浅析应急状态下带电检修安全要素

陈 瑾，荆 蕾，刘 健

（1.佛山供电局，广东 佛山 528000；2.一体化指挥调度技术国家工程实验室，北京 100192）

1 应急带电检修的安全因素

1.1 电弧控制方法

电弧放电是带电检修最容易发生的不可预见事故。因为电弧的高温、高磁特征，其对人员和设备的损伤较为严重，甚至可能造成严重事故。电弧的发生主要有如下原因：

（1）操作过程尖锐工具及配件造成的跨电势场尖端放电。当前，高压线塔设计过程中，一般根据线序排列方式计算最小相间距离，在高压线布局中，相间距离预留的安全空间较小。在高压、特高压带电检修中，检修人员进入到等电势位置后，可用的安全操作空间较小。此时如果使用的工具或携带的配件耗材等超出安全空间，其尖端可能造成与相邻电势场的尖端放电，直接导致操作人员的施工风险和人身安全问题。

（2）因占位错误或异常进入等电势区物体造成的电弧放电。一共有八类包含于安全监控模块之中：记录管理控制类、电力安全规格控制类、信息审批控制类及安全监控控制类这四个控制类，记录管理服务类、电力安全规格服务类及安全监控服务类这三个服务类，以及一个记录管理信息操作类。

其中，负责实现电力安全种类、价格、颜色及带电检修过程中，可能会有飞鸟、空飘物等进入到高风险区域，导致施工人员、施工设备的空气安全距离减小，导致电弧放电。大型飞鸟的翼展可能超过45 cm，而实际检修中预留的空气安全距离一般在2.00 m以内，此时会导致其距离缩短20%以上，加之动态扰动和尖端放电效应，很容易导致电势场击穿飞鸟或空飘物后发生电弧放电。

（3）电位转移过程造成的电弧放电。施工人员通过绝缘软梯、直升机、吊篮或摆绳进入等电势位置，需要使用电势转移杆进行电势转移，此时，转移杆与高电势场之间会形成瞬时电弧以对施工人员电势进行平衡。此过程在前期的设计中可以通过计算消除电弧产生的热电和电磁效应对人员及设备造成的损伤，但不可避免出现因为进入辅助设备故障导致的异常电弧放电现象。

通过上述分析，在设计安全距离之外，其实际距离D会因为各种可预见因素调整为：

式中，D为实际发生放电的激发距离；fD（U）为设计安全距离；LF为空票物修正的安全距离；LT为工具尖端修正的安全距离；f（Hum）为空气湿度修正的安全距离；f（Hit）为海拔修正的安全距离。

图1 异常放电综合原因分解图

即为了充分排除可预见因素造成的安全距离缩短导致的异常电弧放电，应尽可能减少使用杆状工具（对电势转移杆严格管理），净空空域防止出现空飘物及飞鸟误入作业区的情况，并对现场的天气条件进行充分考察，特别是海拔、温度、湿度、风力风向等因素应得到充分考察。

1.2 电势场进出方法

等电势操作的安全核心是电势场的进出操作，即通过技术手段使操作人员在等电势均压服的保护下，在电势转移杆的协助下完成电势场转化的过程。操作人员需要在完全可控的技术方法下使均压服携带与等电势场相同的电势，且利用均压服的导电原理，尽最大可能缩短电势场转化的时间周期，且尽最大可能减少电势场转化过程中通过人体的电流强度和通电时间，使操作人员在绝对安全的前提下完成电势场的转化过程。

带电检修人员进入等电势场一般采用三种模式：

（1）绝缘软梯法。如图2所示，绝缘软梯法是最常用的等电势进入方法。施工人员从输电塔横担上沿软梯进入等电势场。绝缘软梯法一般应用在可以在横担上垂直进入等电势场的施工现场。一般此种情况下，施工人员进入等电势场后，横担上需要有安全员辅助其工作。因为绝缘软梯法距离零电势设施特别是绝缘柱的位置较近，且绝缘柱的爬电效应较为显著，电场结构较为复杂，所以，绝缘软梯法的操作风险较高，正逐步被吊篮法及其他更先进的等电势进入方法取代。

图2 绝缘软梯法现场图

（2）吊篮法及摆绳法。如图3所示，吊篮法及摆绳法一般应用在需要在横担上经过一定角度进入等电势场的施工状态，吊篮法与摆绳法的区别为吊篮法在摆绳尾端设置吊篮以方便施工人员安全进入。当前，摆绳法逐步被吊篮法取代，吊篮法可以进行较为复杂等电势场进入环境的等电势场进入作业，且其进入地点距离线塔、绝缘柱等零电势设施的位置较远，其安全性更好，但其操作流程较为复杂，挂载点布局难度较大，需要一定的推广时间。

图3 吊篮法现场图

（3）直升机法。如图4所示，在超高压输电线路的带电检修中，特别是山区等复杂地形的带电检修中，使用直升机悬挂操作平台、绝缘软梯或吊篮，协助操作人员进入等电势场，是较为常用的带电检修等电势场进入方法。因为直升机本身处于对地绝缘状态，所以直升机可以与操作人员一并进入和脱离等电势场。但直升机的气流扰动较大，定位较为困难，其旋翼等设施容易扰乱等电势场结构，造成异常电弧放电，所以目前直升机法进出等电势场的相关工程实践仍需要进一步积累。

图4 直升机法现场图

2 应急带电检修人员及设备安全保障

2.1 安全员及其他人员安全保障

为保障施工安全，施工现场一般布置至少2组安全员，其中包括在横担上的安全员和在地面上的安全员。安全员之间及安全员与操作员之间通过无线电对讲进行唱票和调度指令交换。

地面安全员应充分考察高压线下的构筑物、树木的安全状态，避免自身的异常放电可能，同时避免因为高空坠物导致的现场风险。横担上安全员必须佩戴安全绳，防止出现高空跌落事故，同时应严格遵守零电势行走规则，防止误碰等电势设施，同时应防止出现在零电势区因为使用长柄工具导致的尖端放电风险。

所以，不论是安全员还是操作员，都应严格按照操作规程和操作票进行操作，坚持双人唱票制度，防止出现随意操作和跳步操作。侥幸心理驱动下，部分安全员，特别是地面安全员对自身安全保障存在疏忽，这是造成现场事故的主要原因之一。其疏忽不但可能造成自身安全风险，还可能给其他工作人员，包括横担上安全员和等电势操作员带来安全风险。

2.2 设备安全保障

带电检修一般为矫正分裂支架、紧固连接装置、张紧导线等工作，其使用的大型设备及重型设备较少，一般为小型便携设备。这些设备可能在两个方面带来安全隐患：

（1）设备对现场人员造成的安全隐患。设备的尖端放电效应可能导致在不正当使用设备的情况下引发尖端放电导致电弧击穿。另外，设备的弹性释放、不可控泄压等情况，可能直接伤害到操作员或其他现场工作人员；设备的高空坠落也可能导致现场的人员伤害。

（2）设备本身的安全隐患。便携型液压设备和棘轮设备，其自身压力控制较难，因故障发生弹性模量的不可控释放的可能性存在。所以，设备在操作过程中可能发生机械疲劳、机械破溃等小型事故，但此事故在高压、特高压带电检修中，可能引发较大规模的次生事故。如果施工过程中造成电缆连接件或分裂支架损坏，则可能发生更严重的停电事故甚至高压输电线路的结构破溃事故，进一步导致人员伤亡。

3 结束语

综上所述，配网带电作业具有较高的经济效益和社会效益，在应急状态下保证作业人员人身安全是开展带电作业的前提和基础。本文在对影响配网带电作业安全因素进行分析，旨在警醒检修人员在应急检修过程中注意自身安全。