带电作业关键技术研究进展与趋势

带电作业关键技术研究进展与趋势

石宝峰

巴彦淖尔供电公司输电管理处  内蒙古自治区巴彦淖尔市  015000

摘要：电力维护和电力检修是保证电力系统正常运行的基础，若在输电系统检修阶段终止了某段线路的供电，将影响用户，所以带电作业技术出现在现代电力系统的维护和管理中，为保证电力系统的稳定高效运行奠定了基础。

关键词：带电作业；关键技术；趋势

近年来，随着我国工业化、城市化进程的加快，对大容量、长距离输电工程需求越来越大。为满足其需要，我国超、特高压交直流输电工程相继建设并投运，对带电作业关键技术要求也在不断提高。基于此，本文重点分析了带电作业关键技术研究进展与趋势。

一、带电作业优点

1、提高供电可靠性。在电力系统中，供电可靠性是评价电力系统的重要指标。然而，停电检修的方法不能同时满足各行业需求。在停电检修期间，许多企业不得不停产停业，这给企业和整个社会造成了较大损失。带电作业特别是等位作业，能及时处理设备故障，保证检修时不间断供电，这样能有效提高供电可靠性，减少经济损失。

2、节约检修时间。带电作业是一种高度组织的半机械化作业方式，在工具配置和工作形式上有一定统一性，工作人员经培训，就能熟练掌握作业技术。因此，检修工作中，与传统检修模式相比，能节省大量时间。

二、带电作业关键技术研究进展

1、输电线路带电作业

①带电作业人员安全防护措施。由于超高压和特高压输电线路周围的高电场，带电作业人员进出电场时会引起电场中的电位转移，增强了作业人员体表电场强度。同时，电位转移时易产生电容放电脉冲电流和电弧，因此，超高压和特高压带电作业对安全防护有较高要求，有效保障带电作业人员安全。当前，对500kV超高压带电作业人员安全防护的研究主要采取模拟计算与现场实测相结合形式，通过调查研究发现，作业人员体表电场强度随着离塔的距离越来越近而变得越来越强；作业人员头顶和指尖等尖端部位电场强度高；作业人员体表周围最大场强是在等电位作业时。

②带电作业工具与设备的现场应用。500kV超高压输电线路具有电压等级高、杆塔结构尺寸大、线路档距大、导线分裂多等特性，这些特性对带电作业中使用的工具和设备有较高技术要求。当前，我国已研制出满足超高压带电作业最小有效绝缘长度和线路实际机械荷重要求的大吨位硬、软质绝缘提线工具。并且根据不同吨位、类型绝缘子串型特点，研制出种类繁多、结构优化的钛合金卡具。此外，研发了一种带液压传动装置的紧线工具，降低了作业人员劳动强度，提高了带电作业效率及质量。

2、配电线路带电作业。配电线路是直接面向电力用户的电力基础设施，向用户输送电能。由于全国各行各业及人民日常生活都需要电能，所以配电线路具有覆盖面广、构建网络复杂等特性。同时，各地区的地理环境不同，配电线路的带电作业条件也不同。配电线路带电作业的主要技术方法有绝缘杆作业法、机械臂作业法、综合不间断作业法等，应综合考虑配电线路具体情况，采用适当的带电作业方法。配电线路带电作业是提高供电可靠性的主要途径之一，包括带电更换电力设备和元件、修补各种损坏的线路，如更换绝缘子和熔断器等；修补接引线和导线等，以提高电力设备和线路的使用效能，确保电力系统稳定有序的供电服务。

3、带电作业标准体系及仿真培训。带电作业标准体系的分析和研究主要针对超高压线路带电作业的专项技能培训，包括超高压带电作业基本理论知识、技术特征、安全操作规程、技术要求等的培训，以及选择典型作业项目，结合示范和作业方式，有效提高作业人员的专业技能。

当前，带电作业还开展了多媒体、虚拟现实技术和带电作业技术充分结合的模拟培训，以计算机技术为核心的虚拟现实技术用于生成逼真的三维环境，模拟真实的带电作业环境，基于Quest3D虚拟现实开发平台，使用3dsMax、photoshop、zbrush构建模型场景，使用mySQL数据库存储及管理数据，使用VC++6.0编程实现场景显示、场景漫游、培训过程演示，模拟操作典型的带电作业项目，快速查询带电作业资料，高效管理培训工作。

三、带电作业技术的发展趋势及研究方向

1、特高压交直流线路带电作业工具。鉴于特高压带电作业工器具量大且重，机械化程度低，作业人员劳动强度高，需拓展作业项目等，下一步应加大对工器具的研究。①对高强度柔性绝缘材料进行深入的技术研究，进一步提高其机械强度和绝缘性能，开发软质柔性绝缘吊拉工器具，替代长且不便操作的硬质绝缘拉吊杆杆。②研究具有更强耐候性的新一代软硬质绝缘带电作业材料，提高现场作业环境中的绝缘性能，确保作业人员及运行设备的安全。③开发一种轻型机械化装置，将等电位电工进出高电位。④开发方便作业人员现场操作的工器具，进一步提高工作效率，降低作业人员劳动强度。⑤结合特高压线路长串绝缘子型式特点，研制一种机械化、智能化的长串绝缘子检测装置。⑥开发和应用新型高强度金属材料，优化大吨位绝缘子卡具的设计和开发，开发更多轻质液压提线更换装置。

2、绝缘斗臂车作业。为充分保证供电安全可靠，显著提高带电作业效率，配电线路带电作业应基于绝缘斗臂车作业平台进行，技术实施流程包括现场勘察、人员准备、材料准备、装运器具、现场检查、绝缘斗臂车检查、上斗、设备验电、绝缘遮蔽、传递器具、带电作业、拆除遮蔽、总结工作、安全距离控制等，需注意的是，必须结合配网特征，根据现场实际情况，进行标准化作业。目前，绝缘斗臂车作业平台是配电线路带电作业的最佳方式，是提高供电可靠性的关键措施，是今后配网带电作业的主流趋势。在带电作业实施中，绝缘斗臂车能为操作人员尽可能提供一个安全、方便的工作平台，其适用范围是车辆能到达区域，由于绝缘斗臂车操作方便，安全性高，在欧美等发达国家已将其应用于750kV、500kV、220kV交流输电线路的带电作业中。

近年来，我国逐步开展基于超高压输电线路的绝缘斗臂车的应用研究，并进一步探索其在±800kV特高压直流输电线路带电作业中的优化应用。具体而言，对各种电压等级的绝缘斗臂车作业性能和试验要求方式、绝缘性能等进行合理探索，确保其满足安全运行作业要求；结合项目特征开发配套工器具；分析设施适用范围，探索与登塔作业相匹配的作业细则和方法。通过一系列系统的研究，尽可能为绝缘斗臂车在输电线路带电作业中的应用提供合理有效的技术参数和规范。

3、变电设备带电检修、带电清洗作业。根据变电站间隙紧凑、设备密集的特点，要开发专用绝缘升降平台或绝缘斗臂车，结合变电带电作业项目，研究作业方法及操作导则，对于一些带电检修项目，可采用绝缘平台与操作工具相结合方法作业，对一些复杂作业项目，也可采用等电位作业方法。加强变电站、换流站带电检修新技术、新设备的研究及应用。带电清洗方面，在分析站内绝缘设备参数特性及积污特性基础上，加强站内设备带电清洗技术的研究，特别是超、特高压直流设备带电清洗技术，包括研制智能自动带电清洗装置、高绝缘性能清洗材料、相关安全技术规范的制定等。推动带电清洗及清扫技术在整个变电站的实际应用。

4、配网带电作业。在城市电网中，相关带电作业的研究及应用应不断完善。其中还包括不停电作业项目的扩展及研究，不同条件下过电压、过电流的有效分析和研究，相关配套作业设备的开发，以及相关带电作业安全细则要求的制定。实现不停电作业工作的工具配备及设备标准，人工操作的简约化，程序化的流程。农村电网应重视带电作业的必要性，并在相关地区推广带电作业的实际项目操作，包括主要项目的运用推广及带电作业人员的安全技术培训等。对于特殊电压情况，应注意使用绝缘工具要求。在实际操作中，防护用具及技术参数标准应准确、细致的规范。

参考文献：

[1]胡毅.带电作业关键技术研究进展与趋势[J].高电压技术,2014(07).

[2]杜朋洋.带电作业关键技术研究进展及其发展趋势[J].企业技术开发，2015(23).