導線扭絞后帶電處理方法分析

1、導線扭絞后帶電處理方法分析【摘要】輸電線路在運行過程中，因所處地形行成 的微氣象，容易形成導線不平衡振動，從而使分裂導線兩子 導線紐絞。為了提高供電可靠性，此類缺陷需帶電處理?！娟P鍵詞】 導線 紐絞 帶電處理大電網(wǎng)互聯(lián)是實現(xiàn)能源資源優(yōu)化配置的客觀需要，可以 取得顯著的聯(lián)網(wǎng)效益。為了設備保持良好的健康狀況，以最 大限度地縮短停電時間，不斷提高供電可靠性，由于各電網(wǎng) 之間聯(lián)絡線路的重要性，其安全運行必須得到充分的保證。 其線路運行的維護工作量巨大繁復，帶電作業(yè)將帶電作業(yè)是 很好的手段。帶電作業(yè)中，帶電作業(yè)人員在攀登桿塔進入作 業(yè)位置的過程中，人體表面場強及周圍電場是不斷變化的。 高空中鄰近輸電線位

2、置的電場強度比地面場強要高得多。由 于電場的作用，皮膚表面積累的電荷將對人體產(chǎn)生刺激，外 界電場越高，電荷產(chǎn)生的刺激越大，作用在頭發(fā)上，會產(chǎn)生 可覺察的機械振動，在人體和衣服之間也可產(chǎn)生一種可覺察 的刺感，在低刺激水平時，許多人的感覺類似于微風，在高 刺激水平時，感覺常為分散的刺痛和蠕動感。對于在咼空鐵 塔上的作業(yè)人員，強電場不僅會使人體產(chǎn)生不舒適感，且意 外刺激還可能引發(fā)二次事故造成人員傷亡，這類事故在國內 外都曾有發(fā)生。在均勻電場中，電場梯度在 25kV/m 時，人 體沒有不正常反應， 人體皮膚面局部場強的 “電場感知水平” 為 240kV/m 。有關人體體表場強的測試研究表明一個中等身

3、材我中心運維的線路中，有部分線路所處地理環(huán)境為大山 深溝，容易形成微氣象。 330kV 輸電線路導線排列為水平雙 分裂，間距為400mm。在這種氣象條件作用下， 容易產(chǎn)生導 線振動，從而使子導線不平衡振動，風速的方向如與導線夾 角滿足一定條件，就可能使兩子導線翻轉扭絞。我中心運行 的 330kV 固西輸電線路發(fā)現(xiàn)了一處導線扭絞（圖一） 。針對這種現(xiàn)象，中心組織技術力量進行現(xiàn)場調查。對調 查結果進行分析，如果停電進行處理，處理時間將會用 12 個小時， 如果此扭絞發(fā)生很多次， 這對為提高設備可用系數(shù)， 降低設備非計劃停用率將是很難滿足。確保完成年內可靠性 指標完成，要求運行線路必須減少停電時間和

4、停用次數(shù)。因 此類缺陷不宜停電檢修，只能帶電進行處理此類缺陷。帶電作業(yè)的原理及方法：帶電作業(yè)就是對高壓電氣設備 及設施進行不停電的作業(yè)，按照作業(yè)人員的自身電位來劃 分，帶電作業(yè)可分為地電位作業(yè)、中間電位作業(yè)、等電位作 業(yè)三種。1 地電位作業(yè)原理作業(yè)人員位于地面或桿塔上，人體電位與大地（桿塔） 保持同一電位。此時通人體的電流有兩條回路。帶電體一絕緣操作桿（或其他工具）一人體一大地，構 成電阻回路；帶電體一氣間隙一人體一大地，構成電容電流 回路。這兩個回路電流都經(jīng)過人體流入大地桿塔） 。嚴格地 說，不僅在工作相導線與人體之間存在電容電流，另兩相導 線與體之間也存在電容電流。但電容電流與空氣間隙的大

5、小 有關，距離越遠，電容流越小，所以在分析中可忽略另兩相 導線的作用，或者把電容電流作為一個等的參數(shù)來考慮。帶電作業(yè)所用的環(huán)氧樹脂類絕緣材料的電阻率很高，泄 露電流僅為微安級。間接作業(yè)時，當人體與帶電保持安全距 離時，人體電容電流也是微安級。 在應用地電位作業(yè)方式時， 只要人體與帶電體保持足夠的安全距離，且采用絕緣性能良 好的工具進行作業(yè)，通過工具的泄漏電流和電容電流都非常 ?。ㄎ布墸@樣小的電流對人體毫無影響。因此，足以 保證作業(yè)人員的安全。但是必須指出的是，絕緣工具的性能 直接關系到作業(yè)人員的安全，如果絕緣工具表面臟污， 或 者內外表面受潮，泄漏電流將急劇增加。當增加到人體的感 知電流

6、以上時，就會出現(xiàn)麻電甚至觸電事故。因此在使用時 應保持工具表面干燥清潔，并注意妥當保管防止受潮。2 等電位作業(yè)原理 由于電造成人體有麻電感甚至死亡的原因，不在于人體 所處電位的高低，而取決于流經(jīng)人體的電流的大小。根據(jù)歐 姆定律，當人體不同時接觸有電位差的物體時，人體中就沒 有電流通過。從理論上講，與帶電體等電位的作業(yè)人員全身 是同一電位，流經(jīng)人體的電流為零，所以等電位作業(yè)是安全 的。例如，帶電導線為 LGJ 一 150 型，該段電阻為 0.00021Q， 兩手（或兩足）同時接觸導線，且兩手（或兩足）間的距離 為 1.0m ，當負荷電流為 200A 時，那么作用在人體上的電位 差即該段導線上的電

7、壓降為 0.042V ，設人體電阻為 1000Q， 那么通過人體的電流為 42uA ，遠小于人的感知電流 1000IJ.A ，人體無任何不適感。如果作業(yè)人員是穿屏蔽服作 業(yè)，因屏蔽服有旁路電流的作用，那么，流過人體的電流將 更小。在等電位作業(yè)中，最重要的是進入或脫離等電位過程中 的安全防護。我們知道，在帶電導線周圍的空間中存在著電 場，一般來說，距帶電導線的距離越近，空間場強越高。當 把一個導電體置于電場之中時，在靠近高壓帶電體的一面將 感應出與帶電體極性相反的電荷。當作業(yè)人員沿絕緣體進入 帶電體時，由于絕緣體本身的絕緣電阻足夠大，通過人體的 泄漏電流將很小，但隨著人與帶電體的逐步靠近，感應作

8、用 越來越強烈，人體與導線之間的局部電場越來越高。當人體 與帶電體之間距離減小到場強足以使空氣發(fā)生游離時，帶電 體與人體之間發(fā)生放電。當人手接近帶電導線時，就會看見 電弧發(fā)生并產(chǎn)生啪啪的放電聲，這是正負電荷中和過程中電 能轉化成聲、光熱能的緣故。當人體完全接觸帶電體后，中 和過程完成，人體與帶電體達到同一電位，在實現(xiàn)等電位的 過程中，將發(fā)生較大的暫態(tài)電容放電電流。對于 1l0KV 或更高等級的輸電線路， 沖擊電流初始值一 般約為十幾至數(shù)十安由此可見，沖擊電流的初始值較大，如 果直接徒手接觸導線，則會對人體產(chǎn)生強烈的刺激，有可能 導致電氣燒傷或引發(fā)二次事故。當然由于沖擊電流是一種脈 沖放電電流，

9、持續(xù)時間短，衰減快，因此作業(yè)人員身穿全套 屏蔽服，通過導電手套或等電位轉移線（棒）去接觸導線可 起到良好的旁路效果，使直接流入人體的沖擊電流非常小， 而且屏蔽服的持續(xù)通流容量較大，暫態(tài)沖擊電流也不會對屏 蔽服造成任何損壞。 一般來說， 采用導電手套接觸帶電導線， 由于身穿屏蔽服的人體相距帶電導線較近，相當于電容器的 兩個極板較近，感應電荷增多，因此其沖擊電流也較大。如 果作業(yè)人員用電位轉移（棒）搭接，人體可以對導線保持較 大的距離，使感應電荷減小，中間電流也減小，從而避免等 電位瞬間沖擊電流對人體的影響。 在作業(yè)人員脫離 高電位時，即人與帶電體分開并有一空氣間隙時，相當于出 現(xiàn)了電容器的兩個極

10、板，靜電感應現(xiàn)象同時出現(xiàn)，電容器復 被充電。當這一間隙小到使場強高到足以使空氣發(fā)生游離 時，帶電體與人體之間又將發(fā)生放電，就會出現(xiàn)電弧并發(fā)生 啪啪的放電聲。所以每次移動作業(yè)位置時，若人體沒有與帶 電體保持同電位的話，都要出現(xiàn)充電和放電的過程。當?shù)入?位作業(yè)人員靠近導線時，如果動作遲緩并與導線保持在空氣 間隙易被擊穿的臨界距離，那么空氣絕緣時而擊穿，時而恢 復，就會發(fā)生電容 C 與系統(tǒng)之間的能量反復交換，這些能量 部分轉化為熱能，有可能使導電手套的部分金屬絲燒斷，因 此，進入等電位和脫離等電位都應動作迅速。等電位過渡的 時間是非常短的，當人手與導線握緊之后，大約經(jīng)過零點幾 微秒，沖擊電流就衰減到

11、最大值的 l% 以下，等電位進入穩(wěn)態(tài) 階段。當人體與帶電體等電位后，就好象鳥兒停落在單根導 線上一樣，即使人體有兩點與該帶電導線接觸，由于兩點之 間的電壓降很小，流過人體的電流是微安級的水平，人體無 任何不適感。從以上作業(yè)原理的分析來看，等電位作業(yè)是安 全的。帶電作業(yè)中，中間電位作業(yè)，受地形條件限制，絕緣斗 臂車不能到位。只能選擇等電位與地電位相結合作業(yè)了。通 過從以下幾方面分析： （ 1）桿塔結構設計是單回路 ZM 塔， 三相導線布置是三角形布置，導線相間距離是 7.5 米 （2） 人員未帶電進行過此項作業(yè)。 （ 3）等電位作業(yè)人員只能采用 常規(guī)用軟梯進入強電場方法，借助絕緣工具處理導線翻轉

12、。 （4）導線翻轉處間隔棒為線路施工時安裝，線路運行已超 過 15 年，部分間隔棒拆除困難，使用專用工具可以將舊間 隔棒拆除。（ 5）兩根子導線由于各種原因， 互相扭絞在一起， 力較大，且在強電場作用下，分開比較困難，且在子導線扭 絞中間，還有間隔棒，用繩拉開難度很大。 （ 6）發(fā)生導線扭 絞的地方多為大檔距， 且導線對地距離較大， 選擇合適方法， 高度不是問題。 通過分析， 帶電進行此項缺陷消除是可行的。 安全措施能保證。3 實施此項作業(yè)方法進行如下操作步驟塔上電工攜 3 條絕緣無極繩上塔至橫擔處， 系好安全帶， 將 1 條絕緣繩拋至導線上， 2 條絕緣繩拋至地線上；地面電 工用已拋至導線的

13、絕緣繩連成無極繩，同時再將一根絕緣繩 翻過導線；地面電工將兩根絕緣繩分別拉至導線翻轉間隔棒 處；地面電工用一根絕緣繩起吊軟梯，并將軟掛在被翻轉的 導線上；等電位電工沿軟梯進入強電場，將攜帶的兩根絕緣 繩分穿過兩根子導線，并將繩頭拉至地面；地面電工將兩根 絕緣繩拉至橫線路與豎直面成 45角，錨固在事先準備好的 地錨上。等電位電工安裝好飛車后，地面電工起吊三根絕緣繩， 等電位電工將一根絕緣繩綁在飛車下部，另兩根繩帶在飛車 上，地面電工控制綁在飛車下部絕緣繩，以防導線再次發(fā)生 扭絞傷害等電位電工，等電位電工騎飛車至需拆除間隔棒處 時，先將飛車上攜帶兩根絕緣繩分別穿過兩根子導線， ，地 面電工用翻過子

14、導線的兩根絕緣繩控制導線，不使導線再翻 轉；等電位電工依次拆除間隔棒。 （圖三）等電位電工拆完最后一個間隔棒后，放下飛車，沿軟梯 脫離強電場。地電位電工帶兩根絕緣繩上塔，分別在兩根子 導線上各穿一根絕緣繩，將絕緣繩拉至扭絞點處，拆除所有 錨固在地面的絕緣繩，大小號側同時拉動地電位電工穿好的 絕緣繩， 使扭絞點向檔中央移動， 直至兩根子導線完全分開。 用絕緣繩將導線固定，等電位電工騎飛車修補導線，安裝防 翻轉間隔棒以上工器具電氣實驗及機械實驗都在有效期內， 絕緣軟梯、絕緣繩、屏蔽服使用前進行了處潮及干燥處理。帶電作業(yè)人的因素是決定性的，我單位開展帶電作業(yè)有 十年，帶電作業(yè)人員技能過硬，且取得帶電

15、作業(yè)證，都能熟 練進行地電位和等電位作業(yè)。環(huán)境因素也是決定性的一個方面，按照帶電作業(yè)要求， 帶電作業(yè)應在良好的天氣下進行。如遇雷電（雷聲、看見閃 電）、雪、雹、雨、霧等，不準進行帶電作業(yè)。風力大于 5 級，或濕度大于 80%RH 時，一般不宜進行帶電作業(yè)。在發(fā) 現(xiàn)此缺陷時間是在三月，只要風力小于 5 級，且現(xiàn)場檢測濕 度小于。由于作業(yè)時間長，為了保證作業(yè)人員的安全，申請 退出重合閘。帶電作業(yè)中的危險因素及采取的措施見表3。4 作業(yè)安全措施及注意事項（1）帶電作業(yè)必須執(zhí)行帶電作業(yè)工作票，作業(yè)前應退 出作業(yè)線路重合閘。 （2）線路良好絕緣子片數(shù)必須符合要求。 （3）等電位及桿上作業(yè)人員必須穿全套合格的屏蔽服，且 各連接點應可靠連接，其最遠端（左手套至右襪子的距離） 阻值不得大于 20 歐姆。（4）所用的絕緣軟梯、絕緣繩、護 繩、操作桿等絕緣工器具必須經(jīng)過電氣試驗合格后方可進入 現(xiàn)場使用，在運輸中應注意防潮，使用前要進行外觀檢查。 （5）作業(yè)過程中的各項安全距離必須符合要求。 （ 6）工作 負責人與監(jiān)護人必須隨時進行不間斷監(jiān)護，發(fā)現(xiàn)作業(yè)人員操 作有問題應及時糾正。 （ 7）轉移導線荷載時，必須加強對導 線的后備保護，加掛護繩。 （ 8）地面人員應戴安全帽