220 kV同塔四回线路带电作业的探讨

胡伟，李广帅

（杭州市电力局，杭州310009）

220 kV同塔四回线路带电作业的探讨

胡伟，李广帅

（杭州市电力局，杭州310009）

随着杭州地区220 kV同塔四回高压输电线路的不断投入运行，线路停电检修工作面临问题日益凸显。通过研究220 kV同塔架设四回输电线路带电作业的安全距离、进入强电场方法、带电作业安全性分析、危险点及预控措施分析等一系列关键问题，探讨了220 kV同塔架设四回输电线路带电作业的可行性。

同塔；四回；线路；带电作业

随着我国国民经济高速发展，电力需求增加，电网建设加快，输电线路通道日趋狭窄，特别是人口密集、经济发达区域，更是难以争取到架空输电线路通道。

同塔多回输电线路技术的研究和运行经验表明，建设同塔多回输电线路是电网建设中解决线路通道狭窄、优化土地空间、扩大输送容量、推动地区与电网网架建设协调发展的有效手段。当前在电网建设中已普遍采用同塔多回路线路架设的设计方案，尤其是在经济发达地区，同塔四回高压输电线路日益增多。为保证安全供电，有必要对同塔四回线路的带电作业开展研究。

1 220kV同塔四回线路的带电作业

1.1 线路运行情况

2005年杭州电网投运了第一条220 kV同塔四回输电线路萧兴2P23线、萧南2P24线（潮兴4429线、潮南4430线），目前杭州电网同塔四回线路已达数10条，输电线路使用的塔型有SSJ1， SSJ2，SSJ3，SSJ61F，SSJ63，SSJ64F，SSJT1，SSJT2，SSJT3，SSZIV1，SSZV1，SSZV62，SSZV63F等，普遍采用了水平排列的结构形式，即在杆塔的同一侧横担上布置两回输电线路，同塔四回线路见图1。

若其中一回线路采用常规的停电检修作业，为确保检修人员的作业安全性，很多作业项目需同侧横担另一回线路配合停电，这可能会导致一个双回路供电的220 kV变电站全停，无疑将给电网的安全、稳定运行带来极大的压力，增加系统的运行风险。

1.2 带电作业

随着输电线路状态检修工作的不断深入，为提高输电线路供电可靠性，减少线路停电次数，确保供电质量，大力推广带电作业是高压输电线路检修作业技术发展的方向之一。因此，研究220 kV同塔四回高压输电线路的带电作业方法，并最终形成一套标准化作业的技术规范无疑具有十分重要意义。

以线路中所占比例最高而作业难度最大的SSJ1型耐张塔和SSZV1型直线塔，作为重点探讨对象。依据线路竣工图纸、竣工资料，绝缘子、金具、净空尺寸等线路参数，通过对比优化选取带电作业净空最小尺寸。

1.3 安全距离的确定

根据DL/T 620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》、GB/T 19185-2003《交流线路带电作业安全距离计算方法》和《国家电网公司电力安全工作规程》，经相关公式计算可确定其带电作业最小安全距离，推荐220 kV同塔四回线路的最小电气安全距离：相-地1.64 m；相-相2.75 m。

考虑作业人员活动范围，推荐220 kV同塔四回输电线路最小安全作业距离为：相-地2.14 m；相-相3.25 m。

2 SSJ1型耐张塔带电作业安全性分析

2.1 进入强电场方法

等电位进入强电场的常规方法有：沿软梯进入强电场；使用绝缘硬梯进入强电场；沿绝缘子串进入强电场。

沿软梯进入220 kV同塔四回线路强电场存在以下困难：上横担、中横担距离地面较高，可达43～52 m；等电位作业电工需要多次穿越带电导线、反复进出强电场才能到达上方导线，同时还要考虑进入强电场时不同相之间的组合间隙。因此不宜采用沿软梯进入强电场的作业方法，此处重点研究等电位电工采用绝缘硬梯进入强电场的作业方法。

2.2 地电位电工作业

地电位电工站立时身高以h=1.8 m计，两横担设计高差H=7.5 m，头顶上方导线向下悬垂距离d=2 m，则引流线最低点P到地电位电工头顶Q距离为ΔH=3.7 m，远大于规程要求的人体距带电体1.8 m的安全距离，安全裕度可以达到110%，地电位电工在横担上活动不会引起上方导线对人闪络放电。

由于地电位电工头部距导线较近，电场强度较高，作业中应采取电场防护措施，保证人体体表场强小于240 kV/m。经过上述计算，地电位电工距离上方跳线距离满足工作安全性要求，如图2所示。

2.3 等电位电工作业

选择沿水平绝缘硬梯采用“骑马式”进入强电场，人体宽度按0.6 m考虑，应保持硬梯有足够的有效长度，并与导线成一定角度。所需硬梯的长度依据耐张串与横担夹角α不同会有所差异。

以耐张串与横担夹角为α=70°为例进行分析，见图2，考虑到现场实际金具尺寸，须将硬梯挂在距离耐张串最外侧延长杆0.8 m处，为作业方便，将梯子梯子与导线成30°放置，则在三角形中利用正弦关系得：L=3.5 m。

等电位电工作业安全距离示意见图3，当人体M从E点沿梯进入强电场时，人体在大地和强电场间的组合间隙为KM+MN逐渐增大，人移动到M1点时，M1N=M1G，然后人向B点移动的过程中组合间隙为AM+MG，组合间隙逐渐减小，人体到达K点时最小。K点到绝缘子串垂直距离约为0.8×tan30°-0.4=0.1 m，这样在K点附近等电位电工腿部会短接瓷瓶，短接长度为0.3 m以内，则等电位时等电位电工对地间隙为：2.17-0.3=1.87 m，从图3中可以看出，在整个进入等电位位置过程中，在A点附近绝缘间隙最短，也就是“最危险点”，但仍满足对地间隙要求。

3 SSZV1直线塔V串绝缘子带电作业安全性

3.1 进入强电场方法

（1）电工利用固定在导线或避雷线上的软梯从地面开始登高进入等电位作业；

（2）硬梯倾斜或垂直于架空导线水平方向安放，等电位电工沿绝缘硬梯采用骑马式进入等电位作业；

（3）电工利用吊篮、座椅、软梯或独脚梯端部固定在金具绝缘子串悬挂点周围，等电位电工在吊篮、座椅或梯子上伴随着地电位电工采用放松控制绳索的方法进入等电位作业。

3.2 地电位电工作业

假定塔上地电位电工的身高为1.8 m。由上述对V型绝缘子串结构尺寸计算可知，下导线挂点距离横担的垂直距离在2.9～3.0 m之间，在以下对塔上地电位电工作业安全性分析中，视导线挂点与横担的垂直距离为3.0 m。

以1.8 m为半径做2个圆形区域。根据安规规定，220 kV带电作业地电位电工与导线的安全距离为1.8 m，也就是说地电位电工活动范围必须在圆形区域之外。图4为地电位电工作业安全距离，对于SSZV1型铁塔，塔上地电位电工在中、下横担水平铁作业时完全满足安全距离要求，在图4中以“点划线”标出了塔上地电位电工的活动通道。

3.3 更换外侧相V串等电位电工作业

根据横担外侧相V串绝缘子与塔体的几何模型尺寸进行相关计算，采用绝缘硬梯，从导线下方横担进入强电场，梯子在横担侧固定的位置范围如图5所示。即保证梯子与V串双分裂导线对地垂直面的夹角大于9°，梯子的有效长度须大于5.1 m。

等电位电工进入强电场后，应保持身体与上、下横担距离不小于1.8 m。通过前面计算可知，上导线距上横担为2.3 m、下导线距离下横担为3.6 m，做出等电位电工安全作业区域，如图6所示。

3.4 更换内侧相V串等电位电工作业

根据横担内侧相V串绝缘子与塔体的几何模型尺寸进行相关计算可知：

（1）采用水平硬梯进入强电场方法，经计算组合间隙不足满足要求，故此方法不可取；

（2）采用中横担沿硬梯进入强电场方法，因硬梯子过长导致作业困难，故此方法亦不可取；

（3）提出采用“软梯+硬梯”即“荡秋千”方式进入强电场的方法，将绝缘硬梯挂在导线上方横担处，滑车控制硬梯进入强电场，如图7所示，经相关过程计算该方法可行。

4 危险点与预控措施

同塔四回线路带电高空作业量较大，作业环境较为复杂多变，存在较高危险性，稍有闪失将会对设备造成损坏甚至对人身安全造成严重威胁，为确保带电作业项目安全进行，针对上述各带电作业可能存在的危险点，制定了下列的预控措施：

（1）带电作业电工须穿全套合格的屏蔽服，并保持各部连接可靠；

（2）在SSJT1塔型上最下方长横担上作业，通过上方引流线正下方时，电工与引流线距离不足1.8 m，达不到安全要求，需要电工保持低头或猫腰姿势，确保安全距离；

（3）在沿硬梯进入强电场过程中，注意保持身体所占空间，尽量增大组合间隙。即将与导线等电位时，注意保持腿部与瓷瓶串距离，短接瓷瓶不得多于2片，且良好绝缘子不得少于11片；

（4）带电更换SSZV1型V串绝缘子时，作业及工具传递过程中，手及金属工具不得超过等电位电工头部。更换内侧相V串过程中，在硬梯上应有明显的限位标记，人体任何部位不得超过此标记；

（5）更换SSZV1型外侧相V串绝缘子时，绝缘硬梯较长，在传递和组装过程中要避免与塔身、导线发生磕碰；

（6）必要时塔上增加专职监护人。

5 开展带电作业研究的成果

开展同塔四回线路带电作业，解决了220 kV水平排列同塔四回线路无法带电更换绝缘子的难题；为实现净空尺寸小情况下的带电作业，创新了带电作业方法；同时制定了一套标准化的作业流程，对于V型串采用软、硬梯结合中间电位方式进入电场，对于耐张串采用紧线拉杆托瓶架法，为等电位电工沿水平硬梯进入强电场开辟了新途径。

带电作业的经济效果显著，以220 kV潮兴4429线、潮南4430线（与潮祝4431线、潮桥4432线同塔四回架设）为例，一次典型的220 kV线路同塔四回带电作业若需同侧横担双回线路同停，则考虑变电停役操作时间2 h，现场作业时间4 h，变电复役操作时间2 h，共计需8 h。若每回线路每小时平均供电负荷5万kWh，相当于多供电量80万kWh。通过开展220 kV线路带电作业，确保能在设备不停电情况下及时消除设备隐患和缺陷，大大提高供电可靠性。

6 结语

研究使用了多种方法、工器具配合在净空尺寸较小、开展带电作业难度大的塔型上进行带电作业，具有一定的推广价值，可将此带电作业方法推广到国内其他同塔多回线路中。带电作业的开展虽取得了有一定成绩，但由于同塔四回输电线路净空尺寸较小，进入强电场的路径较长，尚存在常规材质的绝缘硬梯尺寸长、重量大等问题，需进一步开展研究工作。

[1]张远健.同塔多回输电线路带电作业可行性分析及作业方法研究[D].广州：华南理工大学，2011.

（本文编辑：陆莹）

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Discussion of Live Work on 220 kV Same-tower-four-circuit Lines

HU Wei，LI Guang shuai
（Hangzhou Electric Power Bureau，Hangzhou 310009，China）

With 220 kV same-tower-four-circuit HV transmission lines continuously put into operation in Hangzhou，the problems line maintenance by outage faces become increasingly visible.By investigation on safety distance for live work on 220 kV same-tower-four-circuit transmission lines，ways to enter into strong electric field，analysis on safety of live work，dangerous point and precautions，the paper discusses feasibility of live work on 220 kV same-tower-four-circuit transmission lines.

same-tower；four-circuit；line；live work

TM755

：B

：1007-1881（2013）11-0044-05

2013-08-13

胡伟（1980-），男，宁夏中宁人，高级工程师，长期从事高压输电线路和电缆线路运行检修维护工作。