带电作业技术

1.国内外带电作业发展简介1.1国外带电作业发展概况1.2国外带电作业特点1.3我国带电作业发展概况1.4带电作业学术组织机构1.1国外带电作业发展概况带电作业始创于美国。1913年，成功研究了34kV带电作业工具；1948年，在霍佛达姆至洛杉机一条287kV线路更换悬式绝缘子；1959年，质轻、绝缘性能好的玻璃纤维出现，促进带电作业发展；1960末，开始等电位作业。加拿大1944年，引进美国专利后开始带电作业；60年代，成功地在220kV线路上进行了带电紧线、换线夹和高铁塔接腿的全线带电改造工作。日本1953年，从美国引进技术，开始带电作业；1962年，可在220kV线路进行带电作业；70年代初，掌握了500kV输电线路带电作业技术。1.2国外带电作业特点重视人员培训工具标准化和生产专业化设计部门与带电作业紧密配合科研为带电作业服务带电作业机械化程度高安全水平高、事故少1.3我国带电作业概况1953年，辽宁省鞍山电业局根据生产需要研制带电清扫更换和装拆配电设备及引线的简单工具；1954年，成功更换了10kV横担、木杆和绝缘子；1956年，更换66kV木制直线杆和绝缘子；1957年底，更换110～220kV绝缘子；1958年，国内第一次220kV等电位作业；1.3我国带电作业概况1966年、1973年，原水电部先后在鞍山和北京举行全国带电作业经验交流会。1.4带电作业学术组织机构国际带电作业技术交流会议1977年成立，由美国和加拿大电气学会发起。1980年，我国应邀参加在芝加哥举行的第二届会议。主要工作：交流带电作业新技术、新工具、新方法，不但有现场表演，还有论文交流。国际电工委员会IEC-TC-78主要工作是制订带电作业用的工具和设备标准，下设8个工作组，每两年召开一次会议。1.4带电作业学术组织机构我国带电作业标准委员会下设在武汉高压研究院，主要工作：制订国家、行业标准，定期组织经验交流、标准宣贯等活动。目前公布实施的带电作业标准共计44个其中：国家标准18个行业标准26个2.带电作业标准简介带电作业标准基础性标准基本材料类标准防护用具类标准装置设备类标准其它标准工具类标准基础性标准国家标准5个，电力行业标准7个1）GB/T2900.55-2002电工术语带电作业2）GB/T14286-2002带电作业工具设备术语3）GB/T18037-2000带电作业工具基本技术要求与设计导则4）GB/T18857-2002配电线路带电作业技术导则5）GB/T19185-2003交流线路带电作业安全距离计算方法6）DL/T876-2004带电作业绝缘配合导则7）DL/T877-2004带电作业绝缘工具试验导则8）DL/T878-2004带电作业工具、装置和设备使用的一般要求9）DL/T881-2004±500kV直流输电线路带电作业技术导则10）DL/T972-2005带电作业工具、设备质量保证导则11）DL/T976-2005带电作业工具、装置和设备预防性试验规程12）DL/T973-2005送电线路带电作业技术导则基本材料类标准国家标准2个1）GB/T13035-2003带电作业用绝缘绳索2）GB13398-2002带电作业用空心绝缘管、泡沫填充绝缘管及实心绝缘棒（原标准的名称：带电作业用绝缘杆通用技术条件）工具类标准国家标准5个，电力行业标准4个1）GB12167-2005带电作业用铝合金紧线夹具2）GB/T13034-2003带电作业用绝缘滑车3）GB/T14545-2003带电作业用小水量冲洗工具（长水柱短水枪型）4）GB15632-1995带电作业用提线工具通用技术条件5）GB18286-2000交流1kV、直流1.5kV及以下电压带电作业用手工工具6）DL488-1992带电作业用盘型悬式绝缘子卡具第一部分20kN级卡具7）DL463-1992带电作业用盘型悬式绝缘子卡具第二部分28~45kN级卡具8）DL/T699-1999带电作业用绝缘托瓶架通用技术条件9）DL779-2001带电作业用绝缘绳索类工具防护用具类标准国家标准5个，行业标准6个1）GB12168-2005带电作业用硬质遮蔽罩2）GB17622-1998带电作业用绝缘手套通用技术条件3）GB18136-2000高压静电防护服装及试验方法4）GB6568.1-2000带电作业用屏蔽服装5）GB6568.2-2000带电作业用屏蔽服装试验方法6）DL778-2001带电作业用绝缘袖套7）DL/T676-1999带电作业用绝缘（靴）通用技术条件8）DL/T803-2002带电作业用绝缘毯9）DL/T853-2004带电作业用绝缘垫10）DL/T880-2004带电作业用导线软质遮蔽罩11）DL/T975-2005带电作业用机械防护手套装置设备类标准国家标准1个，行业标准7个1）GB17620-1998带电作业用绝缘硬梯通用技术条件2）DL415-1991带电作业用火花间隙检测装置3）DL/T636-1997带电作业用500kV四分裂导线飞车4）DL/T740-2000电容型验电器5）DL/T854-2004带电作业用绝缘斗臂车的维护保养及在使用中的试验6）DL/T858–2004架空配电线路带电安装及作业工具设备7）DL/T879-2004带电作业用便携式接地和接地短路装置8）DL/T971-2005带电作业用1kV~35kV便携式核相仪其他类别标准1）DL784-2001带电更换330kV线路耐张单片绝缘子技术规程2）DL/T974-2005带电作业工具库房3.带电作业安全防护3.1电流对人体的影响3.2电场对人体的影响3.3静电感应3.4强电场的安全防护3.1电流对人体的影响如果人体被串接于闭合电路中，就会有电流通过，其大小按I=U/Zt计算。Zt为人体总阻抗，包括人体内阻抗和皮肤阻抗，通常人体内部阻抗看成是电阻性的，皮肤阻抗看作是一阻容网络，随电压、频率、电流持续时间、接触面积、接触压力、皮肤湿度和温度变化而变化。表3-1给出在干燥条件下，接触面积为50～100cm2，电流路径为手-手或手-脚的人体总阻抗值。表3-1人体总阻抗值接触电压(V)不超过下述百分数时的人体总阻抗值()人数的5％人数的50％人数的95％25175032506100501450262543757512502200350010012001875320012511251625287522010001350212570075011001550100070010501500从表3-1看出，人体阻抗因人而异。一般来讲，人体阻抗按1000计算。电击对人体造成伤害主要是流经人体电流的大小，分为稳态电击和暂态电击。人体对稳态电击的生理反应分为：感知、震惊、摆脱、呼吸痉挛和心室纤维性颤动。表3-2给出了相应的电流阈值。表3-2人体对稳态电击产生生理的反应的电流阈值(mA)生理反应感知震惊摆脱呼吸痉挛心室纤维性颤动男性1.13.216.023.0100女性0.82.210.515.0100表3-3IEC对交流电流下人体生理效应的推荐意见人体生理效应（15～100）Hz交流电流（mA）感知电流阈值0.5摆脱电流阈值10心室纤颤电流阈值持续时间为3秒40持续时间为1秒50持续时间为0.1秒400～500心室纤维性颤动被认为是引起死亡的主要原因。我国规定1mA为人体安全电流限值。暂态电击是人接触电场中对地绝缘的导体的瞬间，积累在导体上的电荷以火花放电的形式通过人体对地突然放电。通过人体电流为一高频电流，通常以放电能量来衡量对人体产生危害程度，如表3-4所示。表3-4人体对暂态电击产生生理反应的能量阈值生理效应感知烦恼损伤或死亡能量阀值(mJ)0.10.5～1.5250003.2电场对人体的影响在带电作业中，当外界电场达到一定强度，裸露的皮肤就有“微风吹拂”的感觉，此时测量到的体表场强为240kV/m。随着电场的加强，人的毛发颤动，甚至两耳有刺痛感。试验表明，人站在地面时头顶部的局部最高场强为周围场强的13.5倍。所以国际大电网会议认为高压输电线路下地面场强为10kV/m时是安全的。我国《带电作业用屏蔽服装试验方法》规定人体皮肤电场感知水平为240kV/m。3.3静电感应带电作业人员在电场中工作时，因静电感应可能会受到电击，有两种情况：(1)当人体对地绝缘时；人体在强电场中可视为导体，因静电感应处于某一电位，如果触及接地体，人体上感应电荷能通过接触点对地放电时。如作业人员攀登杆塔时，由于离导线很近，人体感应电压较高，当手触及铁梁时，手上就有放电刺痛感。C1C0U接地体(2)当人体处于地电位时对地绝缘的金属导体在电场中因感应具有一定电位，处于地电位的人用手去触摸，同样会受电击。C1C0U对地绝缘导体3.4强电场安全防护带电作业人员在强电场中工作时，屏蔽服是最有效的安全防护工具。我国自1958年开始研制，目前采用不锈钢纤维和阻燃纤维混纺成布料，制成屏蔽服，同普通衣服一样柔软。屏蔽服有三大作用：(1)屏蔽作用；屏蔽服只是一金属网状结构，不可避免的有部分电场穿透屏蔽服，一般用屏蔽效率来表示电场减弱程度。屏蔽效率：S=20×logE1/E2dB式中：E1无屏蔽时的场强；E2屏蔽服内的场强。我国规定屏蔽服效率为40dB，相当于屏蔽效率99％，穿透率仅为1％。(2)均压作用作业人员在作业时，屏蔽服的衣、裤、帽、鞋必须可靠的连成一体，人体各个部位的电位相同，起均压作用。(3)分流作用一般人体电阻为1000，屏蔽服电阻按10计算，从电路并联来看，屏蔽服流过大部分电流。我国将屏蔽服按使用条件分I、II两种型号。表3-5屏蔽服的各部分技术指标类别技术要求（按标准中规定的方法试验）屏蔽服型号ⅠⅡ屏蔽效率不小于40dB不小于40dB熔断电流不小于5A不小于30A衣料电阻不大于800mΩ耐电火花炭化面积不大于300mm2耐燃炭长不大于300㎜，烧坏面积不大于100cm2透气性空气流量不小于35L/M2·S断裂强度经向不小于343N，纬向不小于294N伸长度经、纬向不小于10%类别电阻上衣〈15Ω（最远端点之间）裤子〈15Ω（最远端点之间）手套〈15Ω短袜〈15Ω鞋子〈500Ω表3-6屏蔽服的各部分电阻值要求屏蔽服试验包括屏蔽效率试验，衣服电阻试验，衣服熔断电流试验、耐燃试验、耐磨试验、耐洗涤试验，断裂强度和断裂伸长试验，衣料厚度和单位面积重量试验,透气量试验等。4.带电作业原理和基本方法带电作业是以严格的技术措施，确保人身和设备的安全，对带电设施进行测试、检修作业的一种方法。技术措施主要是指在带电作业中，流过人体的电流、人身所受的电场强度确保在安全限度以下，保证在带电设备可能产生的最高电压下，人身所处的位置有足够的安全距离，使作业人员不致受任何伤害的危险，并且在作业中没有不舒适的感觉。4.带电作业原理和基本方法按照作业人员与带电体的位置分类：间接作业直接作业按照采用的绝缘工具分类：绝缘杆作业绝缘手套作业绝缘斗臂车作业按照作业人员所处电位分类：地电位作业中间电位作业等电位作业人体绝缘体绝缘体人体人体绝缘体绝缘体地电位中间电位等电位4.1地电位作业地电位作业是指作业人员处于地电位，使用绝缘工具间接接触带电设备的作业方法。其最大特点是：作业人员可在带电设备周围进行操作，不占据设备原有的空间尺寸，适合相间距离和对地距离较小35kV以下线路和设备。人体与接地体处于同一电位，所处位置电场强度不高，不需要采取电场保护措施。330kV及以上线路和设备由于静电感应严重，应采取电场保护措施。CRr(1)(2)RCRRr(3)绝绝IIIIUφUφIcIR图4-1地电位作业的位置示意图及等效电路RmC1C2ICI1IR图中：Rm，绝缘工具绝缘电阻；C1，人体对带电体电容；C2，人体穿绝缘鞋时对地电容IR，绝缘工具泄漏电流；Ic，流过人体电容电流。例：220kV带电作业，操作杆绝缘电阻91010，人体对带电体电容4.4pF，绝缘鞋电容350pF。在相电压下通过绝缘杆的泄露电流：IR=U/