1000kV输电线路带电作业人员的安全防护研究

护研究

山西省太原市 030001

摘要：我国当前进行带电作业的施工人员，通常都是在低于500k V电压的输电线路上进行，但随着社会的进步与发展，更高电压的输电线路将逐步投入运用，不可避免地需要进行输电作业，从而给带电作业人员的安全防护提出了更高要求，相应的安全防护措施也将更加受到重视。

关键词：1000kv；输电线路；带电作业 1 影响输电线路带电作业人员安全的因素 1.1 强电场

工作人员在带电作业中，会构成各种不同的电极结构。如果是均匀电场，其中各电场强的大小和方向也完全相同，而不均匀的电场中，各电场强大小以及方向不同。带电作业人员在电场中的工作状态主要体现在三个方面。 (1) 人体和带电体等电位，和接地体有着足够安全距离，人体处在最高场强区，操作过程中只允许人体接触导线电位相同部件; (2) 人体在地面或者杆塔上通过绝缘工具接触带电体，此时人所处电场的强度会较低; (3) 人体处在导线和杆塔间的绝缘装置上，操作只允许人接触和人体电位基本相同部件。

1.2 电流

输电线路如果处于带电作业的状态，那么，通常会存在两种电流，这两种电流都会对人身体产生危害: (1) 暂态电击产生的电流; (2) 稳态电击产生的电流。所谓暂态电击，就是当人在地电位状态时，不可避免的会接触到导体，这种导体与大地绝缘，但是当人接触到导体时，这时导体上的电荷就会完全流入大地，在这一过程中，就非常容易出现暂态电击的现象。这种现象对人体有多大的危害，

主要和导体的放点量相关，所以在选择导体时，既要考虑到导体地电容，又要考虑到导体的电位。所谓稳态电击，就是如果导体处在强电场中，而带电作业人员也处在这样的环境中，作业人员就会接触到该导体，这个导体通过耦合电容就会形成电流，而这个电流就会通过人体产生电击，这种电击就是稳态电击，电击危害大小与电流大小直接相关。因此要保证发生稳态电击时，电流不能超出人体感知的范围。

1.3 静电感应

静电感应也会对特高压输电线路作业人员的生命安全造成威胁。带电作业人员在电场中进行工作过程中，由于静电感应会造成电击现象，通常有两种体现方式: (1) 人体对地绝缘，由于人体电阻比较小，所以在强电场中人体可视为导体，当人体对地绝缘时由于静电感应使得人体处在某一电位，此时就会发生电击现象。 (2) 人体处在地电位，也就是对地绝缘金属物体在电场中因静电感应积累一定量电荷并使其处在某一电位，此时金属上的感应电荷通过人体对地放电就会发生电击现象。

2 1000k V带电作业安全防护 2.1 基本要求

屏蔽效率是屏蔽服的重要技术指标之一，通常由IEC标准规定，衣料的屏蔽效率>40d B;我国国家标准规定≤500k V带电作业屏蔽服衣料的屏蔽效率与IEC60895规定相同。而750k V带电用屏蔽服用的衣料屏蔽效率>60d B，为安全起见，1000k V带电用屏蔽服的衣料屏蔽效率也必须>60d B，甚至要求其屏蔽效率更大，这要结合制造单位的实际纺织能力来尽可能的增大屏蔽效率。

2.2 安全防护用具 2.2.1 屏蔽服

制作屏蔽服主要使用的是导电材料、纤维材料，由上衣、裤子、帽子、手套、短袜、鞋子以及相应的连接线、连接头组成。其具备的作用主要是屏蔽电场、旁路电流和代替电位转移线。

1000k V带电作业所使用的屏蔽服，其屏蔽原理与500k V、750k V所用屏蔽服相同，能够屏蔽高压电场和电磁波，使处于高压电场中的人体表面其各部位能够形成一等电位屏蔽面，不同之处在于1000k V带电作业使用的屏蔽服电压等级更高、电场强度更强。

带电作业屏蔽服的重要技术指标是屏蔽效率，衣料屏蔽效率要求在40d B以上，即屏蔽服衣内的人体表面场强，应当为衣外场强的1/100。1000k V带电作业时，为了安全起见，选用衣料屏蔽效率应当在60d B以上，布料制作1000k V带电作业用人体安全防护屏蔽服。为减小裸露面积，降低面部场强，还加装了屏蔽效率为20d B的金属网状屏蔽面罩。

2.2.2 电位转移棒

当工作人员即将进入电场时，随着电位转移，电弧可能会威胁工作人员的安全。在带电作业过程中，将电位转移棒连接在屏蔽服上，当与带电体距离达到0.5m左右时，将电位转移棒的挂钩部连接于导线，实现电位转移，此时工作人员已经处于等电位中，使得进入电场更加安全。

3 输电线路带电作业安全防护策略 3.1 带电作业的基础研究 3.1.1 带电作业的绝缘配合

对于1000k V的输电线路带电作业绝缘配合，应该采用简化统计法根据直流线路最大操作过电压进行研究。根据运行情况，当接地电阻取5Ω，运行电压按照最高运行电压选取，那么当发生单极接地故障时，可计算出离线路中点±10km范围内操作过电压的标幺值，以及±10km范围外过电压的标幺值。从安全与经济方面考虑，可以根据操作过电压的标幺值来分析确定电气间隙。

3.1.2 带电作业的安全距离研究

要确定带电作业安全距离，就应该从影响电气间隙的因素着手，需要考虑海拔高度、杆塔结构、电压极性、放电间隙外形等，其中，间隙的外形影响较为显著。带电作业过程中由于工作位置及杆塔结构的变化会产生各种不同的间隙类型。

3.2 强电场防护

针对1000k V的特高压输电线路带电作业问题，要结合实际采取安全防护措施，由于特高压输电路线路运行过程中的电压较高以及空间场强比较高，所以要能够对带电作业的环境加以详细分析，从而对其安全防护措施进行明确。

针对强电场的安全防护方面，由于特高压输电线路带电作业的环境有着高强电场，在作业人员处在塔上不同位置和进入等电位中，体表电场强度和周围电场就会不断的发生变化，在作业人员登塔阶段在随着高度的增加和带电体的距离不断的缩小，体表的电场强度就会增加，和相导线等高位置处达到最大值。在接近带电体的时候头顶以及手尖电场强度比较高，而胸部电场强度相对较低，在等电位过程中的作业人员体表电场强度为最大值。

3.3 电位转移电流的防护

电击之所以可对人体所造成损伤，主要是因为电流流经人体，当作业人员的人体被串接于闭合电路中时，人体皮肤将会形成阻抗和内阻抗，其中的内阻抗为阻性，皮肤阻抗则为阻容网络，会随着电压、频率、电流持续时间、接触压力、接触面积、皮肤温度和湿度的不断变化而变化。

在作业人员进入等电位过程中的电位转移时，作业人员和导线间就会形成电容放电脉冲电流，并会随电压等级提高而增大，与此同时电弧也会随着脉冲电流的增大而增强。在这一过程中要能够及时准确的采取相关措施进行防护，作业人员电位转移过程中人体和导线间的电位差超过空隙间绝缘强度就会产生电弧放电，在放电的电流会呈现出明显的脉冲电流串波形特征。针对特高压交流线路以及和士800k V直流线路电位转移中的脉冲电进行试验可知，直流特高电压线路带电作业电位转移脉冲电流的幅值要小于交流特高压线路。

3.4 离子流防护

因为直流输电线路在双极运行过程中，空间中存在定向电场，而离子流则是空间电荷在直流线路附近的电场中发生定向移动所形成的。可见，处于带电作业范围内的离子流研究与防护也是重点之一。离子流的计算，需要用弦截迭代法，依据合成场强大小进行合理计算获得。然后根据该计算结果，即可获知，在双极运行方式下，离子流的分布状态是关于线路中心对称的。人体对于直流电流的感知要低于对交流电流的感知，在带电作业标准中，应当合理规定屏蔽服内，长期通过人体电流低于50μA。

4 结语

综上所述，1000k V已经属于特高压，其输电线路上的带电作业必然存在很多安全隐患，如果不能采取有效的安全防护措施，很可能会给带电作业人员的带来生命危险。工作人员在带电作业中，应当自觉重视防护工具，即屏蔽服和静电防护服的穿戴，明确相关的防护措施，从而提高作业安全度。

参考文献

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