淺析應(yīng)急狀態(tài)下帶電檢修安全要素

陳 瑾，荊 蕾，劉 健

（1.佛山供電局，廣東 佛山 528000；2.一體化指揮調(diào)度技術(shù)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室，北京 100192）

1 應(yīng)急帶電檢修的安全因素

1.1 電弧控制方法

電弧放電是帶電檢修最容易發(fā)生的不可預(yù)見事故。因?yàn)殡娀〉母邷亍⒏叽盘卣?，其?duì)人員和設(shè)備的損傷較為嚴(yán)重，甚至可能造成嚴(yán)重事故。電弧的發(fā)生主要有如下原因：

（1）操作過程尖銳工具及配件造成的跨電勢(shì)場(chǎng)尖端放電。當(dāng)前，高壓線塔設(shè)計(jì)過程中，一般根據(jù)線序排列方式計(jì)算最小相間距離，在高壓線布局中，相間距離預(yù)留的安全空間較小。在高壓、特高壓帶電檢修中，檢修人員進(jìn)入到等電勢(shì)位置后，可用的安全操作空間較小。此時(shí)如果使用的工具或攜帶的配件耗材等超出安全空間，其尖端可能造成與相鄰電勢(shì)場(chǎng)的尖端放電，直接導(dǎo)致操作人員的施工風(fēng)險(xiǎn)和人身安全問題。

（2）因占位錯(cuò)誤或異常進(jìn)入等電勢(shì)區(qū)物體造成的電弧放電。一共有八類包含于安全監(jiān)控模塊之中：記錄管理控制類、電力安全規(guī)格控制類、信息審批控制類及安全監(jiān)控控制類這四個(gè)控制類，記錄管理服務(wù)類、電力安全規(guī)格服務(wù)類及安全監(jiān)控服務(wù)類這三個(gè)服務(wù)類，以及一個(gè)記錄管理信息操作類。

其中，負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)電力安全種類、價(jià)格、顏色及帶電檢修過程中，可能會(huì)有飛鳥、空飄物等進(jìn)入到高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域，導(dǎo)致施工人員、施工設(shè)備的空氣安全距離減小，導(dǎo)致電弧放電。大型飛鳥的翼展可能超過45 cm，而實(shí)際檢修中預(yù)留的空氣安全距離一般在2.00 m以內(nèi)，此時(shí)會(huì)導(dǎo)致其距離縮短20%以上，加之動(dòng)態(tài)擾動(dòng)和尖端放電效應(yīng)，很容易導(dǎo)致電勢(shì)場(chǎng)擊穿飛鳥或空飄物后發(fā)生電弧放電。

（3）電位轉(zhuǎn)移過程造成的電弧放電。施工人員通過絕緣軟梯、直升機(jī)、吊籃或擺繩進(jìn)入等電勢(shì)位置，需要使用電勢(shì)轉(zhuǎn)移桿進(jìn)行電勢(shì)轉(zhuǎn)移，此時(shí)，轉(zhuǎn)移桿與高電勢(shì)場(chǎng)之間會(huì)形成瞬時(shí)電弧以對(duì)施工人員電勢(shì)進(jìn)行平衡。此過程在前期的設(shè)計(jì)中可以通過計(jì)算消除電弧產(chǎn)生的熱電和電磁效應(yīng)對(duì)人員及設(shè)備造成的損傷，但不可避免出現(xiàn)因?yàn)檫M(jìn)入輔助設(shè)備故障導(dǎo)致的異常電弧放電現(xiàn)象。

通過上述分析，在設(shè)計(jì)安全距離之外，其實(shí)際距離D會(huì)因?yàn)楦鞣N可預(yù)見因素調(diào)整為：

式中，D為實(shí)際發(fā)生放電的激發(fā)距離；fD（U）為設(shè)計(jì)安全距離；LF為空票物修正的安全距離；LT為工具尖端修正的安全距離；f（Hum）為空氣濕度修正的安全距離；f（Hit）為海拔修正的安全距離。

圖1 異常放電綜合原因分解圖

即為了充分排除可預(yù)見因素造成的安全距離縮短導(dǎo)致的異常電弧放電，應(yīng)盡可能減少使用桿狀工具（對(duì)電勢(shì)轉(zhuǎn)移桿嚴(yán)格管理），凈空空域防止出現(xiàn)空飄物及飛鳥誤入作業(yè)區(qū)的情況，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的天氣條件進(jìn)行充分考察，特別是海拔、溫度、濕度、風(fēng)力風(fēng)向等因素應(yīng)得到充分考察。

1.2 電勢(shì)場(chǎng)進(jìn)出方法

等電勢(shì)操作的安全核心是電勢(shì)場(chǎng)的進(jìn)出操作，即通過技術(shù)手段使操作人員在等電勢(shì)均壓服的保護(hù)下，在電勢(shì)轉(zhuǎn)移桿的協(xié)助下完成電勢(shì)場(chǎng)轉(zhuǎn)化的過程。操作人員需要在完全可控的技術(shù)方法下使均壓服攜帶與等電勢(shì)場(chǎng)相同的電勢(shì)，且利用均壓服的導(dǎo)電原理，盡最大可能縮短電勢(shì)場(chǎng)轉(zhuǎn)化的時(shí)間周期，且盡最大可能減少電勢(shì)場(chǎng)轉(zhuǎn)化過程中通過人體的電流強(qiáng)度和通電時(shí)間，使操作人員在絕對(duì)安全的前提下完成電勢(shì)場(chǎng)的轉(zhuǎn)化過程。

帶電檢修人員進(jìn)入等電勢(shì)場(chǎng)一般采用三種模式：

（1）絕緣軟梯法。如圖2所示，絕緣軟梯法是最常用的等電勢(shì)進(jìn)入方法。施工人員從輸電塔橫擔(dān)上沿軟梯進(jìn)入等電勢(shì)場(chǎng)。絕緣軟梯法一般應(yīng)用在可以在橫擔(dān)上垂直進(jìn)入等電勢(shì)場(chǎng)的施工現(xiàn)場(chǎng)。一般此種情況下，施工人員進(jìn)入等電勢(shì)場(chǎng)后，橫擔(dān)上需要有安全員輔助其工作。因?yàn)榻^緣軟梯法距離零電勢(shì)設(shè)施特別是絕緣柱的位置較近，且絕緣柱的爬電效應(yīng)較為顯著，電場(chǎng)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，所以，絕緣軟梯法的操作風(fēng)險(xiǎn)較高，正逐步被吊籃法及其他更先進(jìn)的等電勢(shì)進(jìn)入方法取代。

圖2 絕緣軟梯法現(xiàn)場(chǎng)圖

（2）吊籃法及擺繩法。如圖3所示，吊籃法及擺繩法一般應(yīng)用在需要在橫擔(dān)上經(jīng)過一定角度進(jìn)入等電勢(shì)場(chǎng)的施工狀態(tài)，吊籃法與擺繩法的區(qū)別為吊籃法在擺繩尾端設(shè)置吊籃以方便施工人員安全進(jìn)入。當(dāng)前，擺繩法逐步被吊籃法取代，吊籃法可以進(jìn)行較為復(fù)雜等電勢(shì)場(chǎng)進(jìn)入環(huán)境的等電勢(shì)場(chǎng)進(jìn)入作業(yè)，且其進(jìn)入地點(diǎn)距離線塔、絕緣柱等零電勢(shì)設(shè)施的位置較遠(yuǎn)，其安全性更好，但其操作流程較為復(fù)雜，掛載點(diǎn)布局難度較大，需要一定的推廣時(shí)間。

圖3 吊籃法現(xiàn)場(chǎng)圖

（3）直升機(jī)法。如圖4所示，在超高壓輸電線路的帶電檢修中，特別是山區(qū)等復(fù)雜地形的帶電檢修中，使用直升機(jī)懸掛操作平臺(tái)、絕緣軟梯或吊籃，協(xié)助操作人員進(jìn)入等電勢(shì)場(chǎng)，是較為常用的帶電檢修等電勢(shì)場(chǎng)進(jìn)入方法。因?yàn)橹鄙龣C(jī)本身處于對(duì)地絕緣狀態(tài)，所以直升機(jī)可以與操作人員一并進(jìn)入和脫離等電勢(shì)場(chǎng)。但直升機(jī)的氣流擾動(dòng)較大，定位較為困難，其旋翼等設(shè)施容易擾亂等電勢(shì)場(chǎng)結(jié)構(gòu)，造成異常電弧放電，所以目前直升機(jī)法進(jìn)出等電勢(shì)場(chǎng)的相關(guān)工程實(shí)踐仍需要進(jìn)一步積累。

圖4 直升機(jī)法現(xiàn)場(chǎng)圖

2 應(yīng)急帶電檢修人員及設(shè)備安全保障

2.1 安全員及其他人員安全保障

為保障施工安全，施工現(xiàn)場(chǎng)一般布置至少2組安全員，其中包括在橫擔(dān)上的安全員和在地面上的安全員。安全員之間及安全員與操作員之間通過無線電對(duì)講進(jìn)行唱票和調(diào)度指令交換。

地面安全員應(yīng)充分考察高壓線下的構(gòu)筑物、樹木的安全狀態(tài)，避免自身的異常放電可能，同時(shí)避免因?yàn)楦呖諌嬑飳?dǎo)致的現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)。橫擔(dān)上安全員必須佩戴安全繩，防止出現(xiàn)高空跌落事故，同時(shí)應(yīng)嚴(yán)格遵守零電勢(shì)行走規(guī)則，防止誤碰等電勢(shì)設(shè)施，同時(shí)應(yīng)防止出現(xiàn)在零電勢(shì)區(qū)因?yàn)槭褂瞄L(zhǎng)柄工具導(dǎo)致的尖端放電風(fēng)險(xiǎn)。

所以，不論是安全員還是操作員，都應(yīng)嚴(yán)格按照操作規(guī)程和操作票進(jìn)行操作，堅(jiān)持雙人唱票制度，防止出現(xiàn)隨意操作和跳步操作。僥幸心理驅(qū)動(dòng)下，部分安全員，特別是地面安全員對(duì)自身安全保障存在疏忽，這是造成現(xiàn)場(chǎng)事故的主要原因之一。其疏忽不但可能造成自身安全風(fēng)險(xiǎn)，還可能給其他工作人員，包括橫擔(dān)上安全員和等電勢(shì)操作員帶來安全風(fēng)險(xiǎn)。

2.2 設(shè)備安全保障

帶電檢修一般為矯正分裂支架、緊固連接裝置、張緊導(dǎo)線等工作，其使用的大型設(shè)備及重型設(shè)備較少，一般為小型便攜設(shè)備。這些設(shè)備可能在兩個(gè)方面帶來安全隱患：

（1）設(shè)備對(duì)現(xiàn)場(chǎng)人員造成的安全隱患。設(shè)備的尖端放電效應(yīng)可能導(dǎo)致在不正當(dāng)使用設(shè)備的情況下引發(fā)尖端放電導(dǎo)致電弧擊穿。另外，設(shè)備的彈性釋放、不可控泄壓等情況，可能直接傷害到操作員或其他現(xiàn)場(chǎng)工作人員；設(shè)備的高空墜落也可能導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)的人員傷害。

（2）設(shè)備本身的安全隱患。便攜型液壓設(shè)備和棘輪設(shè)備，其自身壓力控制較難，因故障發(fā)生彈性模量的不可控釋放的可能性存在。所以，設(shè)備在操作過程中可能發(fā)生機(jī)械疲勞、機(jī)械破潰等小型事故，但此事故在高壓、特高壓帶電檢修中，可能引發(fā)較大規(guī)模的次生事故。如果施工過程中造成電纜連接件或分裂支架損壞，則可能發(fā)生更嚴(yán)重的停電事故甚至高壓輸電線路的結(jié)構(gòu)破潰事故，進(jìn)一步導(dǎo)致人員傷亡。

3 結(jié)束語

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)。本文在對(duì)影響配網(wǎng)帶電作業(yè)安全因素進(jìn)行分析，旨在警醒檢修人員在應(yīng)急檢修過程中注意自身安全。