220 kV同塔四回線路帶電作業的探討

胡偉，李廣帥

（杭州市電力局，杭州310009）

220 kV同塔四回線路帶電作業的探討

胡偉，李廣帥

（杭州市電力局，杭州310009）

隨著杭州地區220 kV同塔四回高壓輸電線路的不斷投入運行，線路停電檢修工作面臨問題日益凸顯。通過研究220 kV同塔架設四回輸電線路帶電作業的安全距離、進入強電場方法、帶電作業安全性分析、危險點及預控措施分析等一系列關鍵問題，探討了220 kV同塔架設四回輸電線路帶電作業的可行性。

同塔；四回；線路；帶電作業

隨著我國國民經濟高速發展，電力需求增加，電網建設加快，輸電線路通道日趨狹窄，特別是人口密集、經濟發達區域，更是難以爭取到架空輸電線路通道。

同塔多回輸電線路技術的研究和運行經驗表明，建設同塔多回輸電線路是電網建設中解決線路通道狹窄、優化土地空間、擴大輸送容量、推動地區與電網網架建設協調發展的有效手段。當前在電網建設中已普遍采用同塔多回路線路架設的設計方案，尤其是在經濟發達地區，同塔四回高壓輸電線路日益增多。為保證安全供電，有必要對同塔四回線路的帶電作業開展研究。

1 220kV同塔四回線路的帶電作業

1.1 線路運行情況

2005年杭州電網投運了第一條220 kV同塔四回輸電線路蕭興2P23線、蕭南2P24線（潮興4429線、潮南4430線），目前杭州電網同塔四回線路已達數10條，輸電線路使用的塔型有SSJ1， SSJ2，SSJ3，SSJ61F，SSJ63，SSJ64F，SSJT1，SSJT2，SSJT3，SSZIV1，SSZV1，SSZV62，SSZV63F等，普遍采用了水平排列的結構形式，即在桿塔的同一側橫擔上布置兩回輸電線路，同塔四回線路見圖1。

若其中一回線路采用常規的停電檢修作業，為確保檢修人員的作業安全性，很多作業項目需同側橫擔另一回線路配合停電，這可能會導致一個雙回路供電的220 kV變電站全停，無疑將給電網的安全、穩定運行帶來極大的壓力，增加系統的運行風險。

1.2 帶電作業

隨著輸電線路狀態檢修工作的不斷深入，為提高輸電線路供電可靠性，減少線路停電次數，確保供電質量，大力推廣帶電作業是高壓輸電線路檢修作業技術發展的方向之一。因此，研究220 kV同塔四回高壓輸電線路的帶電作業方法，并最終形成一套標準化作業的技術規范無疑具有十分重要意義。

以線路中所占比例最高而作業難度最大的SSJ1型耐張塔和SSZV1型直線塔，作為重點探討對象。依據線路竣工圖紙、竣工資料，絕緣子、金具、凈空尺寸等線路參數，通過對比優化選取帶電作業凈空最小尺寸。

1.3 安全距離的確定

根據DL/T 620-1997《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》、GB/T 19185-2003《交流線路帶電作業安全距離計算方法》和《國家電網公司電力安全工作規程》，經相關公式計算可確定其帶電作業最小安全距離，推薦220 kV同塔四回線路的最小電氣安全距離：相-地1.64 m；相-相2.75 m。

考慮作業人員活動范圍，推薦220 kV同塔四回輸電線路最小安全作業距離為：相-地2.14 m；相-相3.25 m。

2 SSJ1型耐張塔帶電作業安全性分析

2.1 進入強電場方法

等電位進入強電場的常規方法有：沿軟梯進入強電場；使用絕緣硬梯進入強電場；沿絕緣子串進入強電場。

沿軟梯進入220 kV同塔四回線路強電場存在以下困難：上橫擔、中橫擔距離地面較高，可達43～52 m；等電位作業電工需要多次穿越帶電導線、反復進出強電場才能到達上方導線，同時還要考慮進入強電場時不同相之間的組合間隙。因此不宜采用沿軟梯進入強電場的作業方法，此處重點研究等電位電工采用絕緣硬梯進入強電場的作業方法。

2.2 地電位電工作業

地電位電工站立時身高以h=1.8 m計，兩橫擔設計高差H=7.5 m，頭頂上方導線向下懸垂距離d=2 m，則引流線最低點P到地電位電工頭頂Q距離為ΔH=3.7 m，遠大于規程要求的人體距帶電體1.8 m的安全距離，安全裕度可以達到110%，地電位電工在橫擔上活動不會引起上方導線對人閃絡放電。

由于地電位電工頭部距導線較近，電場強度較高，作業中應采取電場防護措施，保證人體體表場強小于240 kV/m。經過上述計算，地電位電工距離上方跳線距離滿足工作安全性要求，如圖2所示。

2.3 等電位電工作業

選擇沿水平絕緣硬梯采用“騎馬式”進入強電場，人體寬度按0.6 m考慮，應保持硬梯有足夠的有效長度，并與導線成一定角度。所需硬梯的長度依據耐張串與橫擔夾角α不同會有所差異。

以耐張串與橫擔夾角為α=70°為例進行分析，見圖2，考慮到現場實際金具尺寸，須將硬梯掛在距離耐張串最外側延長桿0.8 m處，為作業方便，將梯子梯子與導線成30°放置，則在三角形中利用正弦關系得：L=3.5 m。

等電位電工作業安全距離示意見圖3，當人體M從E點沿梯進入強電場時，人體在大地和強電場間的組合間隙為KM+MN逐漸增大，人移動到M1點時，M1N=M1G，然后人向B點移動的過程中組合間隙為AM+MG，組合間隙逐漸減小，人體到達K點時最小。K點到絕緣子串垂直距離約為0.8×tan30°-0.4=0.1 m，這樣在K點附近等電位電工腿部會短接瓷瓶，短接長度為0.3 m以內，則等電位時等電位電工對地間隙為：2.17-0.3=1.87 m，從圖3中可以看出，在整個進入等電位位置過程中，在A點附近絕緣間隙最短，也就是“最危險點”，但仍滿足對地間隙要求。

3 SSZV1直線塔V串絕緣子帶電作業安全性

3.1 進入強電場方法

（1）電工利用固定在導線或避雷線上的軟梯從地面開始登高進入等電位作業；

（2）硬梯傾斜或垂直于架空導線水平方向安放，等電位電工沿絕緣硬梯采用騎馬式進入等電位作業；

（3）電工利用吊籃、座椅、軟梯或獨腳梯端部固定在金具絕緣子串懸掛點周圍，等電位電工在吊籃、座椅或梯子上伴隨著地電位電工采用放松控制繩索的方法進入等電位作業。

3.2 地電位電工作業

假定塔上地電位電工的身高為1.8 m。由上述對V型絕緣子串結構尺寸計算可知，下導線掛點距離橫擔的垂直距離在2.9～3.0 m之間，在以下對塔上地電位電工作業安全性分析中，視導線掛點與橫擔的垂直距離為3.0 m。

以1.8 m為半徑做2個圓形區域。根據安規規定，220 kV帶電作業地電位電工與導線的安全距離為1.8 m，也就是說地電位電工活動范圍必須在圓形區域之外。圖4為地電位電工作業安全距離，對于SSZV1型鐵塔，塔上地電位電工在中、下橫擔水平鐵作業時完全滿足安全距離要求，在圖4中以“點劃線”標出了塔上地電位電工的活動通道。

3.3 更換外側相V串等電位電工作業

根據橫擔外側相V串絕緣子與塔體的幾何模型尺寸進行相關計算，采用絕緣硬梯，從導線下方橫擔進入強電場，梯子在橫擔側固定的位置范圍如圖5所示。即保證梯子與V串雙分裂導線對地垂直面的夾角大于9°，梯子的有效長度須大于5.1 m。

等電位電工進入強電場后，應保持身體與上、下橫擔距離不小于1.8 m。通過前面計算可知，上導線距上橫擔為2.3 m、下導線距離下橫擔為3.6 m，做出等電位電工安全作業區域，如圖6所示。

3.4 更換內側相V串等電位電工作業

根據橫擔內側相V串絕緣子與塔體的幾何模型尺寸進行相關計算可知：

（1）采用水平硬梯進入強電場方法，經計算組合間隙不足滿足要求，故此方法不可取；

（2）采用中橫擔沿硬梯進入強電場方法，因硬梯子過長導致作業困難，故此方法亦不可取；

（3）提出采用“軟梯+硬梯”即“蕩秋千”方式進入強電場的方法，將絕緣硬梯掛在導線上方橫擔處，滑車控制硬梯進入強電場，如圖7所示，經相關過程計算該方法可行。

4 危險點與預控措施

同塔四回線路帶電高空作業量較大，作業環境較為復雜多變，存在較高危險性，稍有閃失將會對設備造成損壞甚至對人身安全造成嚴重威脅，為確保帶電作業項目安全進行，針對上述各帶電作業可能存在的危險點，制定了下列的預控措施：

（1）帶電作業電工須穿全套合格的屏蔽服，并保持各部連接可靠；

（2）在SSJT1塔型上最下方長橫擔上作業，通過上方引流線正下方時，電工與引流線距離不足1.8 m，達不到安全要求，需要電工保持低頭或貓腰姿勢，確保安全距離；

（3）在沿硬梯進入強電場過程中，注意保持身體所占空間，盡量增大組合間隙。即將與導線等電位時，注意保持腿部與瓷瓶串距離，短接瓷瓶不得多于2片，且良好絕緣子不得少于11片；

（4）帶電更換SSZV1型V串絕緣子時，作業及工具傳遞過程中，手及金屬工具不得超過等電位電工頭部。更換內側相V串過程中，在硬梯上應有明顯的限位標記，人體任何部位不得超過此標記；

（5）更換SSZV1型外側相V串絕緣子時，絕緣硬梯較長，在傳遞和組裝過程中要避免與塔身、導線發生磕碰；

（6）必要時塔上增加專職監護人。

5 開展帶電作業研究的成果

開展同塔四回線路帶電作業，解決了220 kV水平排列同塔四回線路無法帶電更換絕緣子的難題；為實現凈空尺寸小情況下的帶電作業，創新了帶電作業方法；同時制定了一套標準化的作業流程，對于V型串采用軟、硬梯結合中間電位方式進入電場，對于耐張串采用緊線拉桿托瓶架法，為等電位電工沿水平硬梯進入強電場開辟了新途徑。

帶電作業的經濟效果顯著，以220 kV潮興4429線、潮南4430線（與潮祝4431線、潮橋4432線同塔四回架設）為例，一次典型的220 kV線路同塔四回帶電作業若需同側橫擔雙回線路同停，則考慮變電停役操作時間2 h，現場作業時間4 h，變電復役操作時間2 h，共計需8 h。若每回線路每小時平均供電負荷5萬kWh，相當于多供電量80萬kWh。通過開展220 kV線路帶電作業，確保能在設備不停電情況下及時消除設備隱患和缺陷，大大提高供電可靠性。

6 結語

研究使用了多種方法、工器具配合在凈空尺寸較小、開展帶電作業難度大的塔型上進行帶電作業，具有一定的推廣價值，可將此帶電作業方法推廣到國內其他同塔多回線路中。帶電作業的開展雖取得了有一定成績，但由于同塔四回輸電線路凈空尺寸較小，進入強電場的路徑較長，尚存在常規材質的絕緣硬梯尺寸長、重量大等問題，需進一步開展研究工作。

[1]張遠健.同塔多回輸電線路帶電作業可行性分析及作業方法研究[D].廣州：華南理工大學，2011.

（本文編輯：陸瑩）

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Discussion of Live Work on 220 kV Same-tower-four-circuit Lines

HU Wei，LI Guang shuai
（Hangzhou Electric Power Bureau，Hangzhou 310009，China）

With 220 kV same-tower-four-circuit HV transmission lines continuously put into operation in Hangzhou，the problems line maintenance by outage faces become increasingly visible.By investigation on safety distance for live work on 220 kV same-tower-four-circuit transmission lines，ways to enter into strong electric field，analysis on safety of live work，dangerous point and precautions，the paper discusses feasibility of live work on 220 kV same-tower-four-circuit transmission lines.

same-tower；four-circuit；line；live work

TM755

：B

：1007-1881（2013）11-0044-05

2013-08-13

胡偉（1980-），男，寧夏中寧人，高級工程師，長期從事高壓輸電線路和電纜線路運行檢修維護工作。