淺談應急狀態下電勢轉移風險管理

張志榮

（玉溪供電局，玉溪 653100）

1 電勢場進出過程的電勢轉移過程風險

電勢場進出過程是帶電檢修的核心風險控制過程，操作人員進出電勢場的過程牽扯到了電勢水平的轉移，包括操作人員人體的充放電過程，且操作人員需要跨越等電勢分界線，其操作風險最大。如果不能對電勢場的進出過程進行嚴格的風險控制，則可能造成較為嚴重的后果。

一般情況下，在策略論證階段，需要在維修區域附近鐵塔及線路的BIM 系統基礎上對線路布局、電場分布進行充分分析，此分析過程的相關數據一般要通過對現場的重新勘察實現，包括對線下的大型植物、建筑物等變化因素進行充分考察，并將其補充到BIM 系統中，必要時要對這些大型植物和建筑物進行清理。通過有限元ANSYS 分析，可以在BIM 數據基礎上進行更加詳細的計算機輔助分析，以得到現場電勢場的高精度理論分布值，從而對帶電檢修的可行性進行評估。

當評估通過人為存在一種進出等電勢場的方式可以進行帶電檢修時，則開始編制正式的等電勢場進出方案，包括進入人員、進入方式等，同時對檢修任務進行確認并組織進場施工。如果不存在可行的進出等電勢場的方式，則需要進入停電檢修審批的流程。

施工結束后，安全員、現場技術員應對施工效果進行現場確認：如果未能達到檢修目的，則應從重新評估帶電檢修作業，開始重新編制進一步檢修方案；如可以達到檢修目的，則開始驗證操作員離開等電勢區的操作可行性，因為檢修過程可能導致之前編制的離開等電勢區的方案失效。當原方案可行性依然有效時，則執行離場操作；當原方案可行性存在疑點時，則應重新考察并編制離場方案并進行執行。

所有操作員離場完成后，應對現場環境信息進行重新采集并判斷系統安全性，特別評估系統是否會對周邊建筑及大型植物造成風險，確實沒有風險后，施工結束。

2 電勢場空間狀態分布及放電物管理風險

根據前文分析，電勢場空間狀態分布需要在BIM 信息的基礎上進行ANSYS 有限元分析，同時需要對施工人員進入等電勢區后的占位情況對等電勢電場空間狀態分布情況的擾動進行ANSYS 有限元分析。

建筑信息模型（BIM，Building Information Modeling）是建筑學、工程學及土木工程的新工具。建筑信息模型或建筑資訊模型一詞由Autodesk 所創的，它是來形容那些以三維圖形為主、物件導向、建筑學有關的電腦輔助設計。電力鐵塔系統的BIM 是將鐵塔信息、線路信息、地面信息、相鄰建筑物信息、大型植物信息等形成三維模型系統，模型系統包含了所有結構的材質：彈性模量、硬度剛度、抗性數據等。通過電力鐵塔系統BIM，可以將線路實際狀態進行嚴格數據化分析，也是智能電網條件下電網大數據的核心組成部分。

但是，僅有電力鐵塔系統BIM 還不足以計算出電勢場的空間分布狀態，因為電勢場的空間分布狀態還受到電路的電壓等級和負荷等級、風力、空氣濕度、氣壓等因素影響。所以必須將BIM 數據導入到ANSYS 系統中進行進一步分析，以計算出可能的電勢場分布情況。ANSYS 軟件是美國ANSYS 公司研制的大型通用有限元分析（FEA）軟件，是世界范圍內增長最快的計算機輔助工程（CAE）軟件，能與多數計算機輔助設計（CAD）軟件接口，實現數據的共享和交換，是融結構、流體、電場、磁場、聲場分析于一體的大型通用有限元分析軟件。它在核工業、鐵道、石油化工、航空航天、機械制造、能源、汽車交通、國防軍工、電子、土木工程、造船、生物醫學、輕工、地礦、水利、日用家電等領域有著廣泛的應用。

執行電勢場ANSYS 分析的過程中，還需要將帶電檢修操作人員進出等電勢場的方法進行代入分析，將其對等電勢場分布情況的擾動情況，以及操作人員檢修過程中不同體位狀態下對等電勢場分布情況的擾動情況進行分析，同時就操作人員使用的工具在等電勢場中可能出現的位置及使用狀態對等電勢場可能產生的擾動進行分析，最終判斷等電勢場與相鄰電勢場之間的放電可能。

電勢場ANSYS 分析過程還需要對可能產生的風力變化、空氣濕度變化、氣壓變化等因素進行分析，對可能發生的臨時降水情況對等電勢場的擾動進行分析。

BIM 與ANSYS 分析是最常用的等電勢場分析計算機輔助軟件，可以為帶電檢修決策及方案編制提供較為詳細的數據支持。但是，BIM 與ANSYS 分析對計算資源的需求量較大，分析時間較長，很難在現場移動計算平臺上對操作人員和帶電檢修團隊提供實時人工智能支持。所以亟待開發一種分析效果不亞于BIM 及ANSYS組合分析方法的實時分析系統，本文研究的SOA 支持下的帶電檢修安全距離預警系統即是解決方案。

3 工作環境行走安全空間布局

操作人員、安全人員、管理人員進入等電勢區，必須穿戴隔離服、使用電勢轉移桿并在操作規程下執行操作，其他工作人員在等電勢區附近行走時，不能超出零電勢區范圍。特別是進入到鐵塔頂端及橫擔區域的工作人員，應嚴格按照零電勢區行走，防止誤入等電勢區及爬電區的事故發生。工作環境行走安全空間有以下管理要素：

（1）嚴格控制爬電區范圍，對零電勢區進行顯著標記。實際帶電檢修施工中，受到濕度、溫度、風力、氣壓等動態因素影響最大的是爬電區范圍，在沒有SOA 專用系統輔助的情況下，施工前應由安全人員對爬電區進行測量確認，確保對所有爬電區進行標記，防止因為誤接入爬電區導致的人身傷害和設備損失。可通過劃線法，隔離帶法等安全控制方法對爬電區進行顯著標記，防止施工過程中沒有計劃進入等電勢區的工作人員誤入爬電區。帶電檢修工作人員進入等電勢區的過程也應充分考察爬電區范圍，在調度部門統籌下，對進入等電勢區的方案進行充分分析論證并提出修正。

（2）工作環境行走路線應列入操作票。工作人員進入距離爬電區與零電勢區邊緣2 m 范圍內，或進入等電勢區邊緣5 m 范圍內，其行走路線應列入操作票，行走過程應嚴格執行雙人唱票和唱票復頌制度。每完成一步驟行走任務，應重新確認環境安全性，嚴禁進行跳步操作和隨機操作。行走操作票管理制度與其他操作票管理制度應相同。

（3）工作人員接近等電勢區或進入爬電區，應給與警示。應有安全員隨時確認接近等電勢區或接近爬電區工作人員的行走路線和行走方式，當發現其行走行為存在風險時，應通過對講機、旗語、聲光預警等方式給與警示，以制止其高風險的行走行為。爬電區周邊應有劃線或隔離帶給出顯著標記，防止工作人員無計劃進入爬電區或等電勢區。

4 結束語

綜上所述，配網帶電作業具有較高的經濟效益和社會效益，在應急狀態下保證作業人員人身安全是開展帶電作業的前提和基礎。本文提出了相應的確保配網帶電檢作業安全運行的電勢轉移風險管理分析，旨在推動配網帶電作業安全、優質、高效的開展。

圖2 編隊行駛下的Mesh組網方案

野戰應急通信系統依托自建5G 網絡，雖然能夠解決各類新技術應用在內部組網環境下的使用，但對外連接仍然需要衛星系統的支持，因此，外部網絡的出口帶寬仍然會是系統瓶頸。

4 結束語

4G 網絡從正式商用到今天，已經過了7個年頭，但4G 網絡在軍隊的應用卻很少，究其原因，一是4G 網絡對于行業應用的支持度不高，因此結合4G 網絡產生的新技術應用不多；二是4G 網絡技術在安全隔離方面還不能有效滿足軍隊使用需要，因此未能很好的引入。隨著5G 技術的發展，SA 網絡正式商用后，運營商可以和軍隊相關部門共同商討在公網環境下的軍隊“虛擬專網”接入方案，使軍隊通信系統能夠具備更強的服務能力，各類軍用移動終端除接入軍中戰術通信網絡外，也可以直接利用5G 網絡通信，同時也將帶動更多的尖端技術與5G 融合，優先在軍隊使用，提高軍隊信息化作戰實力。