试论500kV双回路同塔架设输电线路带电作业技术

赵淼 刘德明 邱晓光 王建利

【摘 要】500kV双回路同塔架设线路属于大容量输电线路，在实施作业时需要面临较大的安全风险。基于此，本文就500kV双回路同塔架设输电线路带电作业技术进行研究，首先就500kV双回路同塔架设输电线路的地电位作业、等电位作业和检测作业进行简要分析，然后阐述500kV双回路同塔架设输电线路的安全性试验，对带电作业的危险率和安全性进行分析，最后分析带电作业的安全技术措施。

【关键词】500kV；双回路；同塔架设；带电作业

随着我国社会经济水平的不断提升，社会的用电量不断增加，对于一些大型的电力工程项目而言，需要采用500kV双回路同塔架设方式实现输配电。我国一般采用的输配电方式都是单回线路，带电作业的经验也多积累于此，而对于500kV双回路同塔架设输电线路的带电作业还不够成熟，无论从安全性还是可行性都具有一定的不足。为了提高带电作业的技术水平，对这一课题的研究是很有必要的。

一、500kV双回路同塔架设输电线路的带电作业分析

分析500kV双回路同塔架设输电线路的布设情况可知，该线路有以下几个显著特点：其一，500kV双回路同塔架设输电线路的塔杆较高，而且横担尺寸长于一般塔杆；其二，500kV双回路同塔架设输电线路的导线呈现出伞形或者鼓形的特点；其三，500kV双回路同塔架设输电线路的二回线路会受到影响。本文就以下几种典型的带电作业模式进行分析：

（一）地电位作业

双回路同塔架上面的绝缘子串需要进行及时更换，电工在开展作业时需要从500kV双回路同塔架设输电线路的上相导线下方经过，并且从中相横担达到需要进行作业的地方，这时电工的姿势会使头部形成尖端，当电工将战略站立在斜材、横担平材等上面时，就会使放电路径形成。假设电工所处的位置是放电量最大的位置，则可以通过安全性实现推算出放电时的电压。

（二）等电位作业

电工在对500kV双回路同塔架设输电线路实施等电路作业时，需要采用以下几种方法：其一，电工可以采用绝缘硬梯从水平的方向进入需要作业的位置；其二，电工可以采用吊篮以水平的方向进入需要作业的位置；其三，电工可以采用吊椅、软硬梯，从水平的方向滑进需要作业的位置。无论采用哪种方法，电工都需要坐下或者保持下蹲。在实际的等电位作业时，电工的进入可能会受到风力的影响发生偏斜，假设电工在进入作业环境后出现最坏的情况，可以对组合间隙的放电量进行推算。

（三）检测作业

为了保障电力系统的安全稳定运行，需要对电力设备进行安全检测。检测的过程中，电工一般会利用绝缘杆进行作业，由于绝缘杆在运动时会与线路形成放电路径，因此存在较大的安全隐患。例如绝缘杆顶部有金属附件，如果与高压导线相触碰，就会引发严重的触电事故，而高空带电作业会受到风力的影响，一旦电工受到风力的影响发生偏斜，就会与导线更加接近，从而引发安全事故。假設电工所持的绝缘杆与导线之间的距离为3.7米，可以推断出这一情况下线路的放电电压。

二、500kV双回路同塔架设输电线路的带电作业安全性实验

（一）实验方法

为保证安全性实验的可靠性，主要采用以下几种实验设备，分别是冲击电压发生器（型号为527kJ、5400kV）、低阻串联阻容分压器（型号为5400kV）、峰值电压表（型号为64M）、示波器（型号为Tek TDS 340）、玻璃绝缘子串（型号为LXY3-300×26）。在实验开始前需要对各项电力设备进行校正，将设备的误差值严格控制在3%以下。在本次实验中对500kV双回路同塔架设输电线路的实际情况进行模拟，采用长度和分裂间距分别为20米和450毫米的导线对四分裂导线进行模拟，并在模拟导线的两端装置800毫米的防晕环，以每点40次的频率进行施压[1]。

（二）结果分析

根据安全性试验可以对地电位作业、等电位作业和检测作业这三种模式下的危险率和安全性进行分析。

就地电位作业而言，主要在试验中模拟电工在中相横担上的作业工况，设置电工与线路上导线之间的距离为3.3米，未受到风力的影响，玻璃绝缘子串的总长度为5.07米，波形为250/2500，加压次数为40，放电电压为1516；就等电位作业而言，主要在试验中模拟电工在水平进入作业环境后的作业工况，设置组合间隙为0.4/3.8米，因风力影响偏移10度，玻璃绝缘子串的总长度为5.07米，波形为250/2500，加压次数为40，放电电压为1339；就地电位作业而言，主要在试验中模拟电工在塔身架构上的作业工况，设置电工手中绝缘杆与线路导线之间的距离为3.7米，因风力影响偏移19.6度，玻璃绝缘子串的总长度为5.07米，波形为250/2500，加压次数为40，放电电压为1515。

根据概率密度函数可以计算出不同工况条件下电工带电作业的危险率，其中地电位作业的危险率为3.61×10-9；等电位作业的危险率为3.77×10-7；检测作业的危险率为6.71×10-7。根据《带电作业工具基本技术要求及设计导则》可知，电工带电作业的危险率在1.0×10-5以下时说明可以安全作业，而经过安全性实验发现在假设电工所处环境最危险的情况下，危险率仍然远低于标准值，说明可以将安全性实验中的距离作为可靠的安全作业距离[2]。

三、500kV双回路同塔架设输电线路的带电作业技术分析

在对500kV双回路同塔架设输电线路进行地电位作业时，电工需要身着屏蔽服和阻燃内衣进行作业。根据《工频电场安全技术标准》的规定，已知标准的屏蔽服内体表场强的安全允许值为每米15kV，而选取测量点实际测量发现，500kV双回路同塔架设输电线路上的体表场强为每米0.54～3.42kV，因此采用屏蔽服作业能够对电工形成有效保护，在带电作业时必须对屏蔽服进行有效穿着。

在对500kV双回路同塔架设输电线路进行等电位作业时，主要项目有更换绝缘子串、单片、线夹、导线修补等，在作业期间可以结合吊杆、闭式卡具、托瓶架和吊篮进入等电位走线四种形式对线路缺陷进行带电消缺作业，一般需要6名作业人员，分别为2名地面电工、2名塔上地电位电工、1名负责人和1名等电位电工。

本文利用EMTP程序（电力系统电磁暂态分析仿真软件）对线路参数和感应电压进行计算，通过计算可知，在同相序和逆相序两种情况下，感应电压的最高值都基本相同。在对500kV双回路同塔架设输电线路进行检测作业时，着重遵循两个安全防护的要点，分别电场防护和感应电压防护。就电场防护来看，必须完全对电场进行屏蔽，避免对人体造成危害；就感应电压防护来看，必须避免静电感应，从而使人体遭受“麻电”，引发严重的二次事故。

总而言之，在对500kV双回路同塔架设输电线路进行检测作业时，电工必须配置全套的屏蔽服、导电鞋、导电手套，确保各连接点的紧密度，着重注意在传递较长的金属物体时，先将金属物品接地，然后再实施作业。如果在一回停电、另一回运行的情况下，可以采用等电位和地电位两种检修方式。前者将停电线路仍然看作带电线路，必须采用全套的屏蔽服及绝缘工具进行作业，并与接地构件保持1m以上的安全距离；后者需要配置全套的屏蔽服、静电防护服、导电鞋等设备，但是对绝缘工具不做限定，也无需考虑安全距离，但是需要时刻与二端接地前的被检修线路保持距离，严禁直接接触。

四、结论

综上所述，针对500kV双回路同塔架设输电线路带电作业技术的探究是非常必要的。500kV双回路同塔架设输电线路带电作业技术一般包括三种典型的作业方式，分别是地电位作业、等电位作业和检测作业。通过安全性实验分析可以得到最佳的安全作业距离，操作人员使用安全技术进行带电作业，能够使人身安全得到有效保障，并提高带电作业的技术水平。希望本文能够为研究这一课题的相关人员提供参考。

【参考文献】

[1]祝勇，汪盛.500 kV紧凑型双回路直线塔组立施工技术研究[J].湖南电力，2017，37（05）：67-70.

[2]杨利伟.特高压直流培训基地±500 kV双回路塔导线布置方案探讨[J].广西电力，2017，40（04）：27-30.