10 k V架空配电线路带电更换避雷器技术研究

李 聪

（广东电网有限责任公司汕尾供电局，广东汕尾 516600）

0 引言

随着经济不断发展和用户对供电质量的要求越来越高，片区停电或者短时的停电都将对用户造成严重损失，而且，从企业自身利益来说，不稳定的供电后果会减少供电量，降低供电效益。不停电作业是一种极为有效的解决方法，能大幅度地提高供电的可靠率，同时也最大程度上减少了停电时间和降低用户用电影响，实现了供电企业和用户的双赢。带电作业的实施，能及时排除处理缺陷，保障电网安全可靠运行，随着对供电可靠性要求越来越高，为减少线路产生的过电压而造成的跳闸事故，当遇到操作过电压或雷击过电压时，线路上就需安装防过电压装置——避雷器，来有效地释放操作或雷击电流，利用带电作业法解决、排除线路避雷器的运行故障，能提高线路供电的安全可靠性。所以开发10 kV架空配电线路带电作业具有很高必要性和实用价值。

1 带电作业方式的分类[1]

带电作业的方式根据人体与带电体之间的关系可分为三类：等电位作业、地电位作业和中间电位作业。

2 带电作业与停电作业相比较的优势

（1） 带电作业能够及时地消除设备缺陷，从而减少或避免设备“带病运行”的时间，降低事故发生的机率。

（2） 大力推广带电作业，可以有效地减少每年线路及设备停电的总次数，从而大幅度减少停电作业中的“误登杆触电伤亡事”、设备倒闸操作中的“误操作事故”、“误挂（拆）地线”等事故。

（3）带电作业不受时间约束从而跳出计划检修的限制。减少了人力、物力在往返集结过程中的无效工时及费用，有力地保障了城区供电，减少了市民无电之忧。

3 常用避雷器类型与工作原理

配电网中常见的避雷器有保护间隙避雷器、管型避雷器、阀型避雷器和氧化锌避雷器。氧化锌避雷器，是目前来讲技术较成熟的一种避雷器，也是当今使用最广泛的避雷器（见图1）。氧化锌避雷器按结构性能可分为：无间隙（W）、带串联间隙（C）、带并联间隙（B）三类。

避雷器工作原理：正常时，避雷器将电源母线与地隔离，母线对地绝缘，当有过电压来时（包括雷电过电压和内部过电压），避雷器动作，使母线接地，释放电流。过电压时间一般很短。过电压作用过去后，流过避雷器的电流是工频续流，要求避雷器这时能可靠切断工频续流，使母线对地绝缘，一般现在都采用氧化锌避雷器，避雷器选择不合理，不能可靠切断工频续流。

图1 氧化锌避雷器

4 10kV配网避雷器运行中常见故障

金属氧化锌避雷器，随着运行时间增长、绝缘老化，氧化锌避雷器也易发生故障，如图2所示。常见故障有：在线泄露电流表读数异常增大或者异常减小、爆炸。

图2 避雷器老化造成接地点脱落

（1）在线泄露电流表读数异常增大时，可能是受潮引起泄露电流增加和内部闪络故障。避雷器受潮的主要原因有：密封不良，组装避雷器时带入水分，安装投运后，在运行电压和环境温度的共同作用下，阀片内的水分留在阀片外侧和瓷套内壁，引起沿面闪络，致使在线泄露电流表读数异常增大。

（2）在线泄露电流表读数异常减小时，要对比其他相别的数据再做判断。若读数只是降低时，有可能是因为支持避雷器的底座瓷瓶有较多污垢，致使瓷瓶表面的泄露电流增大，随之分流增大，使表计的读数降低。

（3）避雷器在运行中发生爆炸的事故，其发生爆炸的原因可能由于电力线路遭受雷击，避雷器正常动作，但由于避雷器阀片电阻不合格、或由于时间长阀片出现裂纹，避雷器上的残压虽然很低，但是续流变大，有发生爆炸的可能。

表1 风险分析表

5 带电更换避雷器作业安全及预控措施

风险分析见表1所示。

5.1 安全措施[2]

（1）带电作业必须办理线路第二种工作票，必须申请退出重合闸。严禁约时退出或投入重合闸。

（2）工作负责人和监护人应由具备带电作业实践经验，熟悉作业人员技术水平，熟悉设备情况及熟悉本作业指导书的人员担任。

（3）本项目带电作业工作班成员不宜少于5人，必须设专人监护。

（4）带电班人员现场必须执行《汕尾供电局带电作业安全规程》。

（5）在配电线路上带电作业期间，严禁在该线路上进行倒闸操作，以防操作过电压。工作线路发生故障跳闸时，当值调度员必须确认带电作业班退出作业范围才能下令送电，带电作业班恢复工作前工作负责人必须与当值调度员联系。

（6）配电带电作业应具备良好的天气条件，夜间带电作业应有足够、合适的照明。如遇雷电、雨、雪、大雾、5级及以上大风天气或空气相对湿度大于90%时禁止进行带电作业。空气相对湿度介于80%～90%时不宜进行作业，若必须进行带电作业应采用具有防潮性能的带电作业工具。

（7）严格执行绝缘斗臂车使用规定，绝缘斗臂车必须有良好接地，测量要做好记录。

（8）使用合格的带电作业绝缘工器具。

（9）检查避雷器符合规范标准。

5.2 预防措施[3]

（1）开工前由工作负责人持线路第二种工作票与当值调度取得联系，工作负责人应核对工作票工作任务与现场工作线路名称及杆号是否一致。

（2）工作负责人和监护人必须有10kV配电线路带电作业资格证，熟悉配电线路设备情况。

（3）工作负责人需了解工作班成员身体状况。

（4）在接触带电导线前应得到工作负责人的认可。

（5）要注意保持对四周带电体及接地体的安全距离。在作业时，严禁人体同时直接接触两个不同的电位。

（6）操作工作斗时，要缓慢工作。急剧地操纵操作杆，动作过猛有可能使工作斗碰撞较近的物体，造成工作斗损坏和人员受伤。

（7）斗内工作人员要将安全带的钩子挂在安全绳索的挂钩上，任何人不得进入工作臂及其重物的下方。

（8）在作业时作业人员不得将身体越出工作斗之外。

（9）工作中上、下传递工具、材料均应使用绝缘绳和工具袋，严禁抛、掷。

（10）带电作业施工前必须与当地运行部门了解线路设备情况，做好预防安全措施，在带电作业过程中发生故障跳闸时，作业人员应视为线路、设备仍带电。作业现场范围应采取足够的围蔽措施，禁止非工作班成员进入（现场安全监察人员可进入工作现场）。

（11） 带电作业过程中若遇天气突然变化，有可能危及人身或设备安全时，作业人员应立即停止工作，尽快恢复设备正常状况，或增设临时安全措施。当气象台悬挂红色警报时，48 h不得安排带电作业；悬挂橙色警报时，24 h不得安排带电作业。

（12）绝缘斗臂车应可靠接地。

（13）对绝缘斗臂车进行操作性能检查，绝缘斗臂车在作业时，发动机不能熄火，以保证液压系统随时处于工作状态。

（14）绝缘斗臂车进入工作现场合适位置，必须挂好刹车，伸出支腿调整至最佳位置，支腿下放置垫木保持车辆底盘水平、稳固，可靠地支撑车体，确认着地指示灯亮后，再进行作业。

（15）操作工作斗摆动时，先调整小吊，防止摆动工作斗和小吊碰撞损坏。

（16）在操作绝缘斗移动时，应防止与电杆、导线、周围障碍物、邻近绝缘斗臂车碰擦。

（17）在工器具库房领用绝缘工器具、绝缘遮蔽用具，应核对工器具的使用电压等级和试验周期，领用绝缘工器具应检查外观完好无损，对绝缘手套进行充气测试合格。

（18）工器具运输前，各种工器具应存放在工具袋或工具箱内，金属工具和绝缘工器具应分开装运，以防止相互碰擦造成外表损坏，降低工器具绝缘水平。

（19）作业前必须对绝缘工器具进行测试，禁止使用不合格的绝缘工器具。

6 带电更换避雷器技术案例解析

下面结合实际工作分析带电更换避雷器的准备工作、注意事项和操作过程。汕尾市城区，因用户需求，需在桂竹站10kV信利线#12杆进行带电更换避雷器工作，这条线路用户较多，为了不影响供电，局决定采取带电作业方式。

6.1 作业前现场的准备工作[2]：

（1）工作负责人认真核对线路名称、编号；

（2）现场围蔽应覆盖作业区域；

（3）严格执行《道路作业安全警示标志设置规定》；

（4）按照安、健、环、设施标志管理标准设置现场围栏如图3所示。

图3 布置作业现场围蔽图

6.2 绝缘斗臂车调试、接地

（1）绝缘斗臂车调整至最佳位置，支腿应采用稳固、可靠的支撑体；

（2）进行转动、回旋、起伏、伸缩、制动等操作性能检查，保持状态良好；

（3）绝缘斗臂车接地采用不少于25 mm多股软铜线，连接牢固、可靠；

（4）临时接地棒深度不小于0.6 m。

6.3 测量天气条件

工作负责人使用风速测量仪器和温度湿度计分别测量风速、空气湿度、温度，见图4所示，注意事项如下：

（1）雷电、雨、雾、冰雪、5级以上大风天气或空气相对湿度大于90%时禁止进行带电作业（环境温度：-10～50℃，海拔高度≤1 000 m）；

（2）当地气象台发布的38℃及以上高温天气预警信号后，不得进行户外带电作业；

（3）夜间带电作业应有足够、合适的照明。

图4 测量气候

6.4 作业工器具的检查和现场摆放

（1）工器具应分类摆放整齐；

（2）确认工器具试验合格；

（3）检查工器具外观，确认完好无损；

（4）测试绝缘工器具，绝缘电阻不低于700 MΩ（电极间距2 cm）；

（5）禁止使用不合格的绝缘工器具；

（6）工器具检查、测试以及对新装避雷器进行绝缘电阻试验，使用2 500 V摇表绝缘电阻不小于700 MΩ（见图5）；

图5 避雷器安装前绝缘电阻摇测

（7）召开站班会，进行安全和技术交底；

（8）验电，对临近带电体进行绝缘遮蔽；

（9）按照作业指导书进行更换避雷器，拆除避雷器带电上引线，更换避雷器（见图6）；

图6 带电更换避雷器

（10）接上避雷器及避雷器上引线，拆除绝缘遮蔽，退出工作现场；

（11）检查工作工艺，清理现场。

7 存在不足

带电更换避雷器作业也存在一定的不足，如作业方式受天气情况、作业环境（地形）及配电线路结构等因素的制约。

8 结束语

带电更换避雷器作业项目的成功实施，不仅有效地减少了供电损失，满足用户的用电需求，而且大大提高了工作效率，取得了经济效益和社会效益的“双赢”。同时，也标志着供电局带电作业实现了新突破，并为今后的配电网新、改、扩建工程推广此项目工作奠定了良好的基础。