交流高壓靜電防護服裝標準的解讀

汪澤幸 李陸通 李文輝 張 佳 吳凱麗

（1.湖南工程學院，湖南湘潭， 411104；2.湖南永霏特種防護用品有限公司，湖南湘潭， 411101）

運行中的超高壓和特高壓線路及電力設(shè)備在其周圍產(chǎn)生強大的工頻電磁場，因其頻率相對較低，可視為靜電場，通過電場耦合在其附近的人或者其他生物以及各種對地絕緣的金屬會產(chǎn)生靜電感應(yīng)現(xiàn)象。人體對地絕緣處于強電場中時接觸接地體，或人體處于地電位而接觸處于強電場中對地絕緣的導體時會產(chǎn)生暫態(tài)電擊現(xiàn)象，當電擊能量達到某一閾值時會使人產(chǎn)生刺痛感，嚴重時會影響作業(yè)安全［1-2］。

為保護線路和變電站巡視及地電位作業(yè)人員免受高壓靜電的影響，高壓靜電防護服裝已成為電力行業(yè)必備的防護服裝之一。目前我國高壓靜電防護服裝現(xiàn)行標準有GB/T 18136—2008《交流高壓靜電防護服裝及試驗方法》和DL/T 1238—2013《1 000 kV 交流系統(tǒng)用靜電防護服裝》［3-4］。標準的實施為交流高壓靜電防護服裝的科學制備和使用提供了重要的參考依據(jù)。為更好地理解標準，促進標準的有效實施，并為交流高壓靜電防護服裝的生產(chǎn)和使用提供參考性建議，本研究對交流高壓靜電防護服裝現(xiàn)行標準進行探討，并提出合理化建議，以期為標準的修訂提供參考。

1 標準適用范圍

GB/T 18136—2008 適用于額定電壓110（66）kV~750 kV 的交流輸電線路和變電站巡視及地電位作業(yè)人員所穿戴的交流高壓靜電防護服裝。DL/T 1238—2013 適用的交流高壓靜電防護服裝其額定電壓為1 000 kV。兩個標準均規(guī)定，按標準制備的交流高壓靜電防護服裝不得作為等電位屏蔽服裝使用。但是，有生產(chǎn)企業(yè)將等電位屏蔽服裝作為交流高壓靜電防護服裝進行檢測和銷售。

目前，我國常用高壓輸電電壓可分為普通高壓（例如110 kV、220 kV）、超高壓（例如330 kV、380 kV、500 kV、750 kV、±500 kV、±660 kV）和特高壓（例如1 000 kV、±800 kV、±1 100 kV）。GB/T 18136—2008 與DL/T 1238—2013 僅涵蓋了現(xiàn)有交流高壓輸電電壓等級，卻沒有明確表明適用的直流輸電電壓等級。

2 衣料與成品性能要求

2.1 衣料性能要求

作為一種特種防護服裝，衣料性能直接決定了防護服裝的內(nèi)在品質(zhì)。GB/T 18136—2008 和DL/T 1238—2013 均對衣料電阻、衣料屏蔽效率、拉伸性能（斷裂強度和斷裂伸長率）、透氣性能、耐磨性能和耐洗滌性能提出了考核要求；DL/ T 1238—2013 還規(guī)定了衣料應(yīng)具有的防水性能指標。

衣料電阻。高壓靜電防護服裝面料通常采用不銹鋼纖維與柞蠶絲混紡紗、滌綸棉不銹鋼纖維混紡紗等含有一定比例導電纖維的混紡紗制備而成［5-7］。為衡量交流高壓靜電防護服裝其衣料的導電性能，綜合反應(yīng)衣料中導電纖維的導電性能和導電材料網(wǎng)狀交叉點的接觸電阻大小，GB/T 18136—2008 和DL/T 1238—2013 均以環(huán)形面積（直徑為114 mm 的圓面積與直徑為44 mm 的圓面積的差值）的直流電阻值為衣料電阻，均要求衣料電阻不得大于300 Ω。交流高壓靜電防護服裝的衣料電阻測試原理及方法與GB/T 6568—2008《帶電作業(yè)用屏蔽服》一致［8］，但GB/T 18136—2008 和DL/T 1238—2013 均未明示測試時直流電的電壓值或電流值。在對交流高壓靜電防護服裝面料的衣料電阻測試時，可參考GB/T 6568—2008 對衣料電阻測試時電源要求，選用輸出電壓10 V、負荷電流2 A 的直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源。需要注意的是，GB/T 18136—2008、DL/T 1238—2013和GB/T 6568—2008 均基于加壓條件下（電極自重2.8 kg，附加的加壓塊質(zhì)量20 kg），以環(huán)形面積法測試而得的表面電阻為衣料電阻，操作相對簡單。BS EN IEC 60895：2020《Live working—Conductive clothing》采用矩形試樣，流經(jīng)試樣直流電流為200 mA 時，測量無拉伸狀態(tài)下平行穿過試樣的兩個電極之間的電壓，經(jīng)換算后獲得表征面料導電性能的衣料電阻［9］，且需對經(jīng)向、緯向和45°偏軸向試樣進行測試，操作過程較為繁瑣。

衣料屏蔽效率。GB/T 18136—2008 以適用電壓等級為依據(jù)，對交流高壓靜電防護服裝的衣料屏蔽效率進行分類考核，其適用電壓等級為500 kV 及以下時，要求衣料的屏蔽效率不低于28 dB；其適用電壓等級為750 kV 時，要求衣料的屏蔽效率不低于30 dB。DL/T 1238—2013 要求1 000 kV 交流高壓靜電防護服裝的衣料屏蔽效率不得低于33 dB。衣料屏蔽效率測試方法方面，GB/T 18136—2008、DL/T 1238—2013 與GB/T 6568—2008 均一致。

拉伸性能。紡織品拉伸性能是評定織物內(nèi)在質(zhì)量的主要性能之一，也是決定其用途和使用性能的關(guān)鍵指標，主要包括斷裂強度和斷裂伸長率兩個指標。GB/T 18136—2008 和DL/T 1238—2013 均要求衣料經(jīng)向斷裂強度不得小于345 N/5 cm，緯向斷裂強度不得小于300 N/5 cm，且經(jīng)向和緯向斷裂伸長率均不得小于10%；矩形試樣長200 mm、寬50 mm，即夾持隔距為100 mm，加載速率為100 mm/min。

透氣性能。為確保穿著舒適性，GB/T 18136—2008和DL/T 1238—2013 均要求衣料的透氣量不應(yīng)小于35 L/（m2·s）。但應(yīng)注意，與GB 5453—1997《紡織品 織物透氣性的測定》不同［10］，對于服用織物，GB 5453—1997推薦試驗面積為20 cm2，織物兩側(cè)壓差為100 Pa，而GB/T 18136—2008 和DL/T 1238 — 2013 推薦衣料兩側(cè)壓差固定為147 Pa，且未明示試驗面積。

耐磨性能。交流高壓靜電防護服裝在使用過程中，膝、肘等部位承受的摩擦作用較多，因而在砂輪500 轉(zhuǎn)磨損后，衣料表面未出現(xiàn)面積不小于6 cm2的網(wǎng)格狀損壞面或個別洞眼面積不小于2 cm2時，GB/T 18136—2008 僅要求衣料電阻不高于300 Ω，而DL/T 1238—2013 不僅要求衣料電阻不高于300 Ω，還要求衣料屏蔽效率不低于33 dB。GB/T 18136—2008 和DL/T 1238—2013 均明示了最大耐磨轉(zhuǎn)數(shù)的試驗方法，且在圓盤式織物耐磨試驗機上，采用150 粒碳化硅砂輪，在對試樣表面施加2.5 N 壓力的條件下，對衣料耐磨性能進行測試，并明確要求砂輪摩擦軌跡寬度為24 mm，但未明示工作盤的轉(zhuǎn)速。

耐洗滌性能。按規(guī)定程序?qū)σ铝线M行洗滌-烘干10 次后，GB/T 18136—2008 要求適用電壓等級為500 kV 及以下的交流高壓靜電防護服裝衣料屏蔽效率不低于28 dB，適用電壓等級為750 kV 的交流高壓靜電防護服裝衣料屏蔽效率不低于30 dB；DL/T 1238—2013 要求1 000 kV交流高壓靜電防護服裝衣料屏蔽效率不低于33 dB，與對洗前衣料屏蔽效率的要求一致，但均未明示洗滌-烘干后的衣料電阻要求。

防水性能。除上述性能要求外，DL/T 1238—2013 明示1 000 kV 交流高壓靜電防護服裝面料還應(yīng)具有一定的防水性能。依據(jù)GB/T 23321—2009《紡織品 防水性 水平噴射淋雨試驗》，衣料在800 mm 的壓力水頭下水平噴淋5 min 后，滲透量不應(yīng)超過5 g。

交流高壓靜電防護服裝在實際使用過程中經(jīng)常承受拉扯作用，為確保防護服裝的耐用性能，需要確保其具有良好的抗撕破性能?？紤]到電力行業(yè)存在爆炸、火災(zāi)等危險，部分生產(chǎn)企業(yè)采用阻燃纖維與導電纖維的混紡面料制備交流高壓靜電防護服裝，確保該類服裝具有良好的阻燃性能，同時提升其拉伸強度和耐磨性能。由于電力行業(yè)高壓交流輸電線路、變電站巡視及地電位工作人員的工作環(huán)境均在戶外，夏季天氣炎熱，工作人員出汗量較大，因而對于夏季交流高壓靜電防護服，需在考核透氣性能的同時，增加透濕性能考核指標。目前，已有企業(yè)采用吸濕排汗纖維與不銹鋼纖維混紡制備混紡紗，并制備具有吸濕排汗功能的高壓靜電防護服裝面料，在確保防護性能的同時，最大限度地將濕氣和汗水快速傳輸至織物外表面并散失，以提高穿著舒適性。

GB/T 18136—2008 和DL/T 1238—2013 均未明示衣料的水洗尺寸變化率等性能指標，也未明示衣料的安全性指標。為確保穿著安全性，建議參考GB/T 20097—2006《防護服 一般要求》，依據(jù)GB 18401—2010《國家紡織產(chǎn)品基本安全技術(shù)規(guī)范》考核甲醛含量、pH 值、色牢度及對染料的要求等。

2.2 成衣款式與號型

為便于實際穿著使用，交流高壓靜電防護服裝其款式應(yīng)簡潔、實用，現(xiàn)行標準雖未明確規(guī)定其款式要求，但從標準的表述來看，750 kV 及以下電壓等級用交流高壓靜電防護服裝采用衣褲分離的分體式，1 000 kV 電壓等級用交流高壓靜電防護服裝采用連體衣褲式。

GB/T 18136—2008 明示，750 kV 及以下適用電壓等級的分體式交流高壓靜電防護服裝根據(jù)GB/T 1335.1—2008《服裝號型 男子》的規(guī)定［11］，上衣和褲子均選用5.3B 系列，并明示了5 種上衣和5 種褲子的詳細號型規(guī)格；但是GB/T 1335.1—2008 中已無5.3 系列，因此依據(jù)GB/T 18136—2008 要求分體式交流高壓靜電防護服裝的上衣和褲子選用5.3B 系列，并無充分理由。DL/T 1238—2013 要求根據(jù)GB/T 1335.1—2008 和GB/T 1335.2—2008《服裝號型 女子》規(guī)定進行選用，但并未明示具體號型規(guī)格。

作為一類職業(yè)防護服裝，交流高壓靜電防護服裝通常采用寬松類設(shè)計，服裝結(jié)構(gòu)應(yīng)安全、衛(wèi)生，有利于人體正常生理要求和健康，應(yīng)便于穿脫、適應(yīng)作業(yè)時的肢體。相對于GB/T 1335.1—2008 和GB/T 1335.2—2008，依據(jù)GB/T 13640—2008《勞動防護服號型》設(shè)計、生產(chǎn)和選用交流高壓靜電防護服裝更為合理。

冬季氣溫低、氣候復雜、電網(wǎng)負荷高，線路易出現(xiàn)覆冰等現(xiàn)象，嚴重影響高壓輸電線路的安全運行，因而在寒冷的冬季更需加強輸電線路和變電站的巡視。為滿足冬季作業(yè)的防寒需求，已有企業(yè)參考GB/T 18136—2008 和GB/T 2662—2017《棉服裝》，以交流高壓靜電防護服裝衣料為外層面料，以高效保暖絮片為保暖層，以防靜電面料為里料，制備冬季用高效保暖分體式交流高壓靜電防護服裝，并已上市銷售。

2.3 輔料與縫制工藝

為確保服裝與各組件之間具有良好的電氣連接性能，GB/T 18136—2008 和DL/T 1238—2013 均要求各組件之間應(yīng)配置連接帶連接，連接帶寬度不小于15 mm，與各組件之間的搭接長度不應(yīng)小于100 mm，且連接帶與被連接件的縱向縫制不應(yīng)少于3 道，并應(yīng)均勻分布在連接帶上。GB/T 18136—2008 和DL/T 1238—2013 均明示連接帶應(yīng)采用符合GB/T 6568—2008 中技術(shù)指標的屏蔽衣料制成，且應(yīng)為雙層。部分生產(chǎn)企業(yè)為確保各組件之間的電氣連接，多采用帶電作業(yè)屏蔽服用金屬分流連接線代替屏蔽服面料制備的連接帶，并采用金屬連接頭連接，但連接帶與被連接件之間的搭接長度有所縮短。

同時，GB/T 18136—2008 和DL/T 1238—2013 也未明示輔料性能要求。從對衣料的阻燃性能、耐高溫性能并未提出要求的角度而言，可采用普通縫紉線縫紉加工，拉鏈、紐扣、口袋布等亦可選用非阻燃面料。為確保衣料的電學性能，并兼顧力學性能，在交流高壓靜電防護服裝衣料制備時，多選用不銹鋼短纖維為導電纖維，且導電纖維含量通常在30%以上，但刺癢感明顯，因而采用防靜電短纖維面料為里料，以此改善服裝的穿著舒適性，但現(xiàn)行標準均未描述里料的性能要求。

此外，GB/T 18136—2008 和DL/T 1238—2013 亦未涉及縫制要求，在一定程度上影響了對交流高壓靜電防護服裝的外觀評價。建議確定縫制工藝，對接縫強力進行考核，并建議對關(guān)鍵區(qū)域和非關(guān)鍵區(qū)域的接縫強力進行分區(qū)考核。

2.4 帽、鞋與手套

GB/T 18136—2008 明示全套成衣不僅指上衣和下褲，同時還包含帽、鞋以及連接帶，但未提及導電手套。DL/T 1238—2013 明示1 000 kV交流高壓靜電防護服裝應(yīng)包括連體衣褲、帽、導電手套、導電鞋和連接帶。

GB/T 18136—2008 和DL/T 1238—2013 均明示，為避免人體頭部裸露部分產(chǎn)生不舒適感，交流高壓靜電防護服裝其帽、帽檐、外伸邊沿或披肩均應(yīng)采用交流高壓靜電防護服裝面料制備而成，且均明示應(yīng)選的5 種號型。在實際生產(chǎn)和使用時，為確保防護性能，多采用可拆卸帽式設(shè)計，并采用拉鏈和金屬按扣相結(jié)合的方式與上衣連接，其面料與交流高壓防靜電服裝面料保持一致。

GB/T 18136—2008 和DL/T 1238—2013 均要求導電鞋的電阻不超過500 Ω，并明示了導電鞋的號型。

DL/T 1238—2013 雖提及1 000 kV 交流高壓靜電防護服裝成衣應(yīng)包含導電手套，但未明示考核要求與性能檢測方法，建議參考GB/T 6568—2008 對導電手套進行考核，要求各處的最大電阻不超過15 Ω。

為進一步確保防護性能，部分企業(yè)將導電短襪作為交流高壓靜電防護服裝成衣的可選項之一，參考GB/T 6568—2008 對其進行性能測試，并要求其導電短襪的電阻不得高于15 Ω。

2.5 成衣性能要求

對于交流高壓靜電防護服裝成品，除需確保外形、連接帶、連接頭完好無損外，還要求考核成衣的屏蔽效率，GB/T 18136—2008 和DL/T 1238—2013 均要求交流高壓靜電防護服裝內(nèi)的人體體表（頭頂、胸部和背部）場強不應(yīng)超過15 kV/m。

現(xiàn)行標準對成衣屏蔽效率的測試原理均一致，但在距離地面1 m 高度處未畸變場強存在差異，GB/T 18136—2008 要求達到58 kV/m，DL/T 1238—2013 要求達到160 kV/m，而國家電網(wǎng)公司的企業(yè)標準 Q/GDW 1912 — 2013《1 000 kV 特高壓交流靜電防護服裝》中規(guī)定為120 kV/m。

3 檢驗、標志與包裝

GB/T 18136—2008 和DL/T 1238—2013 均明示了交流高壓靜電防護服裝的檢驗類型、抽樣方案和判別規(guī)則；對強制性標志內(nèi)容、顏色、尺寸做出了明確規(guī)定，并明確規(guī)定圓形標識應(yīng)牢固縫制在分體式服裝的上衣、褲子、帽子、手套上，或連體式的上衣胸部位置。但目前生產(chǎn)企業(yè)從實際使用的角度出發(fā)，多將該強制性標志縫制在服裝左臂外側(cè)，或直接在袖片對應(yīng)位置采用紅色繡花線進行繡花。此外，兩個標準還明示了包裝要求，并強調(diào)交流高壓靜電防護服裝應(yīng)包裝在塑料袋內(nèi)，然后裝入硬質(zhì)箱子中，以免運輸過程中長期受重壓而損壞金屬導電材料，從而影響成衣對強電場的屏蔽性能。

4 結(jié)語

交流高壓靜電防護服裝的防護原理和作用與帶電作業(yè)用屏蔽服裝相同，但其通常用于地電位作業(yè)，而帶電作業(yè)用屏蔽服裝用于等電位作業(yè)，兩者適用的作業(yè)環(huán)境不同，因而對兩種服裝的性能要求也有差異。相對于帶電作業(yè)用屏蔽服裝，交流高壓靜電防護服裝的技術(shù)指標考核項目相對較少，技術(shù)參數(shù)要求也相對較低，并且主要技術(shù)指標的試驗方法均取自帶電作業(yè)用屏蔽服裝標準。

GB/T 18136—2008 和DL/T 1238—2013 的重點是明確不同適用電壓等級交流高壓靜電防護服裝的防護性能（衣料電阻、衣料屏蔽效率）、基本力學性能（斷裂強度與斷裂伸長率）、舒適性能（透氣量）、耐用性能（耐磨與耐洗滌性能）以及成衣的防護性能。為有效推動標準的推廣和實施，確保交流高壓靜電防護服裝的科學制備和合理適用，還應(yīng)進一步增加衣料撕破強力、透濕性能、成衣接縫強力等考核指標，并進一步明確相關(guān)考核指標的測試參數(shù)。