輸電線路高壓帶電檢修的安全防護研究

張孝祖 景韻旭 梅耕寧 趙宇

（云南電網(wǎng)有限責任公司昆明供電局）

0 引言

在現(xiàn)代經(jīng)濟發(fā)展中，節(jié)能與維護已成為提高社會進步動力的主要因素之一。如何更好地防控直接作業(yè)中的危險點，成為能源企業(yè)維護社會正常運行、保障員工安全的必然條件。研究輸電線路直接作業(yè)危險點分析及優(yōu)先控制策略，旨在提高供電企業(yè)直接作業(yè)的安全性，多層次、多角度、最大限度地保障帶電作業(yè)人員的安全程度。

1 輸電線路帶電作業(yè)的意義

隨著社會用電需求的快速增長，保障能源供應的重要性日益凸顯。供電過程中的一個小問題，可能會給電力用戶帶來巨大的損失，輸電線路作為主要的供電線路，需要更徹底、更嚴格的維護。目前，輸電線路直接運營是提高供電連續(xù)性、避免電力損耗的有效途徑。注意供電場所生活工作者的安全，為了不給電力用戶在輸電線路的維護中造成不便，直接作業(yè)已成為不可避免的要求。這是對傳統(tǒng)雙開關供電系統(tǒng)的創(chuàng)新，可以大大降低國家電網(wǎng)的投資成本，更好地體現(xiàn)供電性價比，對建設可持續(xù)發(fā)展社會具有重要的現(xiàn)實意義[1]。

2 影響帶電作業(yè)人員安全的因素

1）強磁場作用于身體。當電力系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中工作時，會出現(xiàn)一種工頻場，隨著電力系統(tǒng)的電壓水平的增大，其磁場強度也隨之降低。在強大的磁場作用下，會產(chǎn)生陣風、噪聲和不適。試驗結(jié)果顯示，當人在電磁場中時，會產(chǎn)生很大的磁場失真。在傳輸塔中，接近傳輸線時，作動器的磁場要比在地上大得多。尤其是在等電勢模型中，體表的電場強度最大。實驗結(jié)果顯示，通過測量人體的表皮感受到的電場，可以得出傳輸線上的電場強度為240kV/m。在人體的皮膚上，如果電場強度大于這個數(shù)值，就會使人產(chǎn)生不舒服的感覺，從而對高樓或線路上的工作人員產(chǎn)生危險，甚至有生命危險。要保障居住人員的人身健康，必須加強對強磁場的防護。

2）電流作用于身體。在電力系統(tǒng)的直接操作過程中，由于暫時性的電擊會引起身體的損傷。在強大的磁場中，人們與絕緣的導線發(fā)生碰撞時，導線上的電荷就會從地上散發(fā)出來，給人帶來瞬間的電流，其影響大小取決于電荷穿過身體的放電強度。所以，在接地時，荷電導線的電勢和電容是很重要的。穩(wěn)態(tài)電擊是在強大的磁場下，導線產(chǎn)生的耦合振幅經(jīng)過人體和導線的接觸而被引入到地面，其電擊強度的高低取決于電流的強度，而在穩(wěn)定狀態(tài)下，身體的感應電流水平小于1mA。所以，在帶電作業(yè)中，要保證工人們不受到臨時的、不穩(wěn)定的電流影響。

3）靜電作用于身體。交流電磁場是一種較慢的電磁場，可以看作是一種靜電磁場。因而，產(chǎn)生一種用于工業(yè)頻率的電磁場的電磁感應問題。靜電引起的身體會被觸電，一是人體在強電場中與大地隔離時和接地物體連接；二是人體在強電場中與大地隔離時與導體連接，都是與放電功率有關的瞬態(tài)電擊。當這種能量達到一定值時，就會讓人感到痛苦，影響員工的生活和工作。

3 輸電線路帶電作業(yè)安全防護對策探討

1）增強輸電線路帶電作業(yè)安全性。帶電工作時調(diào)整導體電壓和接地電容，在輸電線路直接運行過程中，要時刻注意輸電線路暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流的變化。由于觸電風險高，需要做好安全防護，發(fā)明防護方法。尤其要科學、合理地調(diào)整輸電線路中帶電導體的接地電容和電位，保證電流的穩(wěn)定，將臨時穩(wěn)定的電流有效控制在規(guī)定范圍內(nèi)，避免危害人體健康，以此來提高電場強度保護的安全性。有效提高電場強度保護的安全性非常重要，特別是在高壓輸電線路直接運行的情況下，工作人員經(jīng)常在強電場的影響下遭受一系列的不便。因此，在實際運行前，應科學調(diào)整輸電線路周圍的電場強度，做好電場強度檢測。在此基礎上，應合理設置安全范圍，以實現(xiàn)對輸電線路直接運行的有效保護，合理控制帶電輸電線路的靜電感應。傳輸線路上的帶電工作必須考慮靜電感應，如果在帶電工作的靜電感應下一旦發(fā)生操作故障，人員將受到電擊。輸電線路往往是大功率的高壓電氣系統(tǒng)，因此靜電感應控制是非常必要的，這是保證工作人員安全的關鍵。

在500kV輸電線路直接運行中，當執(zhí)行器在鐵塔上的不同位置并進入均壓過程時，表面場和周圍電場的強度是不斷變化的。變化的一般規(guī)律是在爬塔過程中，隨著爬塔高度的增加，作動器與帶電物體的距離逐漸減小，地表場強逐漸增大，同時達到較大值作為相導體的高度；絕緣子的懸掛點越過臂端，執(zhí)行器的表面場強較高；帶電導體表面部分的場強較高，帶電導體背面的場強較低。在激勵器由電勢注入帶電介質(zhì)后，其表面場強度隨著與帶電介質(zhì)的間距減小而增大。在沿橫向靠近塔體的情況下，其表面場強度呈現(xiàn) U形分布，即頭、足尖磁場強度高，而場強度則以胸、腹為低。在人與導線電壓相同的情況下，在工作面上的電場強度最大[2]。

2）做好帶電操作的保護措施。直接動作時穿戴的直接工作防護衣對傳輸線的直接影響是很大的，否則會嚴重損傷人體皮膚。研究表明，在活產(chǎn)過程中，人體皮膚感知的電場強度非常高。因此，工人必須配備全套防護服，防護服主要由纖維材料和導電材料制成，穿著全套防護服可以起到很好的防護效果。在輸電線路直接運行過程中，在不同位置穿著防護服可以起到保護作用，放置不同能力的屏蔽面可以有效隔離人體和強電流。在使用防護服之前，應仔細進行質(zhì)量檢查，以確保質(zhì)量標準。同時，應仔細檢查防護服的連接位置，確保電流連接的完整性。此外，應將其保存在干燥的地方，以免變質(zhì)。

靜電防護服在直接操作過程中會發(fā)生靜電放電，對人類的身體造成極大的危害。所以，穿上防靜電衣能很好地隔絕靜電的照射，使工人不至于眩暈和嘔吐。防靜電衣的作用是通過釋放靜電來預防，對員工的人身傷害起到很好的保護作用。加強對職工的安全教育和職工的安全保護觀念，嚴重地制約電力系統(tǒng)的帶電運行。當前，我國的一些企業(yè)存在一定的安全觀念。在實施階段，應加強對員工的安全培訓，加強員工的安全意識，使其熟練掌握安全技術(shù)，保證在工作中有足夠的安全性。同時，在安全教育過程中，要從輸電線路巡檢、直接工作測量等入手，教育人員按照相應標準的要求進行工作，掌握巡檢、維護和操作設備的操作技能，確保直接操作效率的提高和帶電作業(yè)的正確有效保護，降低安全事故發(fā)生的可能性。

由于操作前后人體與帶電體之間存在一定的電位差，其大小與外加電壓有關。因此，當執(zhí)行器接近帶電物體時，會產(chǎn)生放電火花和脈沖電流，執(zhí)行器會有異樣。為保證人身安全，傳輸電位時應使用防護服繞過電流，人體外露表面與帶電物體的距離大于火花放電的距離。在500kV輸電線路直接運行中，靜電感應引起的觸電對應兩種工況：當操作人員穿著絕緣鞋在線路塔窗處時，由于直接導線的接近，人體有更多的感應電荷，比如觸碰塔身的就是兩只手。當?shù)孛娌僮魅藛T在強電場作用下觸摸大型配電器或斷電設備上的金屬部件時，會受到靜電感應的沖擊。防護措施為：操作人員必須穿戴全套防護服或靜電防護服，防護接觸點必須接觸良好；輸電線路運行過程中，爬塔操作人員不得穿絕緣鞋，尤其是防護服（或靜電防護服）。在接觸傳輸線上的長金屬物體之前，轉(zhuǎn)塔執(zhí)行器必須接地。

當輸電線路等電位時，必須穿戴全套直接工作防護服，必須符合國家標準的要求。對于750kV和1000kV屏蔽服，屏蔽效能應大于60dB，并應穿戴金屬網(wǎng)盔甲。對等操作人員傳輸電位時應穿防護服，外露面與導電面的距離應符合要求。在帶電的超高壓/特高壓輸電線路上，鐵塔工作人員不得穿絕緣鞋。鐵塔工作人員在接觸輸電線路上的長金屬物體之前，必須先接地，在地面工作的人員必須穿防靜電服[3]。

4 結(jié)束語

總而言之，在輸電線路上進行直接操作是一種非常危險的工作方式，如果操作不當，將會危及工人的生命。在此背景下，必須加強對輸電線路的保護，并采取相應的措施，以提高輸電線路的直接操作的安全性，減少安全事故的發(fā)生，保證電力系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。