探析高压线路的带电作业及快速检修技术

探析高压线路的带电作业及快速检修技术

杨鹏星 龚其波

国网新疆电力有限公司巴州供电公司 新疆 库尔勒市 841000

摘要：作为国家电网的骨干网架，高压输电线肩负着连接各区域电网的重任，以高电压开展输送作业，可在减小输送电流的同时，避免对电能在输送过程中的过度损耗。但我国电网运行方式十分复杂，一旦运行中出现异常情况需立即停运进行高压线路带电作业及快速检修，以确保高压线路的安全运行。

关键词：高压线路；带电作业；快速检修技术

1.高压线路带电作业方式

高压线路的带电作业是整个电网系统运行经济性、可靠性以及稳定性的重要保障，也是检修和维护电网设备的主要途径。目前，常见的带电作业方式主要包括等位带电作业、地位带电作业、中间电位带电作业等几大类，具体介绍如下：

1.1等电位带电作业

当采用等电位方式开展检修作业时，人员与高压线直接接触，一旦线路电流超出人体实际承受范围，人员将受到安全威胁。因此，开展等电位带电作业时，相关作业人员需严格按照作业标准开展检修作业，确保整个作业过程的平稳可靠，并做好安全防护工作，如，穿戴屏蔽服装，检查衣帽、手套、鞋袜各部件之间的连接性与密封性，杜绝因防护不到位而造成的安全事故^[1]。另外，受作业环境和作业条件限制，等电位带电作业在具体方法上主要分为三种，即，地面吊篮法、塔上软梯法、塔上吊篮法，其中，地面吊篮法最具优势，该方法主要是借助手摇绞磨机将作业人员输送至高压导线处，可确保作业人员快速达到故障点，避免故障范围的扩大，但该方法也存在一定缺陷，如，在人员输送时需保持头部向上，因此易于发生头部放电问题。

1.2地电位带电作业

在地电位带电作业过程中，作业人员处于地面或杆塔，人员所携带电位与地面相似，其位置示意图与等效电路图（如图1和图2所示）。带电作业期间，通过人体的主要有电阻和电容两条电路回路，前者主要以带电设备或绝缘杆为介质，经人体流入地面，后者通过带电设备和空气间隙，经人体流入地面。在精确计算后发现，以地电位形式开展带电作业时，若要保证作业人员的生命安全，需确保人员与带电设备保持一定的安全距离，并要确保所使用工器具的绝缘性，降低流经使人体电流等级，以从根本上保证带电作业的顺利开展。

图1地电位带电作业位置示意图 图2地电位带电作业等效电路图

1.3中间电位带电作业

不同于其它作业方式，中间电位带电作业对作业人员工作用具和地点具有严格要求，一般需使用绝缘类工具，需站在绝缘梯或绝缘平台，而其所产生电位是介于地电位和带电体电位之间的一种悬浮电位。该作业方式主要是借助绝缘体的限流作用，将地面和带电设备相分隔，而在大量作业实践中也多次验证，该方法在绝缘工具绝缘性能和空气间隙符合相关规范的前提下，所流经人体电容电流和电阻电均属于微安级，可有效保障作业人员安全。

2.高压线路快速检修技术

现代信息技术背景下，涌现出一批具有较高创新性的技术，为高压线路运行检修提供了可靠的技术支持，现围绕高压线路快速检修技术进行分析。

2.1人工巡检技术

人工巡检技术在高压线路快速检修作业中发挥着积极作用。一般，巡检任务开展前，需做好相关准备工作，对各工作环境进行事前规划和布置，保证后期各项工作顺利开展。同时，加强对日常备品和备件的分类管理，做好物品供应和周转。另外，检修作业开展过程中需灵活应用各种绝缘工具，如，吊、拉导线时所用铁钩、固线夹等，在牢固夹住导线的前提下，以沿导线滑动方法，进行导线提升。整体而言，以人工方式开展巡检任务时，需严格遵守相关要求和规范，充分发挥检修工具作用，确保检修工作的全面性与有效性^[2]。

2.2无人机技术

目前，新型巡检技术正逐步代替传统人工巡检技术，开始在电网领域广泛应用与普及，其中最具代表的就是无人机技术。区别于传统巡检技术，无人机技术具有反应速度快、覆盖范围广等优势，其在高压线路运行维护工作中的应用，可实现对高压线路全程进行录像和细节拍摄。以无人机配合人工巡视，能够有效监测山区和无人区等关键地段，围绕塔基浸水和塔基基础滑坡等开展安全检查，及时发现各种隐藏问题。由此可见，无人机技术在高压线路快速巡检作业中的应用，不但解决了关键地段人工巡视难度大和安全风险高等问题，且在某种程度上提高了巡检效率。此外，针对部分高压线路的缺陷问题，可采取直升机搭载人员方式进行带电处理，可极大的提升巡检效率。通过无人机巡视与人工巡视相配合，实现了高压线路巡检的立体化、信息化以及快速化。

2.3智能机器人技术

随着各类新技术在高压线路巡检工作中的渗透，进一步提升了高压线路整体运检工作效率和水平，特别是以智能技术为的多种衍生品在其中的应用，如，智能机器人取代运维人员参与至高压线路检查工作，并负责检查一些较为隐蔽的项目。通过对其整体应用效果调查发现，整体效益较传统巡检模式效益和质量均有大幅提升。在高压线路巡检工作中积极引入智能机器人，智能机器人采用了先进的四轮驱动技术、无轨导航技术，拥有高科技装备，如，可见光摄像机和红外测温仪等，能够应对沙尘暴、光照、雨雪、雷电等极端恶劣天气，替代高压线路运行检修人员开展设备巡检工作。并且该智能机器人还搭载了无线数据传输和红外热成像等高科技技术，不但能够实现对变电设备温度、微气象数据以及油位读数等的采集功能，还能将所采集的各种数据实时回传至总控中心，自动分析、判断异常并发出报警信号。与此同时，智能机器人还具备一定的“听力”功能，可以凭借内部拾音器分析和比对高压线路设备在实际运行期间所发出的声音异响。而智能机器人的另一个优点就是不会在工作期间出现人工作业中的倦怠感，能够在规定时间和标准流程下完成各项设置任务，可助力于巡检人员完成各项线路检修工作

^[3]。除上述功能以外，智能机器人可实现远程遥控，能够有效克服极端恶劣天气的阻挠远程启动巡检设备，并对设备当下运行状况进行及时有效的反馈。智能机器人在高压线路快速检修作业中的全面应用，极大的降低了人工巡检作业的难度，提高了巡检效率，为当地提供了安全可靠的电力保障。

3. 结束语

综上，在国民经济持续发展的今天，电力用户对电网供电质量要求越来越高，而带电作业和快速检修作为电网系统运营维护的基础组成部分，目前在实际作业和技术开展过程中仍存在诸多亟待改善和优化的内容，需不断创新高压线路带电作业方式和巡检技术，并将两者有效结合，最大限度的减小因线路故障所引起的各种停电现象，在维护供电企业自身效益的同时，为未来社会发展提供坚实的电力支撑。

参考文献：

[1]陶留海,孙超,李雪奎,等.±1100kV特高压直流输电线路带电作业实用化技术研究[J/OL].中国电机工程学报,2021,02(25):1-6

[2]邹德华,严宇,王伟,等.基于ToF技术的高压输电线路带电作业安全监测方法[J].高电压技术,2020,46(07):2570-2577.

[3]孙阳,李鲁.特高压输电线路巡检无人机安全技术探讨[J].山东电力技术,2017,44(02):15-19.