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10kV配电线路带电作业用绝缘服的研发现状

发表时间：2020/7/20 来源：《电力设备》2020年第8期作者：苏伟斌

[导读] 摘要：第二次产业革命以来，电能为科学技术的发展、经济水平的提升提供了原动力，同时与人们的生活息息相关。

        （国网福建省电力有限公司龙海市供电公司福建省漳州市 363100）
        摘要：第二次产业革命以来，电能为科学技术的发展、经济水平的提升提供了原动力，同时与人们的生活息息相关。随着社会经济的快速发展，人民生活水平逐步提升，人们对生产和生活用电的供电可靠性要求也越来越高。配电网是发电厂与终端用电客户输送电能的桥梁，直接决定供电的质量。进行配网不停电作业（即配电线路带电作业）是提高供电可靠性、保证人民正常生活的有效手段，目前已在全国范围内广泛开展。由于带电作业的危险性较高，导致带电作业人员触电或高空坠落事故频繁发生，因此带电作业安全防护装备的配备显得尤为重要。
        关键词：10kV配电线路；带电作业；绝缘服
        引言
        随着经济社会日新月异的发展和生活水平的提高，人们对供电可靠性提出了更高要求。因此，带电作业在10kV配电检修中的应用日益广泛，而绝缘服作为带电作业工作的第一道安全屏障，其安全性直接关系到带电作业人员的安全，绝缘服电气性能的严格检测是保障绝缘服安全的最有效手段。
        1配电网带电作业的特点及对防护用具要求
        在超高压输电线路的带电作业中，空间电场高、作业距离大，作业人员穿屏蔽服进入高电位并采用等电位方法进行检修和维护是一种安全便利的作业方式。但在配电线路的带电作业中，由于配电网的电压低，三相导线之间的空间距离小，而且配电设施密集，使作业范围窄小，在人体活动范围内很容易触及不同电位的电力设施，因此，安全防护的重点一是在作业中隔离或遮蔽不同电位的带电体，二是作业人员应穿戴绝缘防护用具。目前，我国配电网带电作业的绝缘穿戴用具仅有绝缘手套和绝缘靴，但绝缘手套和绝缘靴组成的纵绝缘并不能在人体的其他身体部位触及不同电位带电体时提供安全防护，因此，应穿戴对全身进行绝缘防护的绝缘服。
        配电线路的带电作业中，可采用以绝缘工具为主绝缘，绝缘穿戴用具为辅助绝缘的间接作业法，也可采用以高空作业车的绝缘臂或绝缘梯为主绝缘，绝缘穿戴用具为辅助绝缘的直接作业法。在直接作业法中，穿戴全套绝缘服作为后备保护十分重要。其好处为：1）当带电体遮盖、隔离不完全或遮盖装置意外脱落时仍足以保护作业人员的人身安全；2）若绝缘遮盖罩本身存在绝缘缺陷或出现电气损坏时，仍可防止人体同时触及不同电位带电体时造成设备短路。因此，对绝缘服不仅要求击穿电压高，而且应具有较高的沿面闪络电压和很小的表面泄漏电流。
        2绝缘服试验标准及相关规定
        DL/T976—2005《带电作业工具、装置和设备预防性试验规程》（以下简称规程）中7.3条规定了绝缘服的试验周期为六个月，试验项目为整衣层向工频耐压试验。对绝缘服进行整衣层向工频耐压试验时，绝缘上衣的前胸、后背、左袖、右袖，披肩的双肩和左右袖，绝缘裤的左右腿各部位均应试验。国家电网公司生产技能人员职业能力培训专用教材《电气试验》（2010版）及规程均提供了绝缘服试验方法，方法规定在进行绝缘服的层向工频耐压试验时，电极由海棉或其他吸水材料（如棉布）制成的湿电极组成，电极厚度为（4±1）mm，电极边应倒角，内外电极形状与绝缘服形状相符。提出了一种绝缘服的试验方法，推荐内电极由铜板制成，外面用吸水性材料包裹，电极边角倒角，外电极由吸水性材料组成。此外，为防止沿绝缘服边缘发生沿面闪络，应注意高压引线距绝缘服边缘的距离或采用套管引入高压的方式。
        3国内绝缘服研究现状
        据统计，2007年国家电网公司系统共完成10kV配电线路带电作业近9万次，2008年接近11万次，2009年共计12万余次，且该项作业量以每年10%~20%的速度增长，目前已在全国范围内展开。目前，我国还没有自主研究生产的绝缘服，为了进行10kV配电线路的带电作业，国内大多数单位都是使用进口绝缘服。

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进口绝缘服价格昂贵，且很多国外生产的绝缘服的设计有一定问题，如树脂绝缘服前襟位置没有绝缘材料，在带电作业进行高位作业时很容易构成安全隐患。为减少外汇，降低成本，提高产品安全性，满足当前国内各电网以及各地方电力系统大面积开展配电线路带电作业的需求，研制适用于我国10kV配电网带电作业用的绝缘防护服是十分必要的。在炎热的夏季进行配网不停电作业时，作业人员穿着密闭的绝缘服易出现体温过高、精神恍惚、热痉挛、中暑等病症，从而造成人身及电网安全事故。针对这一情况，徐溧等人设计了空调绝缘服，将涡流管制冷器固定于绝缘服腰部，并在绝缘服内部布置了降温管路，同时在绝缘斗臂车上安置高压气源。在使用时，高压气源输出的高压气体经输气管路进入涡流管制冷器，并由涡流管将高压气体进行分离，所分离出的低温气体输入绝缘服内部降温管路，再通过降温管路表面气孔进入人体微气候区，通过气体对流将人体热量从绝缘服领口、袖口排出体外，从而达到降温的目的。这样可以提高作业人员的舒适性，但由于高压气源需要安装于绝缘斗臂车上，此空调绝缘服不适用于间接作业法带电作业。虽然各位学者都提出了自己的设计思路和方案，且都取得了一定的成果，但以上研究都还局限于试验阶段，并没有产业化生产和推广，因此我国绝缘服的研制生产还需努力。
        4 10kV配电线路带电作业用绝缘服研发方向
        随着我国带电作业的大面积推广与应用，绝缘服作为带电作业的第一道安全屏障，必将有更大的应用需求。因此，加快开发研制适用于配电网带电作业、能对全身进行绝缘防护的绝缘服具有十分重要的意义。关于绝缘服的研制开发可从以下几个方面考虑：
        一是内衬材料的选择。要选择绝缘性高、阻燃性好，并具有较好服用性能的纤维，如芳纶、聚苯硫醚纤维等；为提高穿着的舒适性，内衬材料中还可采用吸水材料、调温纤维等新型功能性纤维材料。
        二是外层材料的选择。天然乳胶具有优良的电绝缘性能、耐老化性能，可以考虑作为绝缘服的基本材料；环氧树脂由于具有优异的电绝缘性能、优良的力学性能以及良好的工艺性能，在超导绝缘系统中已获得广泛应用，可探讨研究其应用于绝缘服开发的可行性；聚四氟乙烯具有良好的绝缘性，也可以考虑在面料上覆聚四氟乙烯膜，实现其绝缘功能。
        三是关于绝缘服装的设计。为解决接缝连接部位的绝缘性较差问题，可采用多种方式加强接缝紧密性，从而提高接缝部位的电气性能，如采用特殊的压接工艺，或者采用叠加搭接等；为避免开口处绝缘性差的问题，可采用连体的结构，或者在拉链周围添加增强材料，如给拉链加包边等；为提高服装的穿着舒适性，可在冬季服装中增加保暖舒适层，在夏季服装中增加降温材料，也可设计开发智能调温服装。
        结语
        因配电网带电作业的安全防护用具直接关系到人身及设备安全。因此，开发研制配电线路带电作业用绝缘服，是当前生产的需要
        参考文献：
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