特高压输电线路带电作业组合间隙的放电机理

朱宗超 李德利

摘要：随着我国现代社会经济的繁荣发展，促进了各行业的创新与繁荣，特别是生活水平的提升，人们对电力资源的需求量也越来越大，电网在人们的生活中占据越来越多的地位，在电网在快速的发展中，不可避免会出现大量的线路改造、检修、故障等一系列问题，带电作业对于工作人员具有较大的威胁性，一旦操作不当或者是没有做好安全防护则会危及生命安全。所以在带电作业过程中需要我们做好安全防护工作，确保工作人员的人身安全，维护输电线路的安全性和稳定性，避免安全隐患的发生。本文主要对特高压输电线路带电作业的组合间隙的放电机理进行分析和研究。

关键词：特高压;输电线路;安全防护;带电作业

1.带点作业原理

带电作业已成为输配电线路检测、检修以及改造的非常重要的手段，作业人员进入等电位过程中组合间隙的放电特性一直是确定作业人员安全的关键依据。为确保带电作业的安全可靠，探讨了带电作业组合间隙的放电机理。在大量实验分析的基础上，结合输电线路真型塔组合间隙放电实验数据，通过电磁场仿真计算，分析了作业人员进入等电位过程中的电场和电位分布特性，以及作业组合间隙放电的特征;提出了适用于特高压输电线路带电作业组合间隙放电模型。仿真和实验结果表明，组合间隙最低放电点的位置主要由作业人员对表面电场畸变和放电发展过程的影响决定。

2.超高压输电线路的特点

高压输电原理是用变压器将发电机输出的电能升压后经输电线路传输的一种形式，其在降低损耗方面的效果比较明显。近些年来超高压输电线路的应用范围逐渐扩大，给人们提供便利的同时也带来很多问题。由于塔杆自身比较高，塔头尺寸比较大，存在的分裂线路越来越多，绝缘子片的数量也不断提升，其吨位也随之增大。其次由于线路运行过程中电压比较高，带电周围的电场强度比较大。而超高压输电线路的输送容量比较大，停电检修对受端电网影响较大，因此超高压输电线路带电检修作业是输电线路检修工作的必然趋势。但由于超高压输电线路比较长，容易受到地理环境、气候环境以及其他因素的影响，这就要求相关工作人员积极对现有的应用方式进行了解，并根据实际情况确定合理保护措施。

3.我国特高压输电线路带电作业现状

从20世纪60年代起，伴随着电网输电容量与输电距离的增加，我们先后开始研究800千伏及以上的直流电和1000千伏及以上交流输电技术，同时，通过长期的高压输电线路运行维护工作实践，对带电作业技术的研究也取得了许多重要的成果。根据我国特高压输电线路发展现状来看，国家电网公司已经建成“四交五直”9项特高压工程，正在建设的“三

交六直”9项特高压工程也将在“十三五”期间建成投运特高压线路因其骨干网的特殊性，临时停电检修可能性低，必须采用带电作业消缺以保障其安全稳定运行 为实现特高压电网的安全稳定运行，我国针对带电作业问题展开了大量的试验研究，在带电作业中的最高工作电压选取，安全距离确定以及组合间隙的最低放电位置分析、作业人员安全防护措施研究等方面均取得了一定的成果由于超高压线路的运行电压高，因此为满足带电作业人员的安全要求，开展带电作业的安全距离与组合间隙等关键技术参数的研究具有重要意义，本文主要围绕特高压输电线路带电作业组合间隙的放电机理展开了具体分析。

4.实验分析

当导线的加载电压在1000kV的情况下，对模拟人在总间隙不同位置的放电情况展开仿真分析，当模拟人不断靠近高压导线时，其与导线表面电场强度产生了明显的增强现象是1940kV，此电压下，导线与模拟人周边均存在明显放电未考虑模拟人对导线附近、间隙系数影响时，模拟人与导线相距1.5米、加载电压为1000kV时，模拟人表面最大场强降至15. 4kV/厘米在操作冲击电压下，人体表面的场强依旧能够超过空气临界击穿场强30kV/厘米面触发放电，對非均匀场而言，较低电压下即可触发放电，表明在位于间隙四分之一或是三分之一位置，模拟人周边的电场畸变后触发放电。基于浮动导体放电模型，结合电磁仿真计算，最小击穿电压处在距离导线1. 5米位置，间隙1距离大于1. 5米后，间隙1被先导击穿，其后间隙1和间隙2全被选导击穿，击穿电压主要是由击穿组合间隙的先导击穿电压所确定;间隙1距离小于1米时，间隙1被流注击穿、间隙2被先导击穿，击穿电压主要是由击穿间隙2的先导起始电压以及间隙1上的压降所确定。组合间隙最低放电的位置主要是由空气间隙击穿过程所决定。模拟人处在导线附近，则导线附近的流注放电在导线和模拟人间构成了电弧性通道，模拟人和导线等电位：模拟人与导线相距小于0.4m，则可近似看作导线等效半径增大，增加了间隙2被先导击穿的电压，当模拟人与导线的距离持续增大，模拟人与间隙1击穿后，模拟人与间隙1的长度0.9米，开始与分裂导线的分裂直径1.04米相当，由此引发模拟人与导线间的电场畸变。

结束语

综上所述，由于带电作业的行业特殊性，相关工作人员要对其引起高度重视，在以后工作中采用绝缘材料，并且认真做好切身防护措施。我国的电力企业的生产经营过程中，输电线路的带电作用也具有普遍性，相应的工作人员在作业过程中具有较大的安全隐患，一旦防护保护工作不完善，则将会导致带电作业过程中发生人身伤亡事故，所以相应的电力企业需要加强安全防护工作，将安全稳定作为各项工作的重中之重，确保工作人员的人身安全，为电力用户提供稳定、可靠的电能供应。

参考文献

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