论文部分内容阅读
摘 要：带电作业是确保±800 kV特高压直流输电线路稳定、安全运行的重要技术手段，本文针对±800 kV特高压直流线路带电作业的现状，从带电作业操作过电压、进出等电位方式、带电作业安全距离、带电工作安全防护用具等各个方面进行分析和探讨，为确保特高压直流线路带电作业下工作人员的人身安全提供更加可靠的参考。
关键词：800KV；特高压；直流线路；带电作业
1引言
±800kV特高压输电线路在实际运行中因导线数量多、塔形巨大等自身设计所带来的局限，因此造成了带电作业综合性强、复杂程度高。与传统的交流线路带电作业方式对比，±800kV 特高压输电线路的带电作业稍显的复杂。带电作业作为输变电工程检修、带电测试、改造的重要手段，其在减少停电损失、提高供电可靠性、保证电网安全性等方面发挥了十分重要的作用。目前，对于±800 kV高压直流输电线路的带电作业，国外几乎没有类似经验可以值得借鉴，近几年国内相关运行单位、科研院所、已着手进行了相应的研究，并把这些研究成果投入到相关线路的试运行，而且也取得里一些可观的成果，同时也积累了一定的经验。根据不同工况带电作业可分为地电位作业、中间电位作业和等电位作业，目前在±800 kV直流输电线路带电作业中应用最为广泛的是中等电位作业方式。
2三种带电作业方式的作业原理
2.1地电位带电作业原理
作业人员位于地面或杆塔上，人体电位与大地（杆塔）保持同一电位。此时通过人体的电流有两条回路：一，带电体→绝缘操作杆（或其他工具）→人体→大地，构成电阻回路；二，带电体→空气间隙→人体→大地，构成电容电流回路。这两个回路电流都经过人体流入大地（杆塔），确保施工人员进行进行安全作业，地电位作业法示意图如图一。
2.2中间电位带电作业原理
中间电位作业指的是：当作业人员站在绝缘梯上或绝缘平台上，用绝缘杆进行的作业，此时人体电位是低于导电体电位、高于地电位的某一悬浮的中间电位，中间电位作业法示意图及等效电路图如图二。
2.3等电位带电作业原理
由电造成人体有麻电感甚至死亡的原因，不在于人体所处电位的高低，而取决于流经人体的电流的大小。等电位作业是作业人员保持与带电体（导线）同一电位的作业，此时，人体与带电体的关系是：带电体（人）→绝缘体→大地（或杆塔）。根据欧姆定律，当人体不同时接触有电位差的物体时，人体中就没有电流通过。从理论上讲，与带电体等电位的作业人员全身是同一电位，流经人体的电流为零，所以等电位作业是安全的，等电位过程等值电路图如图1-4
3带电作业操作过电压
众所周知，特高压直流线路带电作业必须是在天气良好的环境下进行的，这是我国相关文件明确规定的，所以其不存在雷雨天气、大风大雾等恶劣的天气情况下进行工作，那么带电作业需要考虑的只有过电压的因素对其的影响。在实际操作过程中，过电压是当直流极线对地发生短路时产生的过高电压的现象，而且其数值往往较大。在带电作业中产生的过电压，一般都是通过检测单极接地是否发生了故障，一旦单极发生接地故障时就一定会产生过电压，但是一般对于所产生的过电压的大小以及电压的分布情况如何则需要参考滤波器容量和直流线路的故障发生位置，以及杆塔接地电阻等各大方面的数据。根据先如今的研究可以明确的发现，一般计算±800kV 特高压直流输电线路的具体参数就可以确定在带电作业时输电线路的最大过压标么值为1.69，而且，最大的过电压往往发生在整个输电线路中点位置。在整个输电线路中间±10km 范围内，其过电压的标么值一般会超过1.67，从中心位置向两边逐渐的减小，减小的幅度越来越大。
4进出高电场方式
4.1从导线下方吊入强电场
在高场强的线路环境下带电工作，工作人员为了与带电体同处一电位，可以采用多种方式进入强电场，例如从导线下方吊入强电场就是其中的一种方式，具体操作既是让等电位电工坐在吊篮上，利用绞磨等牵引工具，把吊篮由下而上迅速的吊入导线周围的强电场，方便等电位电工进行工作。
4.2从塔身处水平进入强电场
从塔身处进入强电场既是等电位电工借助塔身自身的优势，在塔身与横担连接处乘坐吊篮，利用电位转移棒进行电位转移，而地电位电工则是控制好滑车组等牵引工具，从塔身测水平部位进入强电场作业。
4.3从横梁向下吊入强电场
该种方式进入强电场既是等电位电工从塔身的上方横担处乘坐吊篮从上而下的进入强电场。但是在同样的间隙距离下，处于等电位的工作人员对侧边构架的放电电压要高于对顶部构架的放电电压。这是由于当电工站于导线上时，对塔窗顶部构架形成明显的“帮一板”电极，一旦电工距侧边构架和顶部构架距离相同时，电工头部至塔窗顶部构架将成了大部分放电的路径，所以为了提高带电作业电工的安全性，不过该种方法不是特别理想的方式。
5带电作业安全距离
在特高压直流线路的环境下进行带电工作，工作人员的人身安全永远是第一位要考虑的要素，那么为确保施工人员的安全，就必须明确的规定施工人员在施工过程当中应该与带电体保持一定的安全距离，在安全的距离范围内工作。一般而言的最小安全距离需注意以下三类：首先是最小安全距离，既是施工人员与带电体应该保持的最小的安全距离；其次是最小的相间安全距离，指的是施工人员与周围带电体之间起码要保持的最短的距离；最后是最小的对地安全距离，是在实际施工中，电工与接地体之间应该保持的最短距离。同时，这些距离是在施工当中需要考虑的，但是在不同工作环境下进行实际的带电作业时并不是墨守成规的，需要针对不同的工作状况，参考一下四点工作状况选择合理安全的作业距离，这四点即是：一，人处于等电位时耐张串的安全距离；二，导线对侧面塔身地电位工作人员；三，等电位作业人员对其上方横担；四，等电位作业人员对侧面塔身构架。亦如在进行等电压带电工作时对于安全距离的规定就必须充分的考虑到上面所指的第三和第四点着两类较典型的工作状态，在进行地电压带电作业时，对于安全距离的选择就必须都考虑到以上四点的工作状态。
6安全防护用具
一般情况下，直流线路周围的电场是一种综合性的电场，主要有两种：空间离子电场和静电场。电工带电工作时，通过电场的作用就会促使空间电荷发生定向的移动，同时产生一定量的离子电荷。随着现代科学技术的进步，对特高电压直流线路的带电工作环境逐渐展开了试验研究，结合以往的试验结果分析：人体的毛发和皮肤对电场的感应最为敏感，一般当直流电场的强度达到30kN/m时，人体的皮肤受到电场刺激强度将会增加，一旦作业人员转移点位时，就会有电弧和脉冲电流的产生。除此以外，对±800kV 直流线路等电位带电作业人员进行试验测量可以得出：如果模拟人的身体有一部分处在分裂导线中，那么电场强度将可以达到 20～40kV/m，而模拟人伸出导线外的身体一部分的表面场强度会高达560kV。可见，在这种环境下带电作业时，一旦作业人员需要在杆塔的不同位置进行作业对其的操作的环境安全就更加严格，因此为了电工们的人身安全，就必须在相应的防护用具下多加用心，加强安全防护措施。
7结语
随着城市现代化建设的加快，电网建设的发展，高压直流线路带电作业是保障输电线路安全、稳定运行的重要技术手段，以上针对±800 kV特高压直流线路带电作业的现状调查所作的简要分析，并剖析了一些带电操作技术的需要留意的问题与细节，为创造更加安全的带电作业环境提供参考、为广大带电工作人员的人身安全保驾护航。
参考文献
[1]胡毅；刘凯.±800kV特高压直流线路带电作业安全防护用具的分析[J].高电压技术，2010（10）：67-71
[2]颜才升；赵华忠；张富春.±800kV特高压直流线路带电作业研究现状分析[J].电工电气，2013（11）：93-07
[3]彭智勇.±800kV特高压直流线路带电作业分析[J].通讯世界，2015（24）：121-125
关键词：800KV；特高压；直流线路；带电作业
1引言
±800kV特高压输电线路在实际运行中因导线数量多、塔形巨大等自身设计所带来的局限，因此造成了带电作业综合性强、复杂程度高。与传统的交流线路带电作业方式对比，±800kV 特高压输电线路的带电作业稍显的复杂。带电作业作为输变电工程检修、带电测试、改造的重要手段，其在减少停电损失、提高供电可靠性、保证电网安全性等方面发挥了十分重要的作用。目前，对于±800 kV高压直流输电线路的带电作业，国外几乎没有类似经验可以值得借鉴，近几年国内相关运行单位、科研院所、已着手进行了相应的研究，并把这些研究成果投入到相关线路的试运行，而且也取得里一些可观的成果，同时也积累了一定的经验。根据不同工况带电作业可分为地电位作业、中间电位作业和等电位作业，目前在±800 kV直流输电线路带电作业中应用最为广泛的是中等电位作业方式。
2三种带电作业方式的作业原理
2.1地电位带电作业原理
作业人员位于地面或杆塔上，人体电位与大地（杆塔）保持同一电位。此时通过人体的电流有两条回路：一，带电体→绝缘操作杆（或其他工具）→人体→大地，构成电阻回路；二，带电体→空气间隙→人体→大地，构成电容电流回路。这两个回路电流都经过人体流入大地（杆塔），确保施工人员进行进行安全作业，地电位作业法示意图如图一。
2.2中间电位带电作业原理
中间电位作业指的是：当作业人员站在绝缘梯上或绝缘平台上，用绝缘杆进行的作业，此时人体电位是低于导电体电位、高于地电位的某一悬浮的中间电位，中间电位作业法示意图及等效电路图如图二。
2.3等电位带电作业原理
由电造成人体有麻电感甚至死亡的原因，不在于人体所处电位的高低，而取决于流经人体的电流的大小。等电位作业是作业人员保持与带电体（导线）同一电位的作业，此时，人体与带电体的关系是：带电体（人）→绝缘体→大地（或杆塔）。根据欧姆定律，当人体不同时接触有电位差的物体时，人体中就没有电流通过。从理论上讲，与带电体等电位的作业人员全身是同一电位，流经人体的电流为零，所以等电位作业是安全的，等电位过程等值电路图如图1-4
3带电作业操作过电压
众所周知，特高压直流线路带电作业必须是在天气良好的环境下进行的，这是我国相关文件明确规定的，所以其不存在雷雨天气、大风大雾等恶劣的天气情况下进行工作，那么带电作业需要考虑的只有过电压的因素对其的影响。在实际操作过程中，过电压是当直流极线对地发生短路时产生的过高电压的现象，而且其数值往往较大。在带电作业中产生的过电压，一般都是通过检测单极接地是否发生了故障，一旦单极发生接地故障时就一定会产生过电压，但是一般对于所产生的过电压的大小以及电压的分布情况如何则需要参考滤波器容量和直流线路的故障发生位置，以及杆塔接地电阻等各大方面的数据。根据先如今的研究可以明确的发现，一般计算±800kV 特高压直流输电线路的具体参数就可以确定在带电作业时输电线路的最大过压标么值为1.69，而且，最大的过电压往往发生在整个输电线路中点位置。在整个输电线路中间±10km 范围内，其过电压的标么值一般会超过1.67，从中心位置向两边逐渐的减小，减小的幅度越来越大。
4进出高电场方式
4.1从导线下方吊入强电场
在高场强的线路环境下带电工作，工作人员为了与带电体同处一电位，可以采用多种方式进入强电场，例如从导线下方吊入强电场就是其中的一种方式，具体操作既是让等电位电工坐在吊篮上，利用绞磨等牵引工具，把吊篮由下而上迅速的吊入导线周围的强电场，方便等电位电工进行工作。
4.2从塔身处水平进入强电场
从塔身处进入强电场既是等电位电工借助塔身自身的优势，在塔身与横担连接处乘坐吊篮，利用电位转移棒进行电位转移，而地电位电工则是控制好滑车组等牵引工具，从塔身测水平部位进入强电场作业。
4.3从横梁向下吊入强电场
该种方式进入强电场既是等电位电工从塔身的上方横担处乘坐吊篮从上而下的进入强电场。但是在同样的间隙距离下，处于等电位的工作人员对侧边构架的放电电压要高于对顶部构架的放电电压。这是由于当电工站于导线上时，对塔窗顶部构架形成明显的“帮一板”电极，一旦电工距侧边构架和顶部构架距离相同时，电工头部至塔窗顶部构架将成了大部分放电的路径，所以为了提高带电作业电工的安全性，不过该种方法不是特别理想的方式。
5带电作业安全距离
在特高压直流线路的环境下进行带电工作，工作人员的人身安全永远是第一位要考虑的要素，那么为确保施工人员的安全，就必须明确的规定施工人员在施工过程当中应该与带电体保持一定的安全距离，在安全的距离范围内工作。一般而言的最小安全距离需注意以下三类：首先是最小安全距离，既是施工人员与带电体应该保持的最小的安全距离；其次是最小的相间安全距离，指的是施工人员与周围带电体之间起码要保持的最短的距离；最后是最小的对地安全距离，是在实际施工中，电工与接地体之间应该保持的最短距离。同时，这些距离是在施工当中需要考虑的，但是在不同工作环境下进行实际的带电作业时并不是墨守成规的，需要针对不同的工作状况，参考一下四点工作状况选择合理安全的作业距离，这四点即是：一，人处于等电位时耐张串的安全距离；二，导线对侧面塔身地电位工作人员；三，等电位作业人员对其上方横担；四，等电位作业人员对侧面塔身构架。亦如在进行等电压带电工作时对于安全距离的规定就必须充分的考虑到上面所指的第三和第四点着两类较典型的工作状态，在进行地电压带电作业时，对于安全距离的选择就必须都考虑到以上四点的工作状态。
6安全防护用具
一般情况下，直流线路周围的电场是一种综合性的电场，主要有两种：空间离子电场和静电场。电工带电工作时，通过电场的作用就会促使空间电荷发生定向的移动，同时产生一定量的离子电荷。随着现代科学技术的进步，对特高电压直流线路的带电工作环境逐渐展开了试验研究，结合以往的试验结果分析：人体的毛发和皮肤对电场的感应最为敏感，一般当直流电场的强度达到30kN/m时，人体的皮肤受到电场刺激强度将会增加，一旦作业人员转移点位时，就会有电弧和脉冲电流的产生。除此以外，对±800kV 直流线路等电位带电作业人员进行试验测量可以得出：如果模拟人的身体有一部分处在分裂导线中，那么电场强度将可以达到 20～40kV/m，而模拟人伸出导线外的身体一部分的表面场强度会高达560kV。可见，在这种环境下带电作业时，一旦作业人员需要在杆塔的不同位置进行作业对其的操作的环境安全就更加严格，因此为了电工们的人身安全，就必须在相应的防护用具下多加用心，加强安全防护措施。
7结语
随着城市现代化建设的加快，电网建设的发展，高压直流线路带电作业是保障输电线路安全、稳定运行的重要技术手段，以上针对±800 kV特高压直流线路带电作业的现状调查所作的简要分析，并剖析了一些带电操作技术的需要留意的问题与细节，为创造更加安全的带电作业环境提供参考、为广大带电工作人员的人身安全保驾护航。
参考文献
[1]胡毅；刘凯.±800kV特高压直流线路带电作业安全防护用具的分析[J].高电压技术，2010（10）：67-71
[2]颜才升；赵华忠；张富春.±800kV特高压直流线路带电作业研究现状分析[J].电工电气，2013（11）：93-07
[3]彭智勇.±800kV特高压直流线路带电作业分析[J].通讯世界，2015（24）：121-125