預防感應電危害的拆接線工具研制

朱耀輝

（廣東電網有限責任公司江門供電局，廣東江門529000）

0 引言

在檢修試驗過程中，高電壓等級GIS變電站電場分布不均勻，特別是外殼會產生靜電感應，靜電感應受到環境條件的影響較之普通的強電或弱電測試要大，而且顯著得多。電壓等級、GIS設備結構不同，如果現場環境溫度、相對濕度、被測物品與環境的平衡時間等測試條件不同，感應電壓的大小會有很大差別，環境相對濕度對電壓的大小影響也尤其顯著。過高的感應電壓如果不及時消除，就會對設備及人身安全造成危害，必須引起高度重視。若設備處于強電場中，外殼由于電場分布不均將產生較高的感應電壓，且傳輸電壓等級越高，感應電壓越大。這時，由于工作需要，工作人員需在外殼進行拆接線工作，會被過高的感應電壓傷害。因此，消除感應電的危害和影響，是拆接線時需要解決的難題。

以往消除感應電的方法：

（1）穿著靜電感應防護服。這是一個比較保險的做法，但需要注意的是，如果各部分連接不良，可能導致更高的靜電感應電壓。另外，對某些需頻繁轉移地點的工作而言，穿戴防護服和導電鞋既繁瑣又不方便。

（2）戴絕緣手套。這種方法效果不錯，但因手指的活動受到一定限制，僅適合對手指的靈活性要求不高的操作。

（3）金屬線接地法。在現場臨時用一段金屬導線將人體與大地連接，以達到釋放人體感應電荷的目的。盡管這個方法比較有效，但可靠性有待商榷，存在一定的安全風險。

總之，以上三種方法各有弊端。在電力行業的檢修作業中，停電檢修設施中產生的感應電對作業人員來說是一種嚴重威脅作業安全的隱患，因此在GIS等設備外殼拆除引線或接地連片時需要一種更好的預防感應電拆線工具，可防止人身受感應電壓的傷害。在保證安全可靠性的同時，該工具還需要滿足體積小、使用方便等要求，還必須具有很好的實用性和推廣性，以避免以往拆接GIS外殼接地連片螺絲時需要戴塑膠手膠或穿防護服等情況，使工作更加方便高效。

圖1 強電場下電線路靜電感應原理

1 防感應電拆線工具的設計原理

當帶電線路有交變電壓時，其周圍空間有電場存在，這時空間各點具有一定的電位，使位于這個電場中的中性導體出現帶電現象。如圖1所示，一段對地絕緣的電線路位于該電場中，在電場的作用下，導體中的自由電子就要做有規則的移動，引起電荷的重新分布，使該導體呈現帶電狀態，即產生靜電感應。

此時，帶電線路與停電線路之間存在容性耦合電流，停電線路與大地間存在容性耦合分布性電流。停電線路上的靜電感應電壓為：

從上述分析可知，感應電壓的大小與接近段停電線路的長度成正比，GIS設備長度較長，感應電較大，拆線時易對人身造成危害。為克服感應電，避免傳統方法帶來的弊端，我們設計了一種帶有絕緣手柄的拆線工器具，并配合帶有消除感應電接地線的方法去克服外殼感應電的影響，實現手工器具與消除感應電裝置的有機融合。

2 防感應電拆線工具設計方案

拆線工具可以分為絕緣隔離結構和接地泄流結構。

絕緣隔離結構為環形構件，如圖2所示，由固定手柄和轉動手柄部分組成。固定手柄和轉動手柄均由絕緣材料構成，通過絕緣手柄能有效避免工作人員接觸外殼感應電，人體自身的活動即與周圍帶有感應電的外殼實現接觸分離，固定手柄延伸的金屬機構開口上下兩端分別為方形套筒接頭，可以根據現場的螺絲尺寸大小更換所需尺寸的套筒；絕緣轉動手柄下方為梯形螺栓，也可以根據現場的螺絲尺寸更換所需尺寸的套筒，適用于所有拆接環境。

接地泄流結構設計原理：要消除靜電感應對作業人員的危害，只要在該電線路與大地間設置一條電阻遠小于人體電阻的接地線，形成與人體電阻并聯的支路就可以達到目的。因為用接地線構成的并聯支路將電線路與大地間直接溝通，靜電感應電流基本上全部由其分流，作業人員處于同一電位，不再承受感應電壓，對作業人員形不成威脅或傷害。根據上述原理在拆線工具底部加裝了接地線引出端子（圖2），作用是將感應電泄流下地，從而保證人身安全。

圖2 防感應電拆線工具設計圖

3 防感應電拆線工具的使用說明

使用防感應電拆線工具時，先將接地線引出端子可靠接地，將帶有外殼拆線端的感應電荷泄流下地，能夠消除可能對人身安全有傷害的感應電，防止誤串入感應電回路的人體受到電擊傷害，同時能夠將停電作業區段所有導體等電位，使作業人員與作業區段導體處于同一電位點，防止靜電感應對人體的電擊傷害。觀察現場需拆接線的螺絲的尺寸大小，根據螺絲的尺寸選擇合適的套筒套進方形套筒接頭，左右手分別握持固定絕緣手柄和轉動絕緣手柄進行螺絲拆接，尾端的接地引出線將感應電泄流下地的同時，利用固定絕緣手柄和轉動絕緣手柄徹底對進行拆接線工作的人員和設備外殼實現絕緣隔離，起到保證人身安全的作用。

4 結語

高電壓等級GIS變電站電場分布不均勻，對外殼會產生懸浮電位的設備進行拆除引線作業時易對試驗人員造成傷害。使用本文所述帶有絕緣手柄的拆線輔助工器具，并配合帶有消除感應電接地線的方法去克服外殼感應電，不但能夠消除感應電壓，而且能夠使工作人員與外殼實現絕緣隔離。另外，工具固定手柄頭部為萬用接頭，可以套入不同形式的拆線工具，如不同尺寸的梅花板手等，滿足不同尺寸規格螺絲的拆除需求，起到保護人身安全并方便拆接線的作用。