10 k V架空配電線路帶電更換避雷器技術研究

李 聰

（廣東電網有限責任公司汕尾供電局，廣東汕尾 516600）

0 引言

隨著經濟不斷發展和用戶對供電質量的要求越來越高，片區停電或者短時的停電都將對用戶造成嚴重損失，而且，從企業自身利益來說，不穩定的供電后果會減少供電量，降低供電效益。不停電作業是一種極為有效的解決方法，能大幅度地提高供電的可靠率，同時也最大程度上減少了停電時間和降低用戶用電影響，實現了供電企業和用戶的雙贏。帶電作業的實施，能及時排除處理缺陷，保障電網安全可靠運行，隨著對供電可靠性要求越來越高，為減少線路產生的過電壓而造成的跳閘事故，當遇到操作過電壓或雷擊過電壓時，線路上就需安裝防過電壓裝置——避雷器，來有效地釋放操作或雷擊電流，利用帶電作業法解決、排除線路避雷器的運行故障，能提高線路供電的安全可靠性。所以開發10 kV架空配電線路帶電作業具有很高必要性和實用價值。

1 帶電作業方式的分類[1]

帶電作業的方式根據人體與帶電體之間的關系可分為三類：等電位作業、地電位作業和中間電位作業。

2 帶電作業與停電作業相比較的優勢

（1） 帶電作業能夠及時地消除設備缺陷，從而減少或避免設備“帶病運行”的時間，降低事故發生的機率。

（2） 大力推廣帶電作業，可以有效地減少每年線路及設備停電的總次數，從而大幅度減少停電作業中的“誤登桿觸電傷亡事”、設備倒閘操作中的“誤操作事故”、“誤掛（拆）地線”等事故。

（3）帶電作業不受時間約束從而跳出計劃檢修的限制。減少了人力、物力在往返集結過程中的無效工時及費用，有力地保障了城區供電，減少了市民無電之憂。

3 常用避雷器類型與工作原理

配電網中常見的避雷器有保護間隙避雷器、管型避雷器、閥型避雷器和氧化鋅避雷器。氧化鋅避雷器，是目前來講技術較成熟的一種避雷器，也是當今使用最廣泛的避雷器（見圖1）。氧化鋅避雷器按結構性能可分為：無間隙（W）、帶串聯間隙（C）、帶并聯間隙（B）三類。

避雷器工作原理：正常時，避雷器將電源母線與地隔離，母線對地絕緣，當有過電壓來時（包括雷電過電壓和內部過電壓），避雷器動作，使母線接地，釋放電流。過電壓時間一般很短。過電壓作用過去后，流過避雷器的電流是工頻續流，要求避雷器這時能可靠切斷工頻續流，使母線對地絕緣，一般現在都采用氧化鋅避雷器，避雷器選擇不合理，不能可靠切斷工頻續流。

圖1 氧化鋅避雷器

4 10kV配網避雷器運行中常見故障

金屬氧化鋅避雷器，隨著運行時間增長、絕緣老化，氧化鋅避雷器也易發生故障，如圖2所示。常見故障有：在線泄露電流表讀數異常增大或者異常減小、爆炸。

圖2 避雷器老化造成接地點脫落

（1）在線泄露電流表讀數異常增大時，可能是受潮引起泄露電流增加和內部閃絡故障。避雷器受潮的主要原因有：密封不良，組裝避雷器時帶入水分，安裝投運后，在運行電壓和環境溫度的共同作用下，閥片內的水分留在閥片外側和瓷套內壁，引起沿面閃絡，致使在線泄露電流表讀數異常增大。

（2）在線泄露電流表讀數異常減小時，要對比其他相別的數據再做判斷。若讀數只是降低時，有可能是因為支持避雷器的底座瓷瓶有較多污垢，致使瓷瓶表面的泄露電流增大，隨之分流增大，使表計的讀數降低。

（3）避雷器在運行中發生爆炸的事故，其發生爆炸的原因可能由于電力線路遭受雷擊，避雷器正常動作，但由于避雷器閥片電阻不合格、或由于時間長閥片出現裂紋，避雷器上的殘壓雖然很低，但是續流變大，有發生爆炸的可能。

表1 風險分析表

5 帶電更換避雷器作業安全及預控措施

風險分析見表1所示。

5.1 安全措施[2]

（1）帶電作業必須辦理線路第二種工作票，必須申請退出重合閘。嚴禁約時退出或投入重合閘。

（2）工作負責人和監護人應由具備帶電作業實踐經驗，熟悉作業人員技術水平，熟悉設備情況及熟悉本作業指導書的人員擔任。

（3）本項目帶電作業工作班成員不宜少于5人，必須設專人監護。

（4）帶電班人員現場必須執行《汕尾供電局帶電作業安全規程》。

（5）在配電線路上帶電作業期間，嚴禁在該線路上進行倒閘操作，以防操作過電壓。工作線路發生故障跳閘時，當值調度員必須確認帶電作業班退出作業范圍才能下令送電，帶電作業班恢復工作前工作負責人必須與當值調度員聯系。

（6）配電帶電作業應具備良好的天氣條件，夜間帶電作業應有足夠、合適的照明。如遇雷電、雨、雪、大霧、5級及以上大風天氣或空氣相對濕度大于90%時禁止進行帶電作業。空氣相對濕度介于80%～90%時不宜進行作業，若必須進行帶電作業應采用具有防潮性能的帶電作業工具。

（7）嚴格執行絕緣斗臂車使用規定，絕緣斗臂車必須有良好接地，測量要做好記錄。

（8）使用合格的帶電作業絕緣工器具。

（9）檢查避雷器符合規范標準。

5.2 預防措施[3]

（1）開工前由工作負責人持線路第二種工作票與當值調度取得聯系，工作負責人應核對工作票工作任務與現場工作線路名稱及桿號是否一致。

（2）工作負責人和監護人必須有10kV配電線路帶電作業資格證，熟悉配電線路設備情況。

（3）工作負責人需了解工作班成員身體狀況。

（4）在接觸帶電導線前應得到工作負責人的認可。

（5）要注意保持對四周帶電體及接地體的安全距離。在作業時，嚴禁人體同時直接接觸兩個不同的電位。

（6）操作工作斗時，要緩慢工作。急劇地操縱操作桿，動作過猛有可能使工作斗碰撞較近的物體，造成工作斗損壞和人員受傷。

（7）斗內工作人員要將安全帶的鉤子掛在安全繩索的掛鉤上，任何人不得進入工作臂及其重物的下方。

（8）在作業時作業人員不得將身體越出工作斗之外。

（9）工作中上、下傳遞工具、材料均應使用絕緣繩和工具袋，嚴禁拋、擲。

（10）帶電作業施工前必須與當地運行部門了解線路設備情況，做好預防安全措施，在帶電作業過程中發生故障跳閘時，作業人員應視為線路、設備仍帶電。作業現場范圍應采取足夠的圍蔽措施，禁止非工作班成員進入（現場安全監察人員可進入工作現場）。

（11） 帶電作業過程中若遇天氣突然變化，有可能危及人身或設備安全時，作業人員應立即停止工作，盡快恢復設備正常狀況，或增設臨時安全措施。當氣象臺懸掛紅色警報時，48 h不得安排帶電作業；懸掛橙色警報時，24 h不得安排帶電作業。

（12）絕緣斗臂車應可靠接地。

（13）對絕緣斗臂車進行操作性能檢查，絕緣斗臂車在作業時，發動機不能熄火，以保證液壓系統隨時處于工作狀態。

（14）絕緣斗臂車進入工作現場合適位置，必須掛好剎車，伸出支腿調整至最佳位置，支腿下放置墊木保持車輛底盤水平、穩固，可靠地支撐車體，確認著地指示燈亮后，再進行作業。

（15）操作工作斗擺動時，先調整小吊，防止擺動工作斗和小吊碰撞損壞。

（16）在操作絕緣斗移動時，應防止與電桿、導線、周圍障礙物、鄰近絕緣斗臂車碰擦。

（17）在工器具庫房領用絕緣工器具、絕緣遮蔽用具，應核對工器具的使用電壓等級和試驗周期，領用絕緣工器具應檢查外觀完好無損，對絕緣手套進行充氣測試合格。

（18）工器具運輸前，各種工器具應存放在工具袋或工具箱內，金屬工具和絕緣工器具應分開裝運，以防止相互碰擦造成外表損壞，降低工器具絕緣水平。

（19）作業前必須對絕緣工器具進行測試，禁止使用不合格的絕緣工器具。

6 帶電更換避雷器技術案例解析

下面結合實際工作分析帶電更換避雷器的準備工作、注意事項和操作過程。汕尾市城區，因用戶需求，需在桂竹站10kV信利線#12桿進行帶電更換避雷器工作，這條線路用戶較多，為了不影響供電，局決定采取帶電作業方式。

6.1 作業前現場的準備工作[2]：

（1）工作負責人認真核對線路名稱、編號；

（2）現場圍蔽應覆蓋作業區域；

（3）嚴格執行《道路作業安全警示標志設置規定》；

（4）按照安、健、環、設施標志管理標準設置現場圍欄如圖3所示。

圖3 布置作業現場圍蔽圖

6.2 絕緣斗臂車調試、接地

（1）絕緣斗臂車調整至最佳位置，支腿應采用穩固、可靠的支撐體；

（2）進行轉動、回旋、起伏、伸縮、制動等操作性能檢查，保持狀態良好；

（3）絕緣斗臂車接地采用不少于25 mm多股軟銅線，連接牢固、可靠；

（4）臨時接地棒深度不小于0.6 m。

6.3 測量天氣條件

工作負責人使用風速測量儀器和溫度濕度計分別測量風速、空氣濕度、溫度，見圖4所示，注意事項如下：

（1）雷電、雨、霧、冰雪、5級以上大風天氣或空氣相對濕度大于90%時禁止進行帶電作業（環境溫度：-10～50℃，海拔高度≤1 000 m）；

（2）當地氣象臺發布的38℃及以上高溫天氣預警信號后，不得進行戶外帶電作業；

（3）夜間帶電作業應有足夠、合適的照明。

圖4 測量氣候

6.4 作業工器具的檢查和現場擺放

（1）工器具應分類擺放整齊；

（2）確認工器具試驗合格；

（3）檢查工器具外觀，確認完好無損；

（4）測試絕緣工器具，絕緣電阻不低于700 MΩ（電極間距2 cm）；

（5）禁止使用不合格的絕緣工器具；

（6）工器具檢查、測試以及對新裝避雷器進行絕緣電阻試驗，使用2 500 V搖表絕緣電阻不小于700 MΩ（見圖5）；

圖5 避雷器安裝前絕緣電阻搖測

（7）召開站班會，進行安全和技術交底；

（8）驗電，對臨近帶電體進行絕緣遮蔽；

（9）按照作業指導書進行更換避雷器，拆除避雷器帶電上引線，更換避雷器（見圖6）；

圖6 帶電更換避雷器

（10）接上避雷器及避雷器上引線，拆除絕緣遮蔽，退出工作現場；

（11）檢查工作工藝，清理現場。

7 存在不足

帶電更換避雷器作業也存在一定的不足，如作業方式受天氣情況、作業環境（地形）及配電線路結構等因素的制約。

8 結束語

帶電更換避雷器作業項目的成功實施，不僅有效地減少了供電損失，滿足用戶的用電需求，而且大大提高了工作效率，取得了經濟效益和社會效益的“雙贏”。同時，也標志著供電局帶電作業實現了新突破，并為今后的配電網新、改、擴建工程推廣此項目工作奠定了良好的基礎。