输配电线路带电作业技术探讨

王志强

国网山西省电力公司原平市供电公司



输配电线路带电作业技术探讨

王志强

国网山西省电力公司原平市供电公司

摘 要：本文主要介绍了输配电线路带电作业的国内外发展历程，对带电作业工作过程中安全距离的计算方法进行了说明，最后总结了未来输配电线路带电作业的发展趋势和发展方向。

关键词：输配电线路；带电作业；安全距离

1 前言

目前我国带电作业相对于其他发达国家而言具有作业方式的多样性，作业工具的轻便性，作业难度较大，作业范围广泛等特点，各大电网普遍存在长距离输电电网网架。随着电网建设的快速发展，为保障电力系统高安全﹑高效率和高可靠地运行，输电线路的带电作业成为线路保障的重要技术手段。随着电网系统的不断建设和输配电线路电压的不断提高，带电作业技术的面临前所未有的机遇和挑战。

2 带电作业技术的发展历程

2.1 国外带电作业发展

与西方的发达国家在很早以前就开始进行了带电作业技术的研究和探索。早在上世纪二三十年代俄罗斯就对输配电线路进行过带电作业的实验，并且对220kV以下线路的等电位带电检修方法进行了大范围的应用和推广。随着社会的发展高压线路的电压不断提高，为保障输配电线路高效可靠地运行人们对带电作业方法也进行了探索性的研究。在二十世纪五十年代，美国就开始实施和推广将带电作业技术从最开始的地电位作业方式（原理如图1所示）发展为了等电位作业方式（原理如图2所示），这种作业方式的改变实现了原地电位作业所不能实现的超高压线路的带电作业工作。除了在作业方式的发展外美国﹑加拿大﹑法国等经济较为发达的国家在带电作业工具方面进行积极的研究探索提出了采用绝缘斗臂车对输配线路进行带电作业， 其中美国还进一步开发了绝缘斗臂车用于支撑导线，实现了单相带电导线到三相带电导线的带电更换作业。

图1 地电位作业原理图

图2 等电位作业原理图

2.2 国内带电作业发展

我国的输电线路带电作业开始于20世纪50年代，曾经在六七十年代提出在电网建设工作中推广输电线路的带电作业技术，但是由于知识技能和安全设施的不完善使输电线路的带电作业的实施工作事故频发。我国相对国外经济较为发达的国家而言带电作业技术而言起步较晚。但随着我国电网的快速发展，尤其是近十年内电压在1000 kV以上的特高压交流﹑电压在±800 kV 以上的直流线路的建设，推动了我国带电作业技术的研究及应用。

3 带电作业安全距离

现场作业人员在进行高压输电线路的带电作业过程中，因为高压输电线路存在电压差，所以现场作业人员在作业过程中容易产生过电压危害工作人员的人身安全。在带电作业过为防止过电压，保障作业人员人身安全，需要带电作业人员与带电导线之间拥有一定的空气间隙距离。在作业过程中工作人员不得超过最小安全距离进行作业，否则而将会危机带电作业人员的人身安全。

在带电作业过程中作业人员与带电体的最小距离至关重要，最小安全距离计算的方法主要有惯用法和统计法两种方法。惯用法主要用于计算电力系统电压在220kV及以下的高电压下的最小安全距离。而对于220kV以上的特高压系统和超高压系统采用惯用法计算最小安全距离，由于绝缘间隙的取值过大而使计算结果不够准确。在使用统计法来计算最小安全距离过程中需要假设其电力系统中过电压和绝缘间隙放电电压均为正态分布。根据过电压和绝缘间隙放电电压的正态分布的均值和偏差两个基本参数计算危险率。危险率越大则产生的过电压越大，容易发生放电现象。 已知电力系统过电压的概率分布及绝缘间隙放电电压击发生概率都处于正态分布状态，其表达式为

P0（U）为电力系统过电压概率分布函数；Pd（U）为空气间隙放电的概率分布函数。在常规情况下危险率R值应在0- 0.00001区间内。安全间距的影响因素主要有：过电压幅值﹑空气间隙形状﹑空气间隙结构﹑电力系统海拔高度等。同时电力系统自身的系统结构﹑输配电线路的长度等因素在作业过程中过电压的产生有很大的影响，使操作时产生的过电压发生改变。所以，在计算带电作业的安全间距时，必须根据线路的实际情况﹑实际过电压进行计算。由于空气间隙放电作系数的影响因素同时也需要考虑间歇结构的形状﹑作业具体位置等。表 1 为我国几条有代表性线路的安全间距数据。

表 1 国内几条线路的安全间距

4 带电作业未来研究发展方向

（1）机器人，直升机等先进的科学产品在带电作业过程中的使用应该成为带电作业技术的发展趋势。直升机主要用在传输线的巡线，接线，维护等操作，也可以作为带电水清洗设备。随着机器人产品的发展，机器人已被应用于输配电线路带电作业。当进行作业时由操作工人在控制台上执行操作，以操作机器人的手臂前端配置的工具控制机器人进行配电线路的各种作业。这些应用不仅大大提高了输配电线路带电作业技术，也代表着输配电线路的带电作业技术发展已经进入了一个新的领域。

（2）利用水清洗带电系统的研究和使用。带电绝缘清洗装置是防止和减少由于系统的污秽产生事故的有效手段，我们研究设计出各种电压等级的变电站的最佳的液压， 排水量， 喷雾速度， 喷射角度， 喷嘴形状和水柱距离，当绝缘子污秽积累到一定程度可以自动清洗。

（3）新型的检测仪器的使用。它是指应用电子﹑红光﹑光纤﹑自动控制等技术运用于带点检测仪器及仪表，使带点检测更准确更便利，并且新型的检测仪器绝缘性能高，机械强度好，工作人员更容易操作。

参考文献：

［1］苏略.输配电线路带电作业技术的研究与发展［J］.科技与企业，2014 （15）.

［2］李津.浅析配电线路带电作业［J］.湖南工业职业技术学院学报，2010 （6）.