè)安全性，拓展配網(wǎng)帶電作業(yè)新項(xiàng)目，提升供電可靠性，具有極大推廣價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：張冬（1976-），男，江蘇淮安人，淮安供電公司配電運(yùn)檢室，高級(jí)技師，電氣工程工程師，大學(xué)本科學(xué)歷，主要從事配網(wǎng)帶電作業(yè)工作。