110kV同塔多回线路带电作业技术研究

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  【摘  要】带电作业是对同塔多回输电线路建设与检修活动最高效、质量最优的一种技术手段,本文主要根据 110 kV 钢管塔圆(方)横担结构的同塔多回线路上难以顺利带电更换悬垂绝缘子串的问题,分析影响110 kV 同塔多回输电线路典型带电作业安全性的相关因素,提出相关的安全防护措施,具体内容如下。
  【关键词】带电作业;同塔多回输电线路;安全
  1 安全性分析
  若要切实保证带电作业时人体避免触电受伤危险,以及保证作业人员的一定工作舒适性,安全性与舒适性的建立,其前提条件在于以下几点:(1)人体体表场强小于240 kV/m时,身体不具有任何不良反应;当身着屏蔽服时,屏蔽服内的体表场强不可超过15 kV/m,外露部位的场强不可超过240 kV/m。(2)确保与带电体处于规定的安全距离范围内,即危险率必须小于1×10-5。本文主要讨论现阶段最具代表性之一的110 kV同塔四回线路,对同塔四回输电线路的带电作业安全性予以相关分析。
  2 影响带电作业安全性的综合因素
  同塔双回与同塔四回线路是线路类型的典型代表,导线排列方式设置为垂直化,连带到带电作业技术塔头结构。带电更换悬垂绝缘子串活动中,所面临的主要困境在于,进入电场的形式与承力工具的安装两个模块。
  2.1导线空间电场的布局影响
  导线空间的布局规划,即直接影决定了作业人员选择何种电场进场方式,作业时需保持对带电体与相邻导线的最低范围内的电气安全距离、相地或相间形成的最小组合间隙,才能保证避免触电等安全事故。带电作业时必须执行相关规范要求。
  2.1.1同塔双回直线塔导线布局设计
  上相导线的空间布局横担长度为2500mm,设计通常采用型号XWP3-70、结构高度为145 mm的瓷质悬垂绝缘子,整个绝缘子与连接金具的总长度为1 600 mm。绝缘子串悬垂线夹作为目标参照点,分为上、下、左、右四个方向,供技术人员选择电场的进入位置。相关研究及其实践工作表明,作业人员进入电场的最佳方式为:塔身借助绝缘平梯,通过水平方向从右侧進场,进入电场。当技术人员位于悬垂线夹时,考虑需更换的绝缘子串长不可超过1.6 m(小于1.6m为宜),以避免过长而损坏一片绝缘子146 mm计,绝缘子串绝缘长度缩短为1454 mm,再抵消规定的1m相地安全距离,技术人员可自由占有的空间尺寸最大只能控制在4545mm内,此时技术人员的体位要,相对来说已经影响到技术人员的正常作业,因此线夹处并不是技术人员的最佳作业位置。技术人员置身于绝缘平梯某一位置,实行中间电位法作业模式,其技术要求内容分析如下:
  导线布局设计之于带电作业的技术要求,主要分为以下几点:按照作业人员的坐姿(或蹲姿)身高1计,其身位位于横担与导线间必须满足规定的组合间隙1.2 m,此时,距离线夹中心处需保证具有60cm才能基本确保中间电位人员的人身安全;抵消作业人员的体位0.5 m计,绝缘平梯绝缘最小其有效的长度为2m才能确保满足规定:所使用的绝缘操作杆的最小且有效绝缘长度,基于参照绝缘梯距线夹中心60cm的基础上再加设约30cm的自由活动余地,最终则确定为90cm。
  2.1.2 同塔四回直线塔导线布局
  上相导线空间布局设计结构如图4所示。所应用的绝缘子型号与数量以及同塔双回线路一致,绝缘子串及连接金具总长为 1.6 m,水平方向的相邻两回导线间距离间隔约 4 m。若技术人员水平方向自右侧先进悬垂线(即三号位置,),根据上节同塔双回线路技术人员在该位置的分析结构可知:悬垂线夹处也并不是技术人员的最佳作业位置。若技术人员置身于L型绝缘折叠梯水平段某一位置,实行中间电位法作业模式,其技术要求内容包括以下几点:导线电场布局设计之于带电作业的技术要求主要包括:根据上节同塔双回导线电场的布局设计结果,绝缘梯水平段之上的作业人员距离线夹中心的水平距离为60cm,所使用的绝缘操作杆最小且有效绝缘长度约为90cm。
  2.2 横担结构影响
  横担与绝缘子的串连接部件较少,使用常规角钢直线塔横担侧金属卡具,无法支撑其工作的各项标准要求。因更换绝缘子串过程中,导线侧固定装置可使用现有的导线钩卡,只需制作相应的横担侧新卡具即可完成。再次考虑到工具安装便捷性、足够的承载力以及适用性强等综合要素,明确设计所使用的横担包围式卡具结构。
  3 安全防护措施
  110 kV单回、同塔双回、同塔多回等同类型位置的空间场强大小近乎一致,且分布规律具统一性[4]。因此得知,现阶段所使用的110 kV线路带电作业用电场安全防护装备(包括屏蔽服、静电防护服、防触电工具等等),已完全可支撑起同塔多回线路强电场的标准防护要求及其现实需求。而首先,仍旧需要最好以下几点:
  (1)确保带电作业安全开展的基本前提在于标准的安全距离。因空气间隙与绝缘工具的电气击穿特性与海拔高度、大气条件的直接连带性较强,若海拔大于1 000 m 且不同大气条件情况下,对同塔多回线路开展作业时,必须按照标准设置相应的安全距离,其随时调节修正,从根本上保证作业的安全性。
  (2)横担结构因其特殊性,主要需要完善塔上电工的后备防护措施。防护绳一端绑扎在电工身上,另一端绑扎在塔上的牢固部位处。若横担电工需要跨越内侧线路绝缘子串挂点到至外侧线路,双脚的踩点与位置是重点,以确保不会发生因短接绝缘子串空气间隙而产生触电危险的原则进行移动。(3)推荐塔上的作业电工人数,最少存在3名。(4)作业之前,检查待更新的绝缘子串的零值,当良好绝缘子片数低于5片时,此次作业活动则不可开展。(5)拆解绝缘子串之前,必须着重检查横担侧卡具的受力是否均匀、安装是否稳固以及明确承力工具各部位的连接点的连接情况,通过冲击试验明确绝缘子串载荷已完全转移导承力工具后方,以此方可拆解绝缘子。
  上述措施是基本准则,综合性的安全防护措施主要包括以下内容:(1)带电作业时,需认真检查全套屏蔽服的质量,重点检查导电手套与导电鞋,明确屏蔽服的各个连接点的接触情况;(2)作业人员进出高电位时,必须符合对应的最小组合间隙标准要求,并必须配备后备保险装置;(3)吊起的金属物体保证接地;(4)塔上作业中,被绝缘的金属物体需确保与塔体等电位;(5)退出正运行的电气设备,若周围存在强电场,所有绝缘体上的金属部件,不论其体量大小,只要还未接地,正处于低电位的工作人员,严格直接用手接触;(6)若处于强电场下,塔上带电作业人员接触传递带上较长的金属物体之前,需保证其接地后才能解除;(7)线路下若存在汽车、小型建筑或体积较大的金属作业设备,必须保证接地后才能用手直接接触。
  结语
  影响带电作业安全性的影响因素较多,且变化趋势不存在规律性,而处于不同的作业位置,若是间隙距离增大,其危险率更高且难以预测。带电作业通常来说,110 kV 同塔多回线路带电作业的最小安全距离为1m。因此带电作业过程中,需基于系统运行的实际状态,针对性的选择合理、安全的间隙距离,最大限度的降低在不同位置情况下的作业危险率。
  参考文献:
  [1]杨琪,郭婷婷,李辉,陈坚平,夏增明,李金亮.同塔四回输电线路带电作业可行性分析[J].高压电器,2018,54(08):174-180.
  [2]杨益.110kV同塔多回线路带电作业技术研究[J].云南电力技术,2015,43(06):87-90.
  (作者单位:中油电能有限公司供电公司)
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