淺談應(yīng)急狀態(tài)下電勢(shì)轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)管理

張志榮

（玉溪供電局，玉溪 653100）

1 電勢(shì)場(chǎng)進(jìn)出過(guò)程的電勢(shì)轉(zhuǎn)移過(guò)程風(fēng)險(xiǎn)

電勢(shì)場(chǎng)進(jìn)出過(guò)程是帶電檢修的核心風(fēng)險(xiǎn)控制過(guò)程，操作人員進(jìn)出電勢(shì)場(chǎng)的過(guò)程牽扯到了電勢(shì)水平的轉(zhuǎn)移，包括操作人員人體的充放電過(guò)程，且操作人員需要跨越等電勢(shì)分界線，其操作風(fēng)險(xiǎn)最大。如果不能對(duì)電勢(shì)場(chǎng)的進(jìn)出過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)格的風(fēng)險(xiǎn)控制，則可能造成較為嚴(yán)重的后果。

一般情況下，在策略論證階段，需要在維修區(qū)域附近鐵塔及線路的BIM 系統(tǒng)基礎(chǔ)上對(duì)線路布局、電場(chǎng)分布進(jìn)行充分分析，此分析過(guò)程的相關(guān)數(shù)據(jù)一般要通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的重新勘察實(shí)現(xiàn)，包括對(duì)線下的大型植物、建筑物等變化因素進(jìn)行充分考察，并將其補(bǔ)充到BIM 系統(tǒng)中，必要時(shí)要對(duì)這些大型植物和建筑物進(jìn)行清理。通過(guò)有限元ANSYS 分析，可以在BIM 數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上進(jìn)行更加詳細(xì)的計(jì)算機(jī)輔助分析，以得到現(xiàn)場(chǎng)電勢(shì)場(chǎng)的高精度理論分布值，從而對(duì)帶電檢修的可行性進(jìn)行評(píng)估。

當(dāng)評(píng)估通過(guò)人為存在一種進(jìn)出等電勢(shì)場(chǎng)的方式可以進(jìn)行帶電檢修時(shí)，則開始編制正式的等電勢(shì)場(chǎng)進(jìn)出方案，包括進(jìn)入人員、進(jìn)入方式等，同時(shí)對(duì)檢修任務(wù)進(jìn)行確認(rèn)并組織進(jìn)場(chǎng)施工。如果不存在可行的進(jìn)出等電勢(shì)場(chǎng)的方式，則需要進(jìn)入停電檢修審批的流程。

施工結(jié)束后，安全員、現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員應(yīng)對(duì)施工效果進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)：如果未能達(dá)到檢修目的，則應(yīng)從重新評(píng)估帶電檢修作業(yè)，開始重新編制進(jìn)一步檢修方案；如可以達(dá)到檢修目的，則開始驗(yàn)證操作員離開等電勢(shì)區(qū)的操作可行性，因?yàn)闄z修過(guò)程可能導(dǎo)致之前編制的離開等電勢(shì)區(qū)的方案失效。當(dāng)原方案可行性依然有效時(shí)，則執(zhí)行離場(chǎng)操作；當(dāng)原方案可行性存在疑點(diǎn)時(shí)，則應(yīng)重新考察并編制離場(chǎng)方案并進(jìn)行執(zhí)行。

所有操作員離場(chǎng)完成后，應(yīng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境信息進(jìn)行重新采集并判斷系統(tǒng)安全性，特別評(píng)估系統(tǒng)是否會(huì)對(duì)周邊建筑及大型植物造成風(fēng)險(xiǎn)，確實(shí)沒(méi)有風(fēng)險(xiǎn)后，施工結(jié)束。

2 電勢(shì)場(chǎng)空間狀態(tài)分布及放電物管理風(fēng)險(xiǎn)

根據(jù)前文分析，電勢(shì)場(chǎng)空間狀態(tài)分布需要在BIM 信息的基礎(chǔ)上進(jìn)行ANSYS 有限元分析，同時(shí)需要對(duì)施工人員進(jìn)入等電勢(shì)區(qū)后的占位情況對(duì)等電勢(shì)電場(chǎng)空間狀態(tài)分布情況的擾動(dòng)進(jìn)行ANSYS 有限元分析。

建筑信息模型（BIM，Building Information Modeling）是建筑學(xué)、工程學(xué)及土木工程的新工具。建筑信息模型或建筑資訊模型一詞由Autodesk 所創(chuàng)的，它是來(lái)形容那些以三維圖形為主、物件導(dǎo)向、建筑學(xué)有關(guān)的電腦輔助設(shè)計(jì)。電力鐵塔系統(tǒng)的BIM 是將鐵塔信息、線路信息、地面信息、相鄰建筑物信息、大型植物信息等形成三維模型系統(tǒng)，模型系統(tǒng)包含了所有結(jié)構(gòu)的材質(zhì)：彈性模量、硬度剛度、抗性數(shù)據(jù)等。通過(guò)電力鐵塔系統(tǒng)BIM，可以將線路實(shí)際狀態(tài)進(jìn)行嚴(yán)格數(shù)據(jù)化分析，也是智能電網(wǎng)條件下電網(wǎng)大數(shù)據(jù)的核心組成部分。

但是，僅有電力鐵塔系統(tǒng)BIM 還不足以計(jì)算出電勢(shì)場(chǎng)的空間分布狀態(tài)，因?yàn)殡妱?shì)場(chǎng)的空間分布狀態(tài)還受到電路的電壓等級(jí)和負(fù)荷等級(jí)、風(fēng)力、空氣濕度、氣壓等因素影響。所以必須將BIM 數(shù)據(jù)導(dǎo)入到ANSYS 系統(tǒng)中進(jìn)行進(jìn)一步分析，以計(jì)算出可能的電勢(shì)場(chǎng)分布情況。ANSYS 軟件是美國(guó)ANSYS 公司研制的大型通用有限元分析（FEA）軟件，是世界范圍內(nèi)增長(zhǎng)最快的計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）軟件，能與多數(shù)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）軟件接口，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和交換，是融結(jié)構(gòu)、流體、電場(chǎng)、磁場(chǎng)、聲場(chǎng)分析于一體的大型通用有限元分析軟件。它在核工業(yè)、鐵道、石油化工、航空航天、機(jī)械制造、能源、汽車交通、國(guó)防軍工、電子、土木工程、造船、生物醫(yī)學(xué)、輕工、地礦、水利、日用家電等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。

執(zhí)行電勢(shì)場(chǎng)ANSYS 分析的過(guò)程中，還需要將帶電檢修操作人員進(jìn)出等電勢(shì)場(chǎng)的方法進(jìn)行代入分析，將其對(duì)等電勢(shì)場(chǎng)分布情況的擾動(dòng)情況，以及操作人員檢修過(guò)程中不同體位狀態(tài)下對(duì)等電勢(shì)場(chǎng)分布情況的擾動(dòng)情況進(jìn)行分析，同時(shí)就操作人員使用的工具在等電勢(shì)場(chǎng)中可能出現(xiàn)的位置及使用狀態(tài)對(duì)等電勢(shì)場(chǎng)可能產(chǎn)生的擾動(dòng)進(jìn)行分析，最終判斷等電勢(shì)場(chǎng)與相鄰電勢(shì)場(chǎng)之間的放電可能。

電勢(shì)場(chǎng)ANSYS 分析過(guò)程還需要對(duì)可能產(chǎn)生的風(fēng)力變化、空氣濕度變化、氣壓變化等因素進(jìn)行分析，對(duì)可能發(fā)生的臨時(shí)降水情況對(duì)等電勢(shì)場(chǎng)的擾動(dòng)進(jìn)行分析。

BIM 與ANSYS 分析是最常用的等電勢(shì)場(chǎng)分析計(jì)算機(jī)輔助軟件，可以為帶電檢修決策及方案編制提供較為詳細(xì)的數(shù)據(jù)支持。但是，BIM 與ANSYS 分析對(duì)計(jì)算資源的需求量較大，分析時(shí)間較長(zhǎng)，很難在現(xiàn)場(chǎng)移動(dòng)計(jì)算平臺(tái)上對(duì)操作人員和帶電檢修團(tuán)隊(duì)提供實(shí)時(shí)人工智能支持。所以亟待開發(fā)一種分析效果不亞于BIM 及ANSYS組合分析方法的實(shí)時(shí)分析系統(tǒng)，本文研究的SOA 支持下的帶電檢修安全距離預(yù)警系統(tǒng)即是解決方案。

3 工作環(huán)境行走安全空間布局

操作人員、安全人員、管理人員進(jìn)入等電勢(shì)區(qū)，必須穿戴隔離服、使用電勢(shì)轉(zhuǎn)移桿并在操作規(guī)程下執(zhí)行操作，其他工作人員在等電勢(shì)區(qū)附近行走時(shí)，不能超出零電勢(shì)區(qū)范圍。特別是進(jìn)入到鐵塔頂端及橫擔(dān)區(qū)域的工作人員，應(yīng)嚴(yán)格按照零電勢(shì)區(qū)行走，防止誤入等電勢(shì)區(qū)及爬電區(qū)的事故發(fā)生。工作環(huán)境行走安全空間有以下管理要素：

（1）嚴(yán)格控制爬電區(qū)范圍，對(duì)零電勢(shì)區(qū)進(jìn)行顯著標(biāo)記。實(shí)際帶電檢修施工中，受到濕度、溫度、風(fēng)力、氣壓等動(dòng)態(tài)因素影響最大的是爬電區(qū)范圍，在沒(méi)有SOA 專用系統(tǒng)輔助的情況下，施工前應(yīng)由安全人員對(duì)爬電區(qū)進(jìn)行測(cè)量確認(rèn)，確保對(duì)所有爬電區(qū)進(jìn)行標(biāo)記，防止因?yàn)檎`接入爬電區(qū)導(dǎo)致的人身傷害和設(shè)備損失?？赏ㄟ^(guò)劃線法，隔離帶法等安全控制方法對(duì)爬電區(qū)進(jìn)行顯著標(biāo)記，防止施工過(guò)程中沒(méi)有計(jì)劃進(jìn)入等電勢(shì)區(qū)的工作人員誤入爬電區(qū)。帶電檢修工作人員進(jìn)入等電勢(shì)區(qū)的過(guò)程也應(yīng)充分考察爬電區(qū)范圍，在調(diào)度部門統(tǒng)籌下，對(duì)進(jìn)入等電勢(shì)區(qū)的方案進(jìn)行充分分析論證并提出修正。

（2）工作環(huán)境行走路線應(yīng)列入操作票。工作人員進(jìn)入距離爬電區(qū)與零電勢(shì)區(qū)邊緣2 m 范圍內(nèi)，或進(jìn)入等電勢(shì)區(qū)邊緣5 m 范圍內(nèi)，其行走路線應(yīng)列入操作票，行走過(guò)程應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行雙人唱票和唱票復(fù)頌制度。每完成一步驟行走任務(wù)，應(yīng)重新確認(rèn)環(huán)境安全性，嚴(yán)禁進(jìn)行跳步操作和隨機(jī)操作。行走操作票管理制度與其他操作票管理制度應(yīng)相同。

（3）工作人員接近等電勢(shì)區(qū)或進(jìn)入爬電區(qū)，應(yīng)給與警示。應(yīng)有安全員隨時(shí)確認(rèn)接近等電勢(shì)區(qū)或接近爬電區(qū)工作人員的行走路線和行走方式，當(dāng)發(fā)現(xiàn)其行走行為存在風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，應(yīng)通過(guò)對(duì)講機(jī)、旗語(yǔ)、聲光預(yù)警等方式給與警示，以制止其高風(fēng)險(xiǎn)的行走行為。爬電區(qū)周邊應(yīng)有劃線或隔離帶給出顯著標(biāo)記，防止工作人員無(wú)計(jì)劃進(jìn)入爬電區(qū)或等電勢(shì)區(qū)。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，配網(wǎng)帶電作業(yè)具有較高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，在應(yīng)急狀態(tài)下保證作業(yè)人員人身安全是開展帶電作業(yè)的前提和基礎(chǔ)。本文提出了相應(yīng)的確保配網(wǎng)帶電檢作業(yè)安全運(yùn)行的電勢(shì)轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)管理分析，旨在推動(dòng)配網(wǎng)帶電作業(yè)安全、優(yōu)質(zhì)、高效的開展。

圖2 編隊(duì)行駛下的Mesh組網(wǎng)方案

野戰(zhàn)應(yīng)急通信系統(tǒng)依托自建5G 網(wǎng)絡(luò)，雖然能夠解決各類新技術(shù)應(yīng)用在內(nèi)部組網(wǎng)環(huán)境下的使用，但對(duì)外連接仍然需要衛(wèi)星系統(tǒng)的支持，因此，外部網(wǎng)絡(luò)的出口帶寬仍然會(huì)是系統(tǒng)瓶頸。

4 結(jié)束語(yǔ)

4G 網(wǎng)絡(luò)從正式商用到今天，已經(jīng)過(guò)了7個(gè)年頭，但4G 網(wǎng)絡(luò)在軍隊(duì)的應(yīng)用卻很少，究其原因，一是4G 網(wǎng)絡(luò)對(duì)于行業(yè)應(yīng)用的支持度不高，因此結(jié)合4G 網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的新技術(shù)應(yīng)用不多；二是4G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在安全隔離方面還不能有效滿足軍隊(duì)使用需要，因此未能很好的引入。隨著5G 技術(shù)的發(fā)展，SA 網(wǎng)絡(luò)正式商用后，運(yùn)營(yíng)商可以和軍隊(duì)相關(guān)部門共同商討在公網(wǎng)環(huán)境下的軍隊(duì)“虛擬專網(wǎng)”接入方案，使軍隊(duì)通信系統(tǒng)能夠具備更強(qiáng)的服務(wù)能力，各類軍用移動(dòng)終端除接入軍中戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)絡(luò)外，也可以直接利用5G 網(wǎng)絡(luò)通信，同時(shí)也將帶動(dòng)更多的尖端技術(shù)與5G 融合，優(yōu)先在軍隊(duì)使用，提高軍隊(duì)信息化作戰(zhàn)實(shí)力。