配电线路带电作业绝缘遮蔽新工具的研制及应用

摘要：随着电网的建设和发展，目前10千伏配电线路带电作业已经成为保证电网安全可靠运行、减少电能损失以及不间断向用户供电和提高电网经济效益的一个重要检修手段，但在作业过程中也相继暴露出了一些问题和安全隐患，所以必须分析其中原因，研究对策。本文通过分析10千伏带电作业和配电网的特点，从绝缘遮蔽的角度讨论10千伏带电作业绝缘遮蔽新工具的研制及应用。

关键词：10千伏配电网；带电作业；绝缘遮蔽；一体式绝缘遮蔽罩；绝缘挡板

中图分类号：TM7文献标识码： A

一、前言

由于10千伏及以下配电电力设备的空气间隙小，使配电带电作业的开展受到了一定限制。事实证明，采用完善的绝缘遮蔽和绝缘隔离措施，使用合格的安全防护工具，在配电带电作业中起到了重要的安全防护作用，可以防止人身事故的发生。因此，在复杂多样的配电设备上，正确研制或使用各种合格的绝缘遮蔽工具十分重要。

二、10千伏带电作业的特点

带电作业是指在带电的情况下，对送变电设备进行测试、维护和更换部件的一种不停电检修作业方式。

1、目前普遍采用的几种带电作业方法

（1）按作业人员与带电体的相对位置划分可分为间接作业和直接作业；

（2）按作业人员的人体电位划分可分为地电位作业、中间电位作业和等电位作业；

（3）按采用的绝缘工器具可分为绝缘杆作业法和绝缘手套作业法。

2、 10千伏城市配电网络结构特点

目前10千伏城市配电网不断优化提高，较之110千伏及以上输电网，10千伏架空配电线路有以下特点：

（1）线路排列方式紧凑。常见为双回路水平排列，还有相当一部分为多回路水平排列和三角形排列相结合架设在同一供电通道上。

（2）线路档距差别大，交叉跨越多。市区线路档距多为40 m～50 m，个别为20 m～30 m，而较偏远周边乡镇的配电网线路有些达到60 m 左右，许多路口跨越采用无支撑连接。

（3）线间距离近。10千伏配电网线路多采用针式绝缘子，耐张杆为双片悬式绝缘子，最小线间距离为0.5 m。

3、 10千伏配电网带电作业方法的独特性

（1）等电位作业方法不适合10千伏配电网带电作业。配电线路电压相对低，三相导线之间的空气间距小，且配电设施布置较为密集，使得作业范围窄小，作业人员在有限的操作活动范围内作业，加上高电压的不可视性和作业人员在电杆高处作业，作业人员经常会出现一些危险举动，很容易触及处于不同电位的其它电力设施，如果采用等电位作业穿着屏蔽服和导电手套作业，不仅极易发生线路设备短路，还会因为短路电流大大超过屏蔽服通流容量而造成作业人员烧伤，所以10千伏配电网严禁采用“等电位带电作业”。

（2）10千伏配电网带电作业的安全前提是多重绝缘防护。在配电线路带电作业中，为确保作业人员及设备安全，应由主绝缘用具和辅助绝缘用具组成多重安全防护：相―地之间，绝缘斗臂车的绝缘臂或绝缘平台起到主绝缘作用，绝缘工具、绝缘斗、绝缘护具（绝缘手套、绝缘服、绝缘安全帽、绝缘靴等）、绝缘遮蔽罩起到辅助绝缘作用；相―相之间，空气间隙起到主绝缘作用，绝缘遮蔽罩起到辅助绝缘作用；另外，作业人员依靠全套绝缘护具，来防止作业人员偶然触及两相导线造成电击。

（3）地电位作业法是作业人员位于地面或杆塔上，人体电位与大地（杆塔）保持同一电位，通过绝缘工具接触带电体的作业。

在应用地电位作业方式时，只要人体与带电体保持足够的安全距离，且采用绝缘性能良好的工具，通过人体的泄漏电流和电容电流就会非常小 (微安级)，足以保证作业人员的安全。

（4）绝缘杆作业法及绝缘手套作业法。绝缘杆作业法是作业人员与带电体保持《电力安全工作规程（线路部分）》规定的安全距离，通过绝缘工具进行作业的方式。

绝缘手套作业法是指作业人员借助绝缘斗臂车或其他绝缘设施与大地绝缘并直接接近带电体，作业人员穿戴全套绝缘防护用具，与周围物体保持绝缘隔离，通过绝缘手套对带电体进行检修与维护的作业方式。

因此，“绝缘手套作业法”是目前城市10千伏配电网带电作业的主要技术手段，“绝缘杆作业法” 、“地电位作业法”可作为城市10千伏配电网带电作业的必要补充和辅助工作方式，而“等电位作业法”的工作原理，不适用于10千伏配电网带电作业。

4、 10千伏配电网带电作业的风险

开展带电作业，减少停电时间，缩小停电范围，降低电量损失，提高供电可靠性，这些促进供电企业经济效益的诸多因素，使得带电作业在配网检修中越来越受到重视。但是，带电作业存在的诸多风险，也要我们应有足够的认识：

（1）10千伏配电网线路相间距离小，作业人员活动易受限制；

（2）电力线路、非电力线路共用供电通道以及多回路供电，造成绝缘斗臂车工作受限制；

（3）线路电气设备的外形不利于带电作业的遮蔽；

（4）供电通道下违章建筑、树木，既妨碍带电作业工作，又增加了接地事故的危险性；

（5）某些配电网线路设备及用户线路设备的连接不规范，增加带电作业的复杂程度。

这些无疑给配网带电作业带来了一定的危险性。因此，为了保护作业人员人身安全和设备安全，配电线路带电作业人员在使用绝缘斗臂车作业时，必须穿戴全套绝缘防护用具，必须对作业周围可能触及的设备和接地体用绝缘遮蔽工具进行遮蔽和隔离。

三、10千伏带电作业绝缘遮蔽现状

绝缘遮蔽工具用于解决人体、接地体、带电体之间净空安全距离不足的矛盾，与空气组合而成了组合绝缘，延伸了气体放电路径，因此可提高放电电压值。它只适用于在带电作业人员发生意外短暂碰撞即擦过接触时，起绝缘遮蔽或隔离的保护作用，是辅助和后备绝缘。

现阶段，我们使用的绝缘遮蔽工具适用性、多用性和外观形态及尺寸变化大，且形状差别大。作业时，不仅工具之间的配合可能“失配”，而且绝缘遮蔽和隔离大多使用导线遮蔽罩、绝缘毯和绝缘毯夹等基本的绝缘遮蔽工具配合完成，复杂的现场环境造成操作程序繁琐，遮蔽时间较长，占用了带电作业的大部分时间，决定了目前10千伏带电作业效率较低，作业人员劳动强度较大。

同时在绝缘遮蔽和拆除遮蔽过程中，作业人员需要戴绝缘手套直接在电气设备上操作，接触的不同电位设备也多，容易发生误碰带电体或接地体造成人体串入电路的危险，且作业人员一旦在复杂的遮蔽过程中思想不集中或操作不熟练，极易出现习惯性违章，存在发生作业设备遮蔽不全或遗漏遮蔽等致命的安全隐患。

四、创新研制绝缘遮蔽新工具

针对目前10千伏带电作业的绝缘遮蔽现状，迫切要求研究改进绝缘遮蔽工具，以提高配电带电作业的安全系数和工作效率。根据作业现场环境和设备布局，有针对性地改进或研制符合作业现场实际条件的绝缘遮蔽工具将是极为有效和创造性的手段之一。

洛阳供电公司配电带电作业人员紧密结合工作实际，以技术创新为载体，积极研制带电作业新工具、新技术和新工艺，将创新成果转化为生产力，研制出多种针对现场工作环境的高效实用型绝缘遮蔽工具，有力地提升了10千伏配电网带电作业技术水平。

1、研制一体式绝缘遮蔽罩

在带电更换针式绝缘子时，传统绝缘遮蔽方法没有符合作业现场的专用遮蔽工具，作业人员须穿戴好绝缘防护用具只能使用基本的绝缘遮蔽工具――导线遮蔽罩与绝缘毯、绝缘毯夹，且必须直接接近不同电位设备将其单独分开遮蔽，这种遮蔽方法操作步骤多，工作效率低，危险性也较高。

为杜绝配电带电绝缘遮蔽中可能出现各种的安全隐患，提高作业效率，洛阳供电公司配电带电作业人员结合带电作业安全规程要求和工作实际需求，自行研制出一种针对带电更换针式绝缘子作业现场实际环境的一体式绝缘遮蔽罩。这种安全、可靠、高效的的一体式绝缘遮蔽罩将绝缘遮蔽工具按照一体式结构布局，采用半封闭槽式结构和活动转板的有效配合，满足一步即可同时将针式绝缘子上下两端的带电体和接地体安全可靠隔离的操作要求，减少了绝缘遮蔽的操作步骤，使作业人员在操作过程中方便快捷，缩短作业时间近40分钟，明显提高了带电作业的工作效率；且该工具通过锁杆连接板可与绝缘操作杆进行组合分离，有效控制了工具的体积和重量，增大了作业人员对设备进行绝缘遮蔽的安全操作距离，消除了作业人员误碰带电体或接地体的安全隐患，最大程度保障了作业人员的人身安全，提高了带电作业安全系数。

图1：一体式绝缘遮蔽罩（国家实用新型专利，专利号201120515519.5）

2、研制符合设备实际特点、拆卸简单、变化多样、安全到位的绝缘挡板

为给带电作业提供尽可能大的绝缘空间，确保作业过程中的工作安全，洛阳供电公司配电带电作业人员组织现场模拟、研究试验，制作出几种适合专业高效的带电作业绝缘挡板。如研制出针式绝缘子绝缘挡板，解决了带电遮蔽针式绝缘子作业人员动作范围受限，空气绝缘距离小，容易发生单相接地短路的安全隐患并可有效防止绑扎线头扎破绝缘毯。针对带电处理令克故障时易出现绝缘遮蔽不严，可能发生绝缘泄露的缺陷，制作了令克绝缘挡板，有效限制了作业人员范围，加大了绝缘安全距离。在进行带电更换隔离开关作业时，必须将两相带电引线剪断才能更换，针对此种作业方法费时费工又浪费材料，且延长停电时间的弊端，研制出隔离开关绝缘挡板和绝缘隔板，可防止作业人员超越工作范围，节约了材料，并提高了工作效率，减少了停电时间。

图2：针式绝缘子绝缘挡板

图3：令克绝缘挡板

图4：隔离开关绝缘挡板

图5、6：隔离开关绝缘隔板

五、结束语

随着社会和经济的发展对城市供电可靠性的要求越来越高，开展配电带电作业将进入蓬勃发展的阶段。lO千伏绝缘遮蔽工具作为一项重要安全防护措施，与其他带电作业工具一样，需要不断地改进和完善，在生产实践中发现问题，解决问题，通过在带电作业新工具、新技术、新工艺和新装备的研发和应用中不断取得新突破，推动配电带电作业在新的发展时期迈上更高水平。

参考文献：

［1］ 国家电网公司.电力安全工作规程（线路部分）.北京：中国电力出版社,2009.

［2］ 配电线路带电作业技术导则.GB/T18857-2002，2002.

［3］ 带电作业绝缘配合导则.DL/T876-2004,2004.

［4］ 胡毅.配电线路带电作业技术.北京：中国电力出版社,2001.

［5］ 郝旭东.带电作业基础知识.北京：中国电力出版社,2010.

［6］ 张六荣.带电检修.北京：中国电力出版社，2005.

［7］ 河南省电力公司.配电线路带电作业岗位培训库.北京：中国电力出版社,2010.