淺談配網全絕緣帶電作業技術

摘 要：配網帶電作業按照作業方式可以分為絕緣桿作業法和絕緣手套作業法。目前，絕緣手套作業法被廣泛應用在配網帶電作業中，在絕緣斗臂車無法到位的情況下，絕緣桿作業法作為補充。絕緣手套作業法操作靈活，作業方便，但作業人員雙手僅在絕緣手套保護下，便和帶電體直接接觸，尤其在開展電纜不停電作業時，作業人員面部等部位安全系數較低。作業人員借助絕緣斗臂車，使用靈活操作桿控制帶電作業工器具，應用配網全絕緣帶電作業技術完成帶電作業工作，將提高配網帶電作業安全系數，推進帶電作業技術發展。

關鍵詞：配網；帶電作業；全絕緣作業技術；發展

引言

隨著社會經濟的發展，人民生活質量不斷提高，對供電可靠性的要求也越來越高，在10kV配電網檢修、施工、搶修過程中應用帶電作業技術成為提高供電可靠性的重要技術手段。近年來，配網不停電作業技術日漸成熟，電纜不停電作業等旁路作業技術被廣泛應用在配網檢修等工作中，對作業人員技術水平提出新的要求。配網帶電作業方式也從單一的絕緣桿作業，發展為當今的地電位作業和中間電位作業。目前，國內能夠熟練開展絕緣手套作業法、絕緣桿作業法和綜合不停電作業法配網帶電作業，國外已有使用絕緣斗臂車，作業人員運用靈活絕緣桿替代作業人員雙手操控工器具和帶電體接觸，應用全絕緣帶電作業技術，開展配網絕緣手套作業法的帶電作業項目，結果證明其安全性較高，而且開發的操作工具靈活耐用。

1 國內外配網帶電作業發展現狀

1.1 國外配網帶電作業發展現狀

歐、美、日等發達國家的帶電作業已逐步向機械化、自動化方向發展，與過去相比，送電線路的帶電作業相對減少，配電線路的帶電作業逐步增多，這主要是因為一方面許多地方已形成多回路環網供電，另一方面是故障率相對減少，而對配電網的供電可靠性卻提出了更高的要求，要求向完全不停電的方向發展。日本電力部門的目標是：使配電線路的帶電作業全面實現機械化。

過去，以減小停電范圍的帶電作業法為主，還不能完全做到不停電檢修。為了提高供電可靠性，現正積極推廣完全不停電作業法，并為此開發了一系列機械化作業工具和設備，它們包括高壓發電機車、低壓發電機車、高壓電纜旁路車、變壓器車、低壓不停電切換裝置、事故點探查車、配電線路帶電作業機械手以及各種用于直接帶電作業法和間接帶電作業法的工具及配套設施。

1.2 國內配網帶電作業發展現狀

隨著配網帶電作業的逐步開展，國內在配網帶電作業方面已經形成系列化的作業方法，并有配套的操作工器具和絕緣遮蔽、防護用具，形成了一些帶電作業技術導則和實施規范，在常規帶電作業項目上積累了一些經驗。能夠熟練開展絕緣手套作業法、絕緣桿作業法和綜合不停電作業法配網帶電作業。

國內在“十五”期間，國家863計劃連續用兩個項目“配網帶電作業機器人”（2002AA4200110-5）和“10kV電力線路帶電作業機器人”（2005AA420062）支持了帶電作業機器人的研究。配網帶電作業機器人可以替代人工完成作業頻率較高的帶電斷線、帶電接線等作業任務，減輕作業人員的勞動強度，使作業人員與高壓電場完全隔離，最大限度的保證作業人員的安全。配網帶電作業機器人在帶電作業中的應用將對我國配網線路帶電作業方式產生積極的變革作用，為高壓帶電作業機器人項目的開發和產品化奠定了理論和試驗基礎，積累寶貴的設計和工藝經驗。

由于高壓帶電作業機器人是一個復雜的機械系統，各部件連接和操作控制精度高，一旦損壞維修費用高，國內受技術條件和開發成本的限制，配網機器人帶電作業一直沒有推廣。

2 配網帶電作業工作原理分析

按作業人員的自身電位來劃分，可分為地電位作業、中間電位作業、等電位作業三種方式。地電位作業時人體與帶電體的關系是：大地（桿塔）人→絕緣工具→帶電體。中間電位作業時人體與帶電體的關系是：大地（桿塔）→絕緣體→人體→絕緣工具→帶電體。等電位作業時人體與帶電體的關系是：帶電體（人體）→絕緣體→大地（桿塔）。等電位作業時人體與帶電體處于同一電位，作業時往往要占據設備凈空尺寸，使得帶電部位變大，電場畸變，設備放電電壓降低，35kV及以下線路和設備不宜采用等電位作業。地電位作業和中間電位作業技術被廣泛應用在配網帶電作業中。

2.1 地電位作業原理

作業人員位于地面或桿塔上，人體電位與大地（桿塔）保持同一電位，此時通過人體的電流有兩條通道：一是帶電體→絕緣操作桿→人體→大地，構成電阻通道；二是帶電體→空氣間隙→人體→大地，構成電容回路，這兩個回路電流都通過人體流入大地（桿塔），經計算通過電阻通道的泄漏電流和通過電容回路的泄漏電流均為微安級，二者之和遠小于人體電流的感知值1mA。以上分析說明，在應用地電位作業方式時，只要人體與帶電體保持足夠的安全距離，且采用絕緣性能良好的工具進行作業，就足以保證作業人員的安全。

2.2 中間電位作業工作原理

當作業人員站在絕緣梯上或絕緣平臺上，用絕緣桿進行作業即屬中間電位作業。此時人體電位是低于導體電位、高于地電位的某一懸浮的中間電位。采用中間電位作業法時，人體與導線之間構成一個電容C1，人體與地（桿塔）之間構成另一個電容C2，絕緣桿的電阻為R1，絕緣平臺的絕緣電阻為R2， 作業人員通過兩部分絕緣體分別與帶電體和接地體隔開，這兩部分絕緣體共同起著限制流經人體電流的作用，同時組合間隙防止帶電體對人體對接地體進行放電，組合間隙由兩段空氣間隙組成。一般來說，只要絕緣操作工具和絕緣平臺的絕緣水平滿足規定，兩段空氣間隙達到規定的作業間隙，就可將流過人體的電阻電流和電容電流限制到微安級水平。

2.3 配網全絕緣作業技術工作原理

配網全絕緣帶電作業時，作業人員站在絕緣斗臂車絕緣斗內，使用靈活絕緣桿操作帶電作業工器具，完成帶電作業工作，屬于中間電位作業法。采用中間不停電作業法開展配網不停電作業時，人體與導線之間構成一個電容C1，使用絕緣斗臂車作業時，人體與地電位之間構成另一個電容C2，絕緣桿的電阻為R1，絕緣斗臂車的絕緣電阻為R2。作業人員通過兩部分絕緣體分別與接地體和帶電體隔開，這兩部分絕緣體共同起著限制流經人體電流的作用，防止了帶電體通過人體對接地體發生放電。組合間隙由兩段空氣間隙組成。一般說來，只要絕緣操作工具和絕緣斗臂車的絕緣水平滿足規定，由C1和C2組成的絕緣體即可將泄漏電流限制到微安級水平，可保證不停電作業安全性。

3 配網全絕緣帶電作業技術前景分析

應用全絕緣技術開展配網帶電作業，創新了不停電作業新方法，作業人員對絕緣桿進行改造或改進，形成靈活絕緣桿。靈活絕緣桿需改變操作桿的金屬接頭結構和改變絕緣桿接續傳動結構，使用操作桿及其配套工具完成作業項目。作業人員在使用絕緣桿時，操作絕緣桿端部靠近手柄位置旋轉或鏈接機械結構，通過傳動機構控制配套工具在作業對象上操作，整個絕緣桿起了機械手的作用，避免作業人員直接和帶電體接觸，將有效提高配網帶電作業安全性。

3.1 配網全絕緣帶電作業技術在常規帶電作業項目中應用

配網全絕緣帶電作業可以開展《斷、接支接線路引線》、《斷、接跌落式熔斷器引線及更換跌落式熔斷器》、《直線改耐張連接》、《斷、接電纜終端引線》、《更換直線桿絕緣子及橫擔》等常規帶電作業項目。同時可以開展絕緣斗臂車不能到位情況下，作業現場較為復雜，作業難度較高的配網帶電作業，將有效提高配網供電可靠性。

3.2 配網全絕緣帶電作業技術在電纜不停電作業中應用

隨著配網帶電作業技術不斷發展，目前電纜不停電作業等帶負荷作業被廣泛開展。現有絕緣手套作業法在安裝引流線搭頭時，作業人員雙手持引流線接頭直接安裝，作業過程中作業人員頭部等部位和帶電體距離較小，很容易引發安全隱患，配網全絕緣技術應用將有效改變以上問題，作業人員通過靈活操作桿控制引流線接頭，作業人員頭部等身體部位安全距離大于0.7米。提升配網帶電作業安全性。

3.3 配網全絕緣帶電作業技術在20kV配電網絡中應用

我國部分地區配電網絡采用20kV電壓等級供電，受技術條件限制，20kV帶電作業尚在摸索階段，絕緣手套作業法作業過程中常會出現作業人員雙手麻電現象，搭接過程放電現象大于10kV帶電作業。目前，少有單位開展20kV電壓等級帶電作業。采用配網全絕緣帶電作業技術時，作業人員通過操作桿和帶電體接觸，作業人員和帶電體距離在0.7米以上，將有效解決20kV配電網絡不能帶電作業等問題。

4 結束語

配網全絕緣帶電作業技術運用絕緣桿替代作業人員雙手和帶電體接觸，優化絕緣手套作業方法，推進配網帶電作業技術發展，提升配網帶電作業安全性，拓展配網帶電作業新項目，提升供電可靠性，具有極大推廣價值。

參考文獻

[1]胡毅.配電線路帶電作業技術[Z].中國電力出版社，2012，01.

[2]胡毅.帶電作業工具及安全工具試驗方法[Z].中國電力出版社，2003，08.

[3]劉振亞.帶電作業基礎知識[Z].國家電網公司人力資源部中國電力出版社，2010，05.

作者簡介：張冬（1976-），男，江蘇淮安人，淮安供電公司配電運檢室，高級技師，電氣工程工程師，大學本科學歷，主要從事配網帶電作業工作。