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摘要：1000kV特高压变电站属于高等级变电站，其内部带电设备繁多，电压较高，电场环境复杂并且常常涉及带电作业，因此要求在这种环境下进行作业的人员必须掌握相当的电力知识和电场防护方法。本文通过研究检修人员通过不同路径接近特高压电设备时体表分布的场强区别，归纳总结出变电站检修人员接触特高压电设备最好的方式，并提出变电站检修人员电场防护的方法。
关键词：1000kV，变电站检修，电场防护
引言
随着我国经济社会的发展，我国的电力系统取得了令人瞩目的成就，高效便捷的电网系统覆盖全国，为社会工商业的发展和人民的生活提供着源源不断的电力。随着电力系统的日趋成熟和完善，国家社会对于电力系统的依赖也越来越强，各个变电站的运行压力逐渐增大，设备检修和电网运行的时间冲突越发激烈。在这种情况下，变电站带电检修就成了保障设备正常运行和减少停电影响的唯一解决方案。我国电力行业对带电检修作业防护问题的研究起步于建国之初，对于带电作业的安全距离、作业方法、安全防护以及相关防护设备均进行了一定程度的研究，并积累了丰富的实践经验，使得带电作业理论和配套设备能够满足，110kV、220kV、500kV、1000kV特高压线路的带电作业工作。[1]能够保证在不影响正常供电保障的情况下实现设备维护和检修。但是，随着我国特高压输电技术的广泛应用，各类1000kV特高压变电站主键成为主流配置，但是我国对于1000kV特高压带电检修技术的研究还十分有限，许多问题亟待解决。与不同的低压变电设施不同，1000kV特高压变电站内带电设备数量更多，电场环境更加复杂，检修人员进入工作面临的危险因素更多，防护要求更高。在本文中，笔者结合自身的特高压设备维护经验，通过研究集中作业人员常用的作业路径，分析在不同路径下接近电场的过程中，人体表面承受的场强，并以此为依据，分析相关的防护措施。
一、检修人员常用地检修路径
1000kV特高压变电站一般分为分裂软母线和硬质管线两种母线形式，由于特高压线路电压超高，相间和相地具有较大的距离，因此，常见的检修方式是以等电位方式进行检修。[2]针对分裂软母线和硬质管线一般采用不同的检修路径进入电场。对于分裂软母线，一般会以母线自身作为工作路径，检修人员沿母线上的耐张绝缘端子串进入等电位。而对于硬质管母线的情况，则一般采用绝缘平台升降车进入管母线侧等电位。
二、不同路径进入电场承受场强情况分析
人体作一种不规则的形状，在进入电场范围时身体各个部位承受的场强各不相同。经过研究，当检修人员采取沿母线上的耐张绝缘端子穿进入等电位的路径时，其身体各个部分如表1所示：
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表1
由表1中的数据可知，当检修人员沿母线方向进入电场时，其身体所受的场强整体上随距离的接近而明显增大，但是身体的不同部位由于工作姿势和形状等原因，受到的场强也不尽相同。当检修人员进行带电作业时，其手部、脚部和面部等突出部位承受的电场较大，而躯干等部位收到的场强相对较小。[3]当检修人员位于地电电位时，其身体各部位承受的场强强度处于低位，而当检修人员接触到母线上进行中间电位作业时，其身体表面场强相对较大，其中以指尖、脚尖等突出部位尤其明显。
当检修人员使用绝缘升降台垂直接近母线时，其身体各部位承受的场强如表2所示：
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表2
与沿导线方向接近母线的路径类似，随着升降台的抬升，检修人员距离母线的距离越来越近，其身体承受的场强也越来越大。当升降台上升到一定程度，检修人员处在中间电位位置时，其表面场强最大达到1800kV/m，这时面部、脚尖等突出部位的场强达到躯干等非突出部位的三至四倍。当检修人员与母线发生接触时，其手部作为实际接触部位，在母线的屏蔽作用下场强降低，但是由于身体和绝缘升降台之间存在较大的电位差，造成检修人员脚部的场强大幅升高，这时应当对检修人员的脚部进行重点防护。
三、变电站检修人员带电作业的电场防护措施
当检修人员进行带电检修作业时，其最重要的防护设备就是强电作业屏蔽服。根据国家标准GB/T 6568—2008要求，在进行带电作业时，作业人员身体裸露部位的表面场强应当低于240kV/m，其穿着的屏蔽服内的场强应当小于15kV/m。[4]对于1000kV特高压变电站而言，普通的屏蔽服因其屏蔽效率等因素的限制，难以达到将屏蔽服内的场强降低到15kV/m以下的条件，这就有可能造成检修人员在带电作业过程中出现严重的事故，直接威胁到检修人员的生命安全和输电线路的正常运行。针对这种情况，科研人员经过多年的攻关，研制出了针对特高压输电线路带电作业专用的屏蔽服，其屏蔽效率达到了60dB，并且配有金属面罩和经过加强的绝缘鞋和绝缘手套，能够满足检修人员对特高压线路的导电作业防护。
根据上述对两种路径接触母线过程中身体不同部位承受场强的差异，我们不难发现，在进行带电作业的过程中，身体姿势对于场强大小也具有着比较大的影响影响。因此，在带电作业中除了严格穿着特高压作业专用的屏蔽服之外，正确的身体姿势也能够起到一定的防护效果。根据对上述研究数据分析所得出的结论。在接近特高压母线的过程中，如果将手臂紧贴身体两侧放置，能够一定程度上降低身体承受的场强，当检修人员直接触摸到带电母线时，其接触部位由于受到母线的屏蔽作用，承受的场强相对较小，而身体的其他突出部位由于人体空间场强的畸变，反而会使得其表面场强急剧增加。[5]因此，在进行特高压带电作业之前，一定要对脚部、手部、头面部等身体的突出部位做重点防护，穿着高质量的绝缘工作鞋、带绝缘手套和金属绝缘面罩。除此之外，在一些特殊的工作场景下，当检修人员不宜采取站立姿势工作时，可以考虑双腿分开，跨骑在母线上，这样也可以降低身体突出部分承受的场强，同时能够较好的固定好身体，保障作业的安全。[6]
结束语
综上所述，随着我国电力技术的不断跃升，特高压输变电技术必将在未来一段时期内的得更加广泛的应用。因此，相关的配套检修技术特别是人员防护技术的研究必须同步跟上。通过对检修人员带电作业时通过不同路径进入电场时身体表面所受场强的分析，我们发现对于带电作业的人员防护重点在于手部、脚部、头面部等身体突出部位，主要采用的防护措施有特高压电场防护专用屏蔽服、屏蔽面罩等专用衣物。除此之外，对于检修人员工作时的身体防护姿势应当加强培训讲解，切实保障检修人员的工作安全，保障电力系统的正常高效运行。
参考文献：
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