試論500kV雙回路同塔架設(shè)輸電線路帶電作業(yè)技術(shù)

趙淼 劉德明 邱曉光 王建利

【摘 要】500kV雙回路同塔架設(shè)線路屬于大容量輸電線路，在實(shí)施作業(yè)時(shí)需要面臨較大的安全風(fēng)險(xiǎn)?；诖耍疚木?00kV雙回路同塔架設(shè)輸電線路帶電作業(yè)技術(shù)進(jìn)行研究，首先就500kV雙回路同塔架設(shè)輸電線路的地電位作業(yè)、等電位作業(yè)和檢測(cè)作業(yè)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，然后闡述500kV雙回路同塔架設(shè)輸電線路的安全性試驗(yàn)，對(duì)帶電作業(yè)的危險(xiǎn)率和安全性進(jìn)行分析，最后分析帶電作業(yè)的安全技術(shù)措施。

【關(guān)鍵詞】500kV；雙回路；同塔架設(shè)；帶電作業(yè)

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，社會(huì)的用電量不斷增加，對(duì)于一些大型的電力工程項(xiàng)目而言，需要采用500kV雙回路同塔架設(shè)方式實(shí)現(xiàn)輸配電。我國(guó)一般采用的輸配電方式都是單回線路，帶電作業(yè)的經(jīng)驗(yàn)也多積累于此，而對(duì)于500kV雙回路同塔架設(shè)輸電線路的帶電作業(yè)還不夠成熟，無論從安全性還是可行性都具有一定的不足。為了提高帶電作業(yè)的技術(shù)水平，對(duì)這一課題的研究是很有必要的。

一、500kV雙回路同塔架設(shè)輸電線路的帶電作業(yè)分析

分析500kV雙回路同塔架設(shè)輸電線路的布設(shè)情況可知，該線路有以下幾個(gè)顯著特點(diǎn)：其一，500kV雙回路同塔架設(shè)輸電線路的塔桿較高，而且橫擔(dān)尺寸長(zhǎng)于一般塔桿；其二，500kV雙回路同塔架設(shè)輸電線路的導(dǎo)線呈現(xiàn)出傘形或者鼓形的特點(diǎn)；其三，500kV雙回路同塔架設(shè)輸電線路的二回線路會(huì)受到影響。本文就以下幾種典型的帶電作業(yè)模式進(jìn)行分析：

（一）地電位作業(yè)

雙回路同塔架上面的絕緣子串需要進(jìn)行及時(shí)更換，電工在開展作業(yè)時(shí)需要從500kV雙回路同塔架設(shè)輸電線路的上相導(dǎo)線下方經(jīng)過，并且從中相橫擔(dān)達(dá)到需要進(jìn)行作業(yè)的地方，這時(shí)電工的姿勢(shì)會(huì)使頭部形成尖端，當(dāng)電工將戰(zhàn)略站立在斜材、橫擔(dān)平材等上面時(shí)，就會(huì)使放電路徑形成。假設(shè)電工所處的位置是放電量最大的位置，則可以通過安全性實(shí)現(xiàn)推算出放電時(shí)的電壓。

（二）等電位作業(yè)

電工在對(duì)500kV雙回路同塔架設(shè)輸電線路實(shí)施等電路作業(yè)時(shí)，需要采用以下幾種方法：其一，電工可以采用絕緣硬梯從水平的方向進(jìn)入需要作業(yè)的位置；其二，電工可以采用吊籃以水平的方向進(jìn)入需要作業(yè)的位置；其三，電工可以采用吊椅、軟硬梯，從水平的方向滑進(jìn)需要作業(yè)的位置。無論采用哪種方法，電工都需要坐下或者保持下蹲。在實(shí)際的等電位作業(yè)時(shí)，電工的進(jìn)入可能會(huì)受到風(fēng)力的影響發(fā)生偏斜，假設(shè)電工在進(jìn)入作業(yè)環(huán)境后出現(xiàn)最壞的情況，可以對(duì)組合間隙的放電量進(jìn)行推算。

（三）檢測(cè)作業(yè)

為了保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，需要對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行安全檢測(cè)。檢測(cè)的過程中，電工一般會(huì)利用絕緣桿進(jìn)行作業(yè)，由于絕緣桿在運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)與線路形成放電路徑，因此存在較大的安全隱患。例如絕緣桿頂部有金屬附件，如果與高壓導(dǎo)線相觸碰，就會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的觸電事故，而高空帶電作業(yè)會(huì)受到風(fēng)力的影響，一旦電工受到風(fēng)力的影響發(fā)生偏斜，就會(huì)與導(dǎo)線更加接近，從而引發(fā)安全事故。假設(shè)電工所持的絕緣桿與導(dǎo)線之間的距離為3.7米，可以推斷出這一情況下線路的放電電壓。

二、500kV雙回路同塔架設(shè)輸電線路的帶電作業(yè)安全性實(shí)驗(yàn)

（一）實(shí)驗(yàn)方法

為保證安全性實(shí)驗(yàn)的可靠性，主要采用以下幾種實(shí)驗(yàn)設(shè)備，分別是沖擊電壓發(fā)生器（型號(hào)為527kJ、5400kV）、低阻串聯(lián)阻容分壓器（型號(hào)為5400kV）、峰值電壓表（型號(hào)為64M）、示波器（型號(hào)為Tek TDS 340）、玻璃絕緣子串（型號(hào)為L(zhǎng)XY3-300×26）。在實(shí)驗(yàn)開始前需要對(duì)各項(xiàng)電力設(shè)備進(jìn)行校正，將設(shè)備的誤差值嚴(yán)格控制在3%以下。在本次實(shí)驗(yàn)中對(duì)500kV雙回路同塔架設(shè)輸電線路的實(shí)際情況進(jìn)行模擬，采用長(zhǎng)度和分裂間距分別為20米和450毫米的導(dǎo)線對(duì)四分裂導(dǎo)線進(jìn)行模擬，并在模擬導(dǎo)線的兩端裝置800毫米的防暈環(huán)，以每點(diǎn)40次的頻率進(jìn)行施壓[1]。

（二）結(jié)果分析

根據(jù)安全性試驗(yàn)可以對(duì)地電位作業(yè)、等電位作業(yè)和檢測(cè)作業(yè)這三種模式下的危險(xiǎn)率和安全性進(jìn)行分析。

就地電位作業(yè)而言，主要在試驗(yàn)中模擬電工在中相橫擔(dān)上的作業(yè)工況，設(shè)置電工與線路上導(dǎo)線之間的距離為3.3米，未受到風(fēng)力的影響，玻璃絕緣子串的總長(zhǎng)度為5.07米，波形為250/2500，加壓次數(shù)為40，放電電壓為1516；就等電位作業(yè)而言，主要在試驗(yàn)中模擬電工在水平進(jìn)入作業(yè)環(huán)境后的作業(yè)工況，設(shè)置組合間隙為0.4/3.8米，因風(fēng)力影響偏移10度，玻璃絕緣子串的總長(zhǎng)度為5.07米，波形為250/2500，加壓次數(shù)為40，放電電壓為1339；就地電位作業(yè)而言，主要在試驗(yàn)中模擬電工在塔身架構(gòu)上的作業(yè)工況，設(shè)置電工手中絕緣桿與線路導(dǎo)線之間的距離為3.7米，因風(fēng)力影響偏移19.6度，玻璃絕緣子串的總長(zhǎng)度為5.07米，波形為250/2500，加壓次數(shù)為40，放電電壓為1515。

根據(jù)概率密度函數(shù)可以計(jì)算出不同工況條件下電工帶電作業(yè)的危險(xiǎn)率，其中地電位作業(yè)的危險(xiǎn)率為3.61×10-9；等電位作業(yè)的危險(xiǎn)率為3.77×10-7；檢測(cè)作業(yè)的危險(xiǎn)率為6.71×10-7。根據(jù)《帶電作業(yè)工具基本技術(shù)要求及設(shè)計(jì)導(dǎo)則》可知，電工帶電作業(yè)的危險(xiǎn)率在1.0×10-5以下時(shí)說明可以安全作業(yè)，而經(jīng)過安全性實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在假設(shè)電工所處環(huán)境最危險(xiǎn)的情況下，危險(xiǎn)率仍然遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)值，說明可以將安全性實(shí)驗(yàn)中的距離作為可靠的安全作業(yè)距離[2]。

三、500kV雙回路同塔架設(shè)輸電線路的帶電作業(yè)技術(shù)分析

在對(duì)500kV雙回路同塔架設(shè)輸電線路進(jìn)行地電位作業(yè)時(shí)，電工需要身著屏蔽服和阻燃內(nèi)衣進(jìn)行作業(yè)。根據(jù)《工頻電場(chǎng)安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定，已知標(biāo)準(zhǔn)的屏蔽服內(nèi)體表場(chǎng)強(qiáng)的安全允許值為每米15kV，而選取測(cè)量點(diǎn)實(shí)際測(cè)量發(fā)現(xiàn)，500kV雙回路同塔架設(shè)輸電線路上的體表場(chǎng)強(qiáng)為每米0.54～3.42kV，因此采用屏蔽服作業(yè)能夠?qū)﹄姽ば纬捎行ПＷo(hù)，在帶電作業(yè)時(shí)必須對(duì)屏蔽服進(jìn)行有效穿著。

在對(duì)500kV雙回路同塔架設(shè)輸電線路進(jìn)行等電位作業(yè)時(shí)，主要項(xiàng)目有更換絕緣子串、單片、線夾、導(dǎo)線修補(bǔ)等，在作業(yè)期間可以結(jié)合吊桿、閉式卡具、托瓶架和吊籃進(jìn)入等電位走線四種形式對(duì)線路缺陷進(jìn)行帶電消缺作業(yè)，一般需要6名作業(yè)人員，分別為2名地面電工、2名塔上地電位電工、1名負(fù)責(zé)人和1名等電位電工。

本文利用EMTP程序（電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)分析仿真軟件）對(duì)線路參數(shù)和感應(yīng)電壓進(jìn)行計(jì)算，通過計(jì)算可知，在同相序和逆相序兩種情況下，感應(yīng)電壓的最高值都基本相同。在對(duì)500kV雙回路同塔架設(shè)輸電線路進(jìn)行檢測(cè)作業(yè)時(shí)，著重遵循兩個(gè)安全防護(hù)的要點(diǎn)，分別電場(chǎng)防護(hù)和感應(yīng)電壓防護(hù)。就電場(chǎng)防護(hù)來看，必須完全對(duì)電場(chǎng)進(jìn)行屏蔽，避免對(duì)人體造成危害；就感應(yīng)電壓防護(hù)來看，必須避免靜電感應(yīng)，從而使人體遭受“麻電”，引發(fā)嚴(yán)重的二次事故。

總而言之，在對(duì)500kV雙回路同塔架設(shè)輸電線路進(jìn)行檢測(cè)作業(yè)時(shí)，電工必須配置全套的屏蔽服、導(dǎo)電鞋、導(dǎo)電手套，確保各連接點(diǎn)的緊密度，著重注意在傳遞較長(zhǎng)的金屬物體時(shí)，先將金屬物品接地，然后再實(shí)施作業(yè)。如果在一回停電、另一回運(yùn)行的情況下，可以采用等電位和地電位兩種檢修方式。前者將停電線路仍然看作帶電線路，必須采用全套的屏蔽服及絕緣工具進(jìn)行作業(yè)，并與接地構(gòu)件保持1m以上的安全距離；后者需要配置全套的屏蔽服、靜電防護(hù)服、導(dǎo)電鞋等設(shè)備，但是對(duì)絕緣工具不做限定，也無需考慮安全距離，但是需要時(shí)刻與二端接地前的被檢修線路保持距離，嚴(yán)禁直接接觸。

四、結(jié)論

綜上所述，針對(duì)500kV雙回路同塔架設(shè)輸電線路帶電作業(yè)技術(shù)的探究是非常必要的。500kV雙回路同塔架設(shè)輸電線路帶電作業(yè)技術(shù)一般包括三種典型的作業(yè)方式，分別是地電位作業(yè)、等電位作業(yè)和檢測(cè)作業(yè)。通過安全性實(shí)驗(yàn)分析可以得到最佳的安全作業(yè)距離，操作人員使用安全技術(shù)進(jìn)行帶電作業(yè)，能夠使人身安全得到有效保障，并提高帶電作業(yè)的技術(shù)水平。希望本文能夠?yàn)檠芯窟@一課題的相關(guān)人員提供參考。

【參考文獻(xiàn)】

[1]祝勇，汪盛.500 kV緊湊型雙回路直線塔組立施工技術(shù)研究[J].湖南電力，2017，37（05）：67-70.

[2]楊利偉.特高壓直流培訓(xùn)基地±500 kV雙回路塔導(dǎo)線布置方案探討[J].廣西電力，2017，40（04）：27-30.