摘 要：為確保1000KV交流特高壓輸電線路帶電作業(yè)的安全進(jìn)行，進(jìn)行了安全防護(hù)研究。根據(jù)1000KV 交流特高壓線路電壓等級(jí)高、空間場(chǎng)強(qiáng)大的特點(diǎn)，研制了1000KV 帶電作業(yè)屏蔽服，并按照標(biāo)準(zhǔn)對(duì)屏蔽服的衣料和成品性能進(jìn)行了測(cè)試。根據(jù)線路實(shí)際，進(jìn)行了登塔過(guò)程中人體不同部位的電場(chǎng)強(qiáng)度和等電位時(shí)人體不同部位的電場(chǎng)強(qiáng)度及流經(jīng)人體電流的測(cè)量，并進(jìn)行了進(jìn)入等電位拉弧試驗(yàn)和脈沖電流測(cè)量。研究結(jié)果表明，研制的屏蔽服滿足帶電作業(yè)安全防護(hù)要求，帶電作業(yè)時(shí)作業(yè)人員應(yīng)穿戴全套屏蔽服，進(jìn)出等電位時(shí)應(yīng)使用電位轉(zhuǎn)移棒。
        關(guān)鍵詞：1000KV 交流輸電線路；特高壓；帶電作業(yè)；安全防護(hù)；屏蔽服
        引言
        1000KV交流特高壓輸電線路相對(duì)于超高壓線路而言，電壓更高，高場(chǎng)強(qiáng)區(qū)范圍更大，線路塔形，導(dǎo)線分裂方式及布置，絕緣子串長(zhǎng)作業(yè)人員在桿塔上的作業(yè)位置都與超高壓線路有根本性的不同，因此，需要針對(duì)1000KV交流特高壓輸電線路展開(kāi)可行性與安全性研究。經(jīng)過(guò)10多年的研究和實(shí)踐，目前1000KV輸電線路帶電作業(yè)人員的安全防護(hù)已展開(kāi)研究并趨于完善。
        一，帶電作業(yè)絕緣配合
        帶電作業(yè)絕緣配合導(dǎo)則指出，220KV及以下等級(jí)的帶電作業(yè)采用慣用法進(jìn)行絕緣配合，330KV及以上超高壓特高壓中的自恢復(fù)絕緣采用統(tǒng)計(jì)法進(jìn)行絕緣配合。因此我們要對(duì)1000KV交流特高壓輸電系統(tǒng)的操作過(guò)電壓的概率分布，幅值，尤其是帶電作業(yè)時(shí)可能出現(xiàn)的最大操作過(guò)電壓幅值進(jìn)行研究；另外還要對(duì)帶電作業(yè)絕緣工具和進(jìn)行帶電作業(yè)時(shí)涉及到的空氣間隙的絕緣強(qiáng)度進(jìn)行試驗(yàn)研究。在此基礎(chǔ)之上采用統(tǒng)計(jì)法或簡(jiǎn)化統(tǒng)計(jì)法進(jìn)行帶電作業(yè)的絕緣配合，從而可以計(jì)算出絕緣的故障率，也即帶電作業(yè)的危險(xiǎn)率。
        二，帶電作業(yè)的安全距離
        帶電作業(yè)的安全距離是指為了保證人身安全，作業(yè)人員與帶電體之間所應(yīng)保持各種最小空間間隙距離的總稱。一般而言，安全距離主要是指，最小安全距離，最小對(duì)地安全距離，最小相間安全距離，最小安全作業(yè)距離和最小組合間隙距離這五種間隙距離。
        對(duì)于不同的線路長(zhǎng)度，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，設(shè)備，作業(yè)工況，不同線路操作過(guò)電壓會(huì)有較大差別。一般而言，帶電作業(yè)時(shí)的實(shí)際過(guò)電壓倍數(shù)較系統(tǒng)中的最大過(guò)電壓低，因?yàn)檫M(jìn)行帶電作業(yè)時(shí)一般要停用重合閘。因此，對(duì)具體特高壓輸電線路的過(guò)電壓研究和實(shí)測(cè)工作做的越細(xì)，對(duì)將來(lái)開(kāi)展帶電作業(yè)工作越有利。
        針對(duì)1000KV交流特高壓試驗(yàn)示范工程，武漢高壓研究所已經(jīng)進(jìn)行了大量試驗(yàn)研究，初步提出了1000KV交流特高壓輸電線路的帶電安全距離，即特高壓桿塔中的相最小距離為7.2m，特高壓桿塔相最小安全距離為，特高壓桿塔的最小組合間隙距離為7.4m。這些成果的取得，為1000KV交流特高壓輸電線路的設(shè)計(jì)提供了很好的指導(dǎo)作用。但針對(duì)每一天特高壓輸電線路，還應(yīng)進(jìn)行深入試驗(yàn)和研究，以獲取更為細(xì)致合理的試驗(yàn)研究結(jié)果。
        三，帶電作業(yè)人員安全防護(hù)
        1 電場(chǎng)的防護(hù)
        帶電作業(yè)人員在進(jìn)行帶電作業(yè)過(guò)程中，將位于特高壓線路或桿塔的不同部位，作業(yè)人員與線路原件一起構(gòu)成了各種各樣的電極結(jié)構(gòu)。其中主要的電極結(jié)構(gòu)有：導(dǎo)線-人與構(gòu)架，導(dǎo)線-人與橫擔(dān)，導(dǎo)線與人-導(dǎo)線等。這些形狀各異，距離不等的情況下使得作業(yè)人員處于極大不同電場(chǎng)強(qiáng)度下。
        在帶電作業(yè)中當(dāng)電場(chǎng)達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)，人體裸露的皮膚就有微風(fēng)吹拂的感覺(jué)，此時(shí)測(cè)量到的人體體表場(chǎng)強(qiáng)為2.4KV/cm，這時(shí)作業(yè)人員有不舒適感。特高壓輸電線路的帶電作業(yè)，是指在帶電的情況下，對(duì)輸電設(shè)備進(jìn)行測(cè)試，維護(hù)和跟換部件的作業(yè)。要做到帶電作業(yè)時(shí)不僅保證人身沒(méi)有觸電受傷的危險(xiǎn)，而且也能保證作業(yè)人員沒(méi)有任何不舒服的感覺(jué)，就應(yīng)該對(duì)電場(chǎng)進(jìn)行防護(hù)。盡管特高壓線路高場(chǎng)強(qiáng)區(qū)域較一般線路大的多，但其防護(hù)水平也應(yīng)控制在人體體表局部場(chǎng)強(qiáng)不超過(guò)人體的感知水平240KV/m。
        2 電流的防護(hù)
        如果作業(yè)人員的人體被串接在閉合電路中，人體中就會(huì)流過(guò)電流，而電擊對(duì)人體造成損傷的主要因素是流經(jīng)人體電流的大小。人體對(duì)工頻穩(wěn)態(tài)電擊的生理反應(yīng)有不同的閥值。控制閥值為流經(jīng)人體的電流不超過(guò)人體的感知水平1ma。
        3 靜電感應(yīng)的防護(hù)
        工頻交流電場(chǎng)是一種緩慢變化的電場(chǎng)，可以視其為靜電場(chǎng)。因此在工頻電場(chǎng)中也存在靜電感應(yīng)問(wèn)題。調(diào)動(dòng)作業(yè)人員在電場(chǎng)中工作時(shí)應(yīng)靜電感應(yīng)可能會(huì)遭受電擊無(wú)論是人體處于對(duì)地絕緣工況還是人體處于地電位工況，當(dāng)人手去接觸接地體或金屬體時(shí)，人體或金屬體的感應(yīng)電荷將會(huì)在接觸點(diǎn)發(fā)生宣泄，當(dāng)放電能量達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，就會(huì)使人產(chǎn)生刺痛感。為防止帶電作業(yè)人員受到靜電感應(yīng)，應(yīng)穿戴屏蔽服，限制流過(guò)人體電流，即屏蔽服內(nèi)體表場(chǎng)強(qiáng)滿足<15KV/m,流經(jīng)人體的電流<100μA的規(guī)定，以保證作業(yè)的安全。
        4  1000KV帶電作業(yè)安全防護(hù)用具
        1000KV輸電線路帶電作業(yè)主要人體安全防護(hù)用具是屏蔽服。屏蔽服是用均勻分布的導(dǎo)電材料和纖維材料等制成的服裝，具有屏蔽電場(chǎng)、旁路電流和代替電位轉(zhuǎn)移線的功能，由上衣、褲子、帽子、手套、短襪、鞋子及相應(yīng)的連接線和連接頭組成。1000KV帶電作業(yè)用屏蔽服與500.750KV帶電作業(yè)用屏蔽服的原理均為屏蔽高壓電場(chǎng)及電磁波對(duì)人體的影響，使高壓電場(chǎng)中的人體表面各部位形成一等電位屏蔽面，但1000KV帶電作業(yè)用屏蔽服使用的電壓等級(jí)更高、電場(chǎng)強(qiáng)度更強(qiáng)。試驗(yàn)表明，帶電作業(yè)人員身穿屏蔽服進(jìn)行500.750KV線路等電位作業(yè)時(shí)，屏蔽服表面最大場(chǎng)強(qiáng)分別約為1000. 1330KV/沒(méi)線路等電位作業(yè)時(shí)，屏蔽服表面最大場(chǎng)強(qiáng)將更高。
        屏蔽效率是帶電作業(yè)屏蔽服的重要技術(shù)指標(biāo)。GB6568.和IEC60895-2003標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，衣料的屏蔽效率必須>40dB代表即屏蔽服衣內(nèi)人體表面的場(chǎng)強(qiáng)為衣外場(chǎng)強(qiáng)的1/100。1000kv帶電作業(yè)時(shí)，效率為40dB 的屏蔽服不一定能滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定
        的衣內(nèi)體表場(chǎng)強(qiáng)“<15kv/m ”的要求。為了安全起見(jiàn)，選用衣料屏蔽效率>60dB的布料制作1000kv帶電作業(yè)用人體安全防護(hù)屏蔽服。為了避免組裝式的多點(diǎn)連接，屏蔽服采用帽子、上衣和褲子連成一體的式樣。為了減小裸露面積，降低面部場(chǎng)強(qiáng)，在面部還加裝了屏蔽效率為的金屬網(wǎng)狀屏蔽面罩。
        四，作業(yè)方式內(nèi)容和工具
        在桿塔處的帶電作業(yè)一般分為三種典型工況，即地電位作業(yè)，等電位作業(yè)和檢測(cè)作業(yè)。單回路桿塔和雙回路桿塔盡管有其各自不同的特點(diǎn)，但工作內(nèi)容卻基本相同，及檢測(cè)絕緣子，跟換單片絕緣子，跟換整串絕緣子等。所使用的工具有承載能力工具，載人工具，牽引機(jī)具等。
        為避免因帶電作業(yè)而額外增加塔頭尺寸，世界上許多國(guó)家均開(kāi)展了加裝保護(hù)間隙來(lái)進(jìn)行帶電作業(yè)，前蘇聯(lián)在1150KV也采用了加裝保護(hù)間隙的帶電作業(yè)方式。我國(guó)的1000KV線路也應(yīng)立即著手進(jìn)行加裝保護(hù)間隙的帶電作業(yè)方式研究，有利于1000KV線路桿塔優(yōu)化設(shè)計(jì)。
        1000KV交流特高壓輸電線路采用的導(dǎo)線為8×500㎜2，以及8×630㎜2，其使用檔距也較500KV稍大，因此懸掛導(dǎo)線的絕緣子需采用雙線300KN或400KN級(jí)，我們的絕緣提，緊線工具則應(yīng)采用高抗張強(qiáng)度的實(shí)心絕緣棒或高強(qiáng)度泡沫填充絕緣管來(lái)制造，以適應(yīng)特高壓輸電線路大的機(jī)械荷載的需要。
        1000KV交流特高壓絕緣子串，按目前討論和協(xié)商的結(jié)果，采用50片300KN瓷或玻璃絕緣子，其長(zhǎng)度約為9.75米，，加上金具有近11米。托瓶架的長(zhǎng)度約為10米，如此長(zhǎng)的托瓶架，只能采用分段組裝式結(jié)構(gòu)，其選用的材料，荷載強(qiáng)度及結(jié)構(gòu)已經(jīng)起吊方式和吊點(diǎn)，均應(yīng)進(jìn)行研究和試驗(yàn)，才能滿足特高壓線路懸垂絕緣在串和耐張絕緣子串的帶電作業(yè)要求。
        五，結(jié)論
        根據(jù)前蘇聯(lián)在1150KV特高壓輸電線路所進(jìn)行的帶電作業(yè)實(shí)踐以及我國(guó)目前對(duì)1000KV特高壓輸電線路的奠定作業(yè)研究及初步經(jīng)驗(yàn)后得出，1000KV交流特高壓帶電作業(yè)是可行的，采用必要的安全措施和作業(yè)人員的安全防護(hù)措施，作業(yè)的安全性是可以得到保證的。但是，交流特高壓帶電作業(yè)技術(shù)的研究必須與交流特高壓輸電線路的建設(shè)同步進(jìn)行，才能滿足將來(lái)1000KV的交流特高壓的安全防護(hù)與運(yùn)行的需要。尤其屏蔽服，提線工具，托瓶工具的研制以及進(jìn)入電場(chǎng)方式的試驗(yàn)研究和加裝保護(hù)間隙的帶電作業(yè)方式的研究應(yīng)提早進(jìn)行。
        六，參考文獻(xiàn)
        《輸電線路運(yùn)行維護(hù)理論與技術(shù)》----------中國(guó)電力出版社
        《高電壓絕緣技術(shù)》--------------高等教育出版社
        《特高壓輸電試驗(yàn)線段及相關(guān)技術(shù)問(wèn)題的探討》-----胡毅