基于輸電線路帶電作業安全性評保淺析

吳顯青 萬菲

摘 要：電力系統目前普遍的發展趨勢是采用帶電作業的方式，它對輸電線路進行維護檢修是重中之重。隨著我國經濟的發展，國民經濟各部門包括人民生活用電都對供電的連續性和可靠性提出了更高的要求，尤其是現在，一批超/特高壓、直流線路、緊湊線路、同塔雙回線路相繼投運，如果按照慣例每年進行一、二次停電檢修，勢必影響工農業生產，這就決定了輸電線路的計劃檢修，不可能再靠停電手段達到，從根本上說，為保證主干線路的供電可靠性，開展帶電作業是必由之路，對其進行有效的安全評估越為重要。

關鍵詞：評估；安全；帶電作業

在不斷的研究發展中，輸電線路帶電作業所涉及的作業范圍越來越廣，作業工器具逐漸多樣化，操作方法也更加復雜，于是在實際作業中存在的安全隱患也不斷增加，但是電力企業事故預見與超前控制的能力還遠遠不夠，事故后才進行補救使得人員或設備的損失已經無法避免，開展帶電作業安全狀態分析是發現并暴露隱患的必要措施，對于管理決策者而言，尋求科學的方法客觀的對帶電作業的安全狀態進行評估的需求不斷增加。

1 安全狀態分析的理論基礎

輸電線路帶電作業需要多人多工序配合開展，其組織與管理形式以及對其安全性的分析是一項系統工程。為實現輸電線路帶電作業安全性分析的可行性和科學性的目標，有必要針對其特點設計一種合理的分析方法。方法是否合理、科學與開展帶電作業的原理、流程、管理等因素密切相關。本章重點講述開展輸電線路帶電作業安全狀態分析的相關理論。以電力安全系統工程的分析步驟開展輸電線路帶電作業安全性分析，有兩項重點工作，首先是評估指標體系的建立，本文依據人-機-環境-過程-管理系統的分析方法結合層次分析法建立輸電線路帶電作業的安全評價體系。本文搜集的資料主要是與人員、帶電作業工器具、作業環境、標準化作業以及電力企業現行管理制度相關的技術資料，包括各項技術導則、規程、規范以及管理規定等。

（1）人—機—環境—過程—管理。輸電線路帶電作業是工作人員借助工器具在戶外桿塔上開展的作業方式，將輸電線路帶電作業看作為一項系統工程即可采用人—機—環境的概念進行分析，“人”即為帶電作業工作人員，“機”即為開展工作所采用的工器具與材料，“環境”即為帶電作業的工作環境。但是帶電作業擁有嚴格的過程控制以及組織管理，隨著帶電作業的廣泛開展，作業過程及管理工作也成為影響安全的重要因素，雖然電力企業不斷重視，但仍存在巨大的安全隱患，帶電作業應從人—機—環境—過程—管理五個方面進行，因此在輸電線路帶電作業安全性分析中，提出采用人—機—環境—過程—管理五大要素作為一個系統，簡稱人—機—環境—過程—管理系統。（2）電力安全系統工程理論。系統工程理論應用在電力安全領域就形成了電力安全系統工程，它是以電網、電力設備或者電力安全生產為目標，以電力領域專業知識為理論基礎，電力行業現行的相關法規標準和技術規范為限定準則，實施電力安全系統工程理論的分析方法，對目標安全狀態進行分析和評價，使電力事故頻率降到到最低限度，從而使電力系統和電力企業的安全生產達到最佳安全狀態。

2 建立合理科學的方法

開展評估工作的第二個關鍵步驟是建立合理科學的方法，也是本文的研究重點。由于帶電作業的風險來源因素特別多，要想準確獲得各影響因素，以及它們之間的相互關系，就必須使用系統性比較強又便于操作的評價方法。層次分析法提供了層次化的思維框架，結合人—機—環境—過程—管理系統可以方便地建立帶電作業的評價體系。但是在帶電作業評價過程中僅僅采用層次分析法只能得到各個影響因素的重要程度，它不能結合實際情況對輸電線路帶電作業安全狀態進行綜合的評價。考慮到帶電作業過程復雜、安全影響因素多，有大量的評價指標不能量化，為了達到綜合評價帶電作業安全性的目的，本文綜合選用模糊綜合評價與層次分析法，該方法既能考慮在模糊環境下各因素對帶電作業的影響，又能對事物進行綜合評價，進而為帶電作業的管理做出綜合決策。

3 帶電作業的安全技術原理

輸電線路帶電作業是指在帶電的情況下，對桿塔上導地線、絕緣子、金具及其附件等設備進行測試、消除缺陷或更換等作業，是一門講究技術和技藝，結合多科學領域且處于不斷研究、總結和發展之中的先進作業方式，帶電作業的研究目前主要集中在過電壓、放電機理、絕緣材料等領域往往疏忽了力學方面的研究，本文為了全面分析影響帶電作業安全開展的影響因素，首先將帶電作業的相關技術原理總結為以下幾個方面：

（1）輸電線路帶電作業應考慮高壓環境下電流與電場的影響。輸電線路一般是指35kV及以上電壓等級的交、直流電力線路，為保證在如此高的電壓環境中安全開展作業，需要考慮作業時電流（電位差造成人體電流和進出等電位的暫態電流）和電場對人體的影響。大量試驗及研究確定，帶電作業時需保證流經人體的電流不超過1mA，人體表面場強不超過240kV/m，并以此來確定安全防護以及相關工器具的使用。（2）輸電線路帶電作業應考慮所采用作業方式（考慮安全距離）的影響。輸電線路帶電作業需要在空間范圍有限的桿塔上作業，目前可采用的作業方法有多種，如果以作業人員的不同作業位置（即電位）來劃分，可分為地電位作業、中間電位作業以及等電位作業。不同電壓等級、不同作業方式下，各類人員的安全距離也不同，其安全防護、操作方式等具體要求也會存在差異。目前帶電作業方式的選擇均是根據實際情況而確定的，以保證人員及電力線路設備的安全為前提。（3）輸電線路帶電作業應考慮過電壓的影響。過電壓是用來確定帶電作業工器具絕緣等級、危險率以及各項安全距離的基礎。目前，對于220kV及以下輸電線路通常使用絕緣配合慣用法，利用過電壓來確定帶作業間隙以及工器具的最小擊穿電壓，對于330kV及以上線路則通過試驗統計或假定過電壓和絕緣強度的概率分布來進一步求取危險率。（4）輸電線路帶電作業應考慮工器具的材料與機械性能的影響。工器具的材料應嚴格選用合格的型式材料來制作，由于帶電作業工器具的多樣性以及不同電壓等級的不同要求，使得工器具必須滿足各類要求，如承力和載人工器具主要考慮機械性能，絕緣操作工具保證其機械性能的同時還要保證絕緣性能。（5）輸電線路帶電作業應考慮作業位置的承力問題的影響。輸電線路帶電作業常常在導地線、絕緣子串或桿塔某些位置上作業，導線力學、金具連接的機械強度等等都是選取工器具或安全作業的基礎。

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