特高压输电线路带电作业安全防护分析

特高压输电线路带电作业安全防护分析

(国网山西省电力公司检修分公司山西省太原市030031)

摘要:随着生活水平的提升,人们对电能的需求量也越来越大。为了能够大幅增加供电的经济性以及可靠性,带电作业已经变成超高压输电线路对设施改造、检修、测试的重要手法,为电力系统提高经济效益以及安全可靠性发挥着不可替代的巨大作用。目前高压、超高压输电线路带电作业较为成熟,但特高压带电作业仍处于发展之中。保障作业过程中的安全,是特高压输电线路带电作业的前提条件,也是当前一项重要课题。并且带电作业对于工作人员具有较大的威胁性,一旦操作不当或是没有做好安全防护则会危及生命安全。因此,在带电作业过程中需要做好安全防护工作,确保工作人员的人身安全,避免安全隐患的发生。

关键词:特高压输电线路;带电作业;安全防护

1特高压输电线路

特高压输电线路是指±800千伏及以上的直流电和1000千伏及以上交流电的电压等级输送电能。特高压输电是在超高压输电的基础上发展的,其目的仍是继续提高输电能力,实现大功率的中、远距离输电,以及实现远距离的电力系统互联,建成联合电力系统。高压输电是用变压器将发电机输出的电能升压后经输电线路传输的一种形式,其在降低损耗方面的效果比较明显。近些年来特高压输电线路的应用范围逐渐扩大,给人们提供便利的同时也带来很多问题。由于塔杆自身比较高,塔头尺寸比较大,存在的分裂线路越来越多,绝缘子片的数量也不断提升,其吨位也随之增大。其次由于线路运行过程中电压比较高,带电周围的电场强度比较大。而特高压输电线路的输送容量比较大,停电检修对受端电网影响较大,因此特高压输电线路带电检修作业是输电线路检修工作的必然趋势。但由于特高压输电线路比较长,容易受到地理环境、气候环境以及其他因素的影响,这就要求相关工作人员积极对现有的应用方式进行了解,并根据实际情况确定合理保护措施。

2影响特高压输电线路带电作业安全性的因素

2.1特高压输电线路中的电场

特高压输电线路在日常的运行中会产生十分巨大的电场,随着其中电压的升高,电场的强度也会不断加强,而这时带电作业人员进入高压电场的话,会使电场发生相应的改变,这时带电作业人员会感觉到身体的不适。在特高压输电线路中,带电作业的工作人员时入这一电场中时,会导致电场在强度与方向等方面发生相应的变化,而随着电场强度的不断变化,带电作业人员与等电位操作位置的场强会保持一致,这时的场强值就是人体正常情况下可以承受的最大值,如果在实际的工作中超过了这个数值,作业人员就会感觉到不适,严重时甚至会造成人员的伤亡。

2.2特高压输电线路中的各类电流

在带电作业中,当相关作业人员进入电场,就如同作业人员串联到了一个闭合电路中,在带电作业人员的身体中会有电流通过,但是在暂态电击和稳态电击下会引发各类电流,这些电流会对其中的带电作业人员产生极大的危害。如果带电作业人员在实际的工作中站在低电位并且与地面一些绝缘的导体有局部的接触,这时带电作业人员的体内就会有大量的电荷放出,这种情况下会极易出现暂态电击,这样导体的放电量就会成为衡量作业人员安全性的重要指标。而稳态电击是指高压电场在穿过一些耦合电容时会形成一个导体,而当带电作业人员的身体接触到这个导体时,会形成一个电流,这个电流会对带电作业人员的身体造成极大的危害,严重时会使人体产生震惊,甚至会产生呼吸痉挛等症状,极大的危及到带电作业人员的身体健康。

2.3特高压输电线路中的静电

静电感应也会对特高压输电线路作业人员造成生命安全事故发生,带电作业人员在电场中进行工作过程中,由于静电感应就会造成电击现象,通常有两种体现方式:①当带电作业人员进入电场以后,因为人体的阻力是很小的,所以可以认为人体是一根导线,当与特高压输电线路中的物体有接触时,会对带电作业人员的身体产生极其强烈的电击,这种电击会对人体产生极大的危害;②当带电作业人员处于低电位时,地面的一些金属物体在这样的强电场中会不断积累电荷,并在某一个随机的位置进行放电,从而形成电击。这两种电击都会对电压输电线路中的带电作业人员造成极大的危害,严重时会有生命危险。

3特高压输电线路带电作业的安全防护

3.1正常电压输电线路中带电作业安全防护措施

如果是正常电压输电线路带电作业,遇到高空作业的时候,就要充分掌握电压是由低向高传导的,越是高处电压越大,随着工作人员攀爬高度的增加,带电导体则越会起作用,工作人员体表场强就会随之不断增加;工作人员从高塔低电位向带电体电位方向移动,也会出现移动过程中体表场强的不断增长;工作人员带电作业,和导线等电位直接接触,极容易导致体表场强增加的情况,据测算此时的场强会达到限值。不同的情况需要采取不同的措施,只有这样才能保证工作人员人体安全。①采取脉冲电流防护措施。等电位操作中,工作人员人体和带电体出现了电位差,直接引起脉冲电流和火花发生放电的现象,如果没有良好的保护,工作人员越是靠近导线,则越会感觉到带电体刺痛,只有全面解决脉冲电流问题,才能最大限度的保护工作人员安全,进行工作时,适当的拉大头部与带电物体距离,保持标准规范的距离,就会有效减少危害。②采取静电感应防护措施。静电感应容易对工作人员产生电击危害,为了避免出现意外,就需要严格按照规定穿戴屏蔽服或静电服,做好整体防护。

3.2特高压输电线路带电作业的电位转移电流防护

在对特高压输电线路检修过程中,要能够对塔上作业人员的安全防范在电场方面进行加强安全防护,对感应电压进行安全防护的加强。在1000kV特高压线路运行过程中,带电回路在周围空间产生电场,在这一作用下皮肤表面就会积聚电荷对人体产生刺激。在作业人员进入等电位过程中的电位转移时,作业人员和导线间就会形成电容放电脉冲电流并会随电压等级提高而增大,与此同时电弧也会随着脉冲电流的增大而增强。在这一过程中要能够及时准确的采取相关措施进行防护,作业人员电位转移过程中人体和导线间的电位差超过空隙间绝缘强度就会产生电弧放电,在放电的电流会呈现出明显的脉冲电流串波形特征。针对特高压交流线路以及和±800kV直流线路电位转移中的脉冲电流进行试验可知,直流特高电压线路带电作业电位转移脉冲电流的幅值要小于交流特高压线路。

3.3特高压输电线路中静电的防护

当带电作业人员到达线路杆塔时,由于此时距离带电体的距离很近,作业人员体内就会存在很多的感应电荷,当作业人员接触到杆塔时,会出现全身刺痛的感觉;地面上的作业人员在遇到较强的电场时,如果触碰相关的停电设备上的金属物件时,也会出现相应的静电感应,从而引起电击现象。为了避免这种事故的出现,应当做好两个方面的防护措施。①在高空作业中,如果因为特殊情况不能穿戴相应的绝缘鞋或防护服时,带电作业人员要先进行接地,然后再接触金属物体,可以有效地防止电击的出现;②在带电作业中正常情况下要穿戴相应的屏蔽服或防护服,并且要注意各个屏蔽节点相应接触点的完好性。

3.4以规范化、标准化的工作保障带电作业安全

特高压输电线路带电作业是一项危险性大、技能要求高、劳动强度大的工作,专业性很强,带电工作人员必须经过专业的训练。应选拔身体素质好、业务技能高、安全意识强的人员,并加强日常训练、学习培训,使工作人员经常处于良好的状态下,满足随时开展带电作业的要求。带电作业前应做好充分的准备,开展现场勘查,研究清楚可能出现问题或困难的具体细节,采取可靠的工艺方法,制定专项的技术方案,并开展安全技术交底,进行危险点分析,交代预控措施,使每一位工作班成员均明了作业流程、方法和注意事项,保证团队合作顺畅。在带电作业过程中,应严格执行保障安全的各项组织措施、技术措施,以规范化、标准化的工作保障带电作业过程的安全。在实际操作中,作业人员的安全意识、技能素质左右着作业过程的安全。为了能够更加安全的进行带电作业,应建立健全管理和培训机制,持续进行特高压输电线路带电作业的理论基础学习、实操技能训练和安全教育培训,为现场作业打下良好的基础,保障特高压带电工作全过程的安全可靠。

4结束语

综上所述,相对于高压输电线路而言,特高压输电线路杆塔高、塔头尺寸大、导线分裂数多,绝缘子片数多;线路运行电压高,带电体周围的电场强度高;输电线路长,沿线地理、气候环境复杂。因此,开展带电检修对保证线路安全运行有着更重要的意义。相关电力单位应对特高压输电线路带电作业的安全防护工作予以高度重视,加大对日常带电线路运行安全管理力度,确保电网运行的可靠性与安全性,为我国经济及社会的健康、可持续发展打下坚实基础。

参考文献:

[1]110kV高压输电线路施工技术要点分析[J].陈文辉.中国战略新兴产业.2017(32)

[2]高压输电线路状态检修及维护技术分析[J].伍海波.通讯世界.2017(11)

[3]超高压输电线路带电作业研究[J].杜汝辉.科技与企业.2015(12)

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