10kV 配电线路带电作业用绝缘服的研发现状

发表时间:2020/7/21   来源:《当代电力文化》2020年第6期   作者:张弘弨
[导读] 科学技术的发展迅速,电力发展也有了改善。
        摘要:科学技术的发展迅速,电力发展也有了改善。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。10kV的配电网是我国电力系统的重要组成部分,其网络结构较为复杂,覆盖的区域较大,其设备、线路等的改造、安装、测试及检修工作涉及范围广、难度大,如果断电作业会对社会经济发展和人们生活造成较大的影响,而采用带电作业则可以很大程度地提高供电可靠性。带电作业安全防护的要点体现在两方面:一是在带电作业时,采用防护工具将不同电位的导体隔离;二是作业人员配备绝缘防护装备。绝缘服是重点的绝缘防护装备之一,在配电线路的带电作业中起着重要的绝缘防护作用,具有广阔的应用空间。
        关键词:10kV配电线路;带电作业;绝缘服;研发现状
        引言
        据绝缘工具或者绝缘方式可以将配电线路带电作业的主要作业方式进行简单划分。根据所选择绝缘工具划分,配电线路带电作业主要有三种作业方式,分别为绝缘斗臂车作业法,绝缘平台作业法和杆上绝缘工具作业法;而按照绝缘方式进行划分,则配电线路带电作业主要有两种作业方式,为直接作业法以及间接作业法。在配电线路带电作业中,因作业空间较小,而配电设施较为密集,三相导线之间的空间距离太小,加之配电网络的高压较低,作业人员极容易在作业过程中触碰到不同电位的电力设施。故此,在配电线路带电作业中,身穿绝缘服的作业人员不适宜采用直接接触带电体的等电位作业方式,主要原因有两个,其一,有可能会产生相对地短路。其二,有可能会致使相间短路。在进行配电线路带电作业中,作业人员应该穿戴整套绝缘防护用具进行作业,并在过程中采取主、辅绝缘相互结合,多层后备绝缘防护的安全作业方式。
        1绝缘服的性能要求
        绝缘服由绝缘材料制成,是保护带电作业人员接触带电导体和电器设备时免遭电击的一种人身安全防护用具。绝缘服在配电线路带电作业中的应用主要有两种形式:一种是应用绝缘工具直接接触带电体,把绝缘工具作为主绝缘,绝缘穿戴用具只是辅助绝缘的间接作业法;另一种是以高空作业车的绝缘设备为主绝缘,辅以绝缘穿戴用具通过绝缘手套直接接触带电体进行的直接作业法。10kV输送电路电压偏低,输送电线间间隔小,电器辅助元件分布紧密,作业人员可活动范围小,无论采用哪种作业法,人体误触不同电位带电体的可能性都很大,存在较大安全隐患,故在配网带电作业时穿戴绝缘服是必备的。穿戴全套绝缘服,一方面可以保障作业人员误触带电体造成意外脱落时的人身安全;另一方面,当绝缘遮盖罩出现意外损毁时,可作为人体保护的屏障,保障人身安全。绝缘服作为带电作业工作的防护装备,其绝缘性能直接决定带电作业人员的人身安全。一般来说,绝缘服的表层不仅应具有较高的沿面闪络电压和很小的表面泄漏电流,而且应具有较强的憎水性、较好的防潮性和柔软性,同时还应具有一定的机械强度和较好的耐磨、耐撕裂性能。绝缘服内衬材料应具有高绝缘强度,还应柔软、服用性能好。总之,绝缘服不仅应具有高的层向击穿电压、高沿面闪络电压等电气性能,还应具有柔软性好、机械强度高等服用性能,使作业人员在穿戴绝缘服后仍可便利地工作。
        2带电作业方式
        带电作业指的是在不停电的状态下,在高压电工设备上进行检修和测试作业,这种作业方式避免了停电的问题,使供电可以顺利进行。其主要作业内容就是带电测试、检查和维修,具体可以按照以下方式来划分。


        2.1人与带电体位置划分
        第一是间接作业,该作业方式下不需要作业人员直接接触带电体,可以保持相对安全的距离使用绝缘工具来进行高压带电部件作业,比如带电水冲洗和带电气吹清扫绝缘子等;第二是直接作业,这种作业人体与带电设备是在同一电位的,作业人员需要穿戴全套防护用具,利用绝缘工具来作业。而配电线路中,需穿戴全套绝缘用具作业,人体与带电体之间是通过绝缘用具来隔离开的,要求防护用具具备较高的绝缘性能。
        2.2作业人员自身电位
        按作业人员自身电位划分,主要有三种类型。首先是地电位作业,这种作业方式下,作业人员与大地,或者杆塔是处于同一地位的,使用绝缘工具接触进行作业;其次是中间电位作业,人体与带电体的关系为大地(杆塔)—绝缘体—人体—绝缘工具—带电体;最后是等电位作业,即人体与带电体是处于同一电位进行作业的。
        2.3采用的绝缘工具
        绝缘杆作业法,是作业人员按照相关作业规程中规定安全距离,与带电体之间保持一定距离,利用绝缘工具操作,可在登杆作业和斗臂车工作斗等平台作业;绝缘手套作业,是利用绝缘斗臂车等接近带电体,作业人员穿戴全套防护用具通过绝缘手套来作业。
        310kV配电线路带电作业安全防护措施
        3.1构建带电作业安全体系
        在构建10kV配电线路带电作业安全体系时,要认真分析各要素之间的关系。相关因素中,其关系是一种递进的关系,且要根据实际作业情况,建立结构模型进行安全评估工作。在该模型中,主要结合了作业环境、工具和现场管理等,根据其具体属性,以及各要素之间的关系,来组成相应层次,其准则为上一层次影响因素,可以支配下一层次的元素。对同一层次的影响因素,就上一层中对应准则进行重要性比较,使其组成一定判断矩阵,这一矩阵需具备相关性质,具体为A(αij)nxn(判断矩阵),其中αij>0,αij=1/αji,αij=1。根据判断矩阵,对被比较的影响因素对于该准则的相对权重进行计算,其中矩阵A的重要特征就是λmax特征向量W归一化后,其同一层次影响因素相对于上一层次影响因素,其重要性排序权值为AW=λmaxW。一致性实验的过程中,依据相关公式来计算,并寻找随机一致性指标,然后通过一致性比例计算,如果其在0.10以下,则可以接受该矩阵,如果不在这一范围,就需要继续调整矩阵。
        3.2采用一体化和多元化的安全防护措施
        要保障带电作业中作业人员的生命安全,就需要保证10kV配电线路施工应用安全保证措施,因此不仅要优化对主要绝缘工具的辅助绝缘,还要在带电作业之前,合理选择专业隔离用具,以及绝缘遮蔽罩等,以对需要的部位进行隔离和遮蔽,特别是采取整套的防护绝缘、防护用具等。
        结语
        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。
        参考文献
        [1]李欣,杨小宁.配电线路带电作业方式及安全防护[J].科技资讯,2017,15(2):57-58.
        [2]胡毅,程凤舟.配电网带电作业用绝缘服的研制[J].高电压技术,2000,26(2):49-50,53.
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