配电带电作业关键作业位置电路分析

配电带电作业关键作业位置电路分析

安韶辉,张天豪,刘现飞

国网天津市电力公司城南供电分公司 天津市河西区 300201

摘要：随着人们生活水平的提高，对供电可靠性要求也越来越大。配电带电作业能有效提高供电可靠性。目前普遍采用的绝缘手套作业法配电带电作业，为中间电位作业法。在此方法中，一般中相作业难度最大。分析中间电位作业法在中相作业时的电路，有助于理解配电带电作业原理，从本质上了解到绝缘措施的重要性，提升本质安全。

关键词：配电带电作业；绝缘手套作业法；中相；电路；本质安全

0引言

随着人们生活水平的提高，对供电可靠性要求也越来越大。电能成为人们的必需品。10kV架空线路带电作业项目日趋成熟，采用带电作业的方式，能够有效减少停电时户数，提高可靠性。

开展配电带电作业是可靠性不断提高的需求。在经济不断发展过程中，大大提高了人们的生活质量，但是在供电方面，要使供电的正常得以保证，借助带电作业，将用电安全性提升上来。以此，要提高对供电可靠性的高度重视，争取与市场的用电需求相一致，为电力设备正常运行创造有利条件，避免浪费不必要的成本。

开展配电带电作业，有助于提高工作准确率。传统停电检修工作中，尤其需要对配电网结构进行分析，复杂性比较显著，偶尔会出现错误倒闸操作。通过带电作业，有助于工作准确性的提升，并将工作人员的技能水平提升上来，发挥出对技术发展的推动作用。

开展配电带电作业，有助于提高工作效率。中压配电网网架结构的复杂性比较突出，如果出现故障，通过停电检修工作，会使时间出现极大的浪费现象，并加大了人力资源的投入力度。带电作业减少了停电的安全措施，有助于提高整体工作水平。

1国内外配电带电作业研究现状

绝缘斗臂车自 20 世纪 30年代在欧美国家开始研制，50年代以后得到广泛应用。采用绝缘斗臂车进行带电作业，具有升空便利、机动性强、作业范围大、机械强度高、绝缘性能好等优点，在配电带电作业中得到广泛应用。

国内的绝缘斗臂车基本为进口上装国内组装，主要从美国和日本进口。目前国内采用绝缘斗臂车作业不仅可以开展带电立撤杆、带电断接火等工程类作业，也可应用于带电更换开关、跌落式熔断器、隔离开关、绝缘子等抢修消缺类作业。部分发达城市还通过与旁路柔性电缆相结合，开展带负荷更换变压器、临时取电等综合配电不停电作业。

利用绝缘斗臂车，戴绝缘手套进行的配电带电作业，即中间电位作业法带电作业。采用中间电位作业法进行配电带电作业，仍是目前最广泛采用的配电带电作业方法。

2关键作业位置

在带电作业中，当地电位和等电位作业均不能满足作业要求时，可采用中间电位作业法进行作业，中间电位作业法是介于两者之间的一种作业方法。它要求人体既要与带电体保持一定距离，也要和大地（接地体）保持一定距离。此时人体的电位是介于地电位与带电体的高电位之间的某一个悬浮电位。

在配电带电作业中，常用绝缘手套作业法。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。在配电线路带电作业中，不允许作业人员穿戴屏蔽服和导线手套，采用等电位方式进行作业，绝缘手套作业法不是等电位作业法。

在绝缘手套作业法中，常常中相的作业位置最为关键。中相作业距离两边相距离较近，周围还可能存在电杆横担等接地体，对电路的理解尤为重要。在理解电路的基础上，严格控制作业位置，采取有效的绝缘遮蔽措施，保障作业人员的安全。

3.等效电路的形成

中间电位作业法为接地体-绝缘体-人体-绝缘体-带电体，人体通过两部分绝缘体分别与接地体和带电体隔开，由两部分绝缘体限制流经人体的电路，所以只要绝缘操作工具和绝缘平台的绝缘水平满足规定，由绝缘操作工具的绝缘电阻和绝缘平台的绝缘电阻组成的绝缘体即可将泄漏电流限制到微安级水平。同时，两段空气间隙达到规定的作业间隙，由两段空气间隙组成的电容回路也可将通过人体的电容电流限制到微安级水平。

在中间电位作业位置等值电路中人体对导线的电容为C1，绝缘手套的电阻为R1，人体电阻为R0，人体对地之间的电容为C2，绝缘平台的电阻为R2。利用复阻抗的表示方法，当作业人员在中相关键作业位置作业时，考虑到三相带电体和电杆、大地等接地体，可以归纳成如图的等效电路。简化后，省略部分空气间隙的电容，考虑主要的路径，Z1为绝缘手套，Z2为绝缘安全帽、绝缘服等，Z3为空气间隙，Z4为导线遮蔽罩、引线遮蔽罩、绝缘毯等，Z5因具体情况而定，Z6为绝缘斗臂车绝缘臂。

图 中相关键作业位置电路分析

4.等效电路中的注意事项

在三相电能系统中，中性点有多种运行方式。中性点接地或经小电阻接地方式的系统成为有效接地系统或大接地电流系统。中性点不接地或高阻抗接地，接地电流较小的系统称非有效接地系统或小接地电流系统。在配电带电作业中，中性点的接地方式影响着对重合闸措施的决策。配电带电作业中，注意要停重合闸的情况有：中性点有效接地的系统中有可能引起单相接地的作业；中性点非有效接地的系统中有可能引起相间短路的作业；工作票签发人或工作负责人认为需要停用重合闸的作业。

目前10kV架空线路普遍采用绝缘导线。绝缘导线由线芯和表面的绝缘材质构成。在本文的电路图中，并没有体现绝缘导线的绝缘层。原因是，架空绝缘导线不得视为绝缘设备，作业人员或非绝缘工器具、材料不得直接接触或接近。架空绝缘导线与裸导线线路的作业安全要求相同。

以上只是分析了一个中间电位法中相关键作业位置的电路。随着作业过程的变化，详细的等效电路也会变化。电路的变化尤其发生在换相过程中。作业人员进行换相工作转移前，应得到监护人的同意。

5.结束语

随着对配电可靠性要求越来越高，本着减少百姓停电的目的，配网检修能带电不停电。传统停电检修的作业方式逐渐减少，配电带电作业不断发展，绝缘手套作业法仍是广泛采用的配电带电作业方法。本文分析了中间电位作业法等效电路，在此基础上，引入复阻抗的表示方法，对绝缘手套作业法最关键的中相作业位置进行了详细的电路分析。并对电路进行了拓展，从中性点、绝缘导线、电路变化等方面阐述了注意事项。本文通过对典型作业位置电路的分析，举一反三，从本质上提升了对配电带电作业原理的理解，有助于在实际作业中指导绝缘遮蔽措施的应用，有助于提高配电带电作业的本质安全。

参考文献

【1】国家电网公司运维检修部组编.10kV配网不停电作业规范【M】.北京：中国电力出版社，2016

【2】蔡俊宇,李天友,唐传平.绝缘斗臂车在配电不停电作业中的应用【J】.供用电，2015

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【5】国家电网公司.国家电网公司电力安全工作规程（配电部分）（试行）【M】.北京：中国电力出版社，2014