论文部分内容阅读
【摘要】:近年来,随着社会对电能需求量的增加,有效的推动了电力的发展速度。在当前电力企业发展过程中,不仅要确保供电的可靠性,而且还要确保供电的安全性,这已成为当前供电企业的首要任务。但电力企业作业过程中具有特殊性,带电作业情况较为常见,所以做好安全防护工作具有十分重要的现实意义。文章从带电工作对工作人员的影响入手,对输线电路带电作业的安全防护工具进行了分析,并进一步对输线电路带电作业的安全防护进行了具体的阐述。
【关键词】:输线电路;带电作业;安全防护;电流
前言
我国电网在运行过程中分为三部分,即发电、输电和配电,而在电网运行过程中,在输线电路上进行带电工作较为常见。带电作业对于工作人员具有较大的威胁性,一旦操作不当或是没有做好安全防护则会危及生命安全。所以在带电作业过程中需要做好安全防护工作,确保工作人员的人身安全,维护输线电路的安全性和稳定性,避免安全隐患的发生。
1.影响带电作业人员安全的因素
1.1 强电场对人体的影响
交流输电线路运行时产生工频电场, 电场强度随电压等级的提高而增大, 随导线距离的增大而减小; 而人体在强电场中会产生风吹、异声和针刺感等不适。试研究表明: 人体进入电场时会引起大的电场畸变。而在输电线路杆塔上, 作业人员处在邻近输电线的位置, 电场强度会比地面场强高得多,特别是在等电位作业位置时,人体体表场强达到最大值。实际测量可知,输电线路表面的场强≧240kV/m的人体皮肤表面电场感知水平, 而当人体皮肤表面的场强大于该值时, 人体就会感觉不舒服,给在高空铁塔或导线上作业人员带来安全隐患,可能会导致人员伤亡, 为保证带电作业人员安全的工作, 必须防护强电场对人体的影响。
1.2 电流对人体的影响
在输电线路带电作业中, 暂态和稳态电击所引起的电流会对人体造成伤害。处于地电位的人接触到强电场中与地绝缘的导体时, 导体上的电荷便在接触瞬间通过大地释放, 从而对人产生了暂态电击。其影响程度是与带电体通过人体的放电量有关, 故带电导体对地电容和电位是关键。稳态电击是强电场中的导体由耦合电容形成通过接触该导体的人体入地工频电流, 这种电击结果的评价直接用电流大小来衡量。稳态电击时电流≯1 mA 的人体感知水平。故防护暂态和稳态电击对作业人员的伤害也是带电作业中不可忽视的一个环节。
1.3 静电感应对人体的影响
工頻交流电场是一种缓慢变化的电场, 可视为静电场, 故在工频电场中也存在静电感应问题。静电感应使人体遭受电击的情况一是人体对地绝缘处于强电场中时接触接地体而产生电击, 另一种是人体处于地电位而去接触处于强电场中对地绝缘的导体时产生电击。均属暂态电击, 都与放电的能量有关, 当此能量达到一定值时, 就会使人产生刺痛感,影响工作人员的带电作业。
2.输电线路带电作业屏蔽服试验
对于输电线路带电作业屏蔽服实验的实施,其是在直流离子流穿透实验、直流电场屏蔽实验和暂态冲击电流实验中进行的,同时实验中的电压在500kV左右。
在直流离子流穿透实验中,其极间距为3.2mm,电压为6kV,极间场强为1.875MV/m,大气压力为100.1kPa,温度为30.5 摄氏度,相对湿度为72%。实验的实施采用发射间距接受平板电击为6.6mm的负离子发生器为主,在此实验之中其大气压力为103.3kPa,温度為28摄氏度,适度为75%,实验的结果如表一所示。直流电场屏蔽实验的实施是在屏蔽服内场强《15kV/m中的规定值来进行的,实验结果如表二所示。
暂态冲击电流实验的温度为15.5 摄氏度,湿度为69%,屏蔽服任意最远两个部分所通入的电流为0.5A、2A,持续的时间为10min 和2s。在此实验的结果中,衣服没有出现冒烟的现象,也没有烧伤点,只有电极附近的温度稍微有一些热。
这就说明在实施输电线路带电作业时,屏蔽服可以耐受带电作业中任何因位置变化多引起的电荷转移冲击。
表一电场中穿透的离子流
表二直流电场屏蔽实验结果
3.输电线路带电作业屏蔽服试验结果
在±500kV 的输电线路带电作业中,其流经人体的直流电流应小于50μA,裸露部位的局部最大场强不大于240kV/m,而屏蔽服内的电流不大于15kV/m。这就说明了在输电线路带电作业中,使用屏蔽服后其服内人体表场强电流不大于1kV/m,而流经在人体的电流仅为2.4μA,这是远远小于国内外相关的标准规定中的值限的。这就说明,作业人员穿着屏蔽服作业在任何位置上都不会产生不适的感觉,还可以有效的屏蔽直流电场,阻隔离子流和暂态冲击电流,而在±500kV 的输电线路中都可以实施带电作业,这同样也说明了其抗电压的强度是非常大的。
4.输线电路带电作业的安全防护
鉴于对带电工作人员的安全影响因素对人体的影响程度不同,需要对作业中的人员体表场强进行分析,得出规律,进而从强电场、电流和静电感应等方面进行防护。对于不大于500kV 的输线电路来说,带电作业中,工作人员在塔上的位置不同,会对体表场强以及周围的电场产生影响,并且场强和电场的变化具有一定的规律:工作人员体表的场强随着工作人员攀登高度的增加和距离带电体的高度的减少而增高,当与导线达到一样的高度距离以后体表场强达到最大。当工作人员在绝缘子的悬挂点进行作业时,其体表的场强达到较高的水平,工作人员面向带电导体的场强高,背向导体的场强低。另外,工作人员的场强在身体各个部位的分布呈现U 字形,即头部和脚的场强高,中间部分场强低,当人与导线是等电位时,场强达到最大。
在500kV 的输线电路的带电作业中,静电感应引起的电击情况比较严重,即使工作人员穿着绝缘鞋,但是当距离导线较近时,还是会有刺痛感,并且地面工作的人员在触摸到悬空的大金具时会受到有静电感应而引起的电击,因此这就需要工作人员穿全套的屏蔽服或者是静电防护服,并且确保屏蔽的连接点接触良好。在运行的输线电路中,工作人员不应该穿绝缘鞋,禁止穿着防护服或者是屏蔽服时穿绝缘鞋工作,在传送较长的金属时,要做到使物体接地。
结束语
电力企业的生产经营过程中,输线电路的带电作用具有普遍性,工作人员作业过程中具有较大的安全隐患,一旦防护工作不完善,则会导致带电作业过程中发生人身伤亡事故,所以电力企业需要加强安全防护工作,将安全作为各项工作的重中之重,确保工作人员的人身安全,为电力用户提供稳定、可靠的电能供应。
参考文献:
[1]胡毅.750kV输线电路带电作业安全防护研究[J].高电压技术,2006,32(10).
[2]胡毅.输配电线路带电作业技术的研究与发展[J].高电压技术,2006,32(11).
[3]蔡旭光.论输配电线路带电作业的发展[J].广东科技,2009(20).
【关键词】:输线电路;带电作业;安全防护;电流
前言
我国电网在运行过程中分为三部分,即发电、输电和配电,而在电网运行过程中,在输线电路上进行带电工作较为常见。带电作业对于工作人员具有较大的威胁性,一旦操作不当或是没有做好安全防护则会危及生命安全。所以在带电作业过程中需要做好安全防护工作,确保工作人员的人身安全,维护输线电路的安全性和稳定性,避免安全隐患的发生。
1.影响带电作业人员安全的因素
1.1 强电场对人体的影响
交流输电线路运行时产生工频电场, 电场强度随电压等级的提高而增大, 随导线距离的增大而减小; 而人体在强电场中会产生风吹、异声和针刺感等不适。试研究表明: 人体进入电场时会引起大的电场畸变。而在输电线路杆塔上, 作业人员处在邻近输电线的位置, 电场强度会比地面场强高得多,特别是在等电位作业位置时,人体体表场强达到最大值。实际测量可知,输电线路表面的场强≧240kV/m的人体皮肤表面电场感知水平, 而当人体皮肤表面的场强大于该值时, 人体就会感觉不舒服,给在高空铁塔或导线上作业人员带来安全隐患,可能会导致人员伤亡, 为保证带电作业人员安全的工作, 必须防护强电场对人体的影响。
1.2 电流对人体的影响
在输电线路带电作业中, 暂态和稳态电击所引起的电流会对人体造成伤害。处于地电位的人接触到强电场中与地绝缘的导体时, 导体上的电荷便在接触瞬间通过大地释放, 从而对人产生了暂态电击。其影响程度是与带电体通过人体的放电量有关, 故带电导体对地电容和电位是关键。稳态电击是强电场中的导体由耦合电容形成通过接触该导体的人体入地工频电流, 这种电击结果的评价直接用电流大小来衡量。稳态电击时电流≯1 mA 的人体感知水平。故防护暂态和稳态电击对作业人员的伤害也是带电作业中不可忽视的一个环节。
1.3 静电感应对人体的影响
工頻交流电场是一种缓慢变化的电场, 可视为静电场, 故在工频电场中也存在静电感应问题。静电感应使人体遭受电击的情况一是人体对地绝缘处于强电场中时接触接地体而产生电击, 另一种是人体处于地电位而去接触处于强电场中对地绝缘的导体时产生电击。均属暂态电击, 都与放电的能量有关, 当此能量达到一定值时, 就会使人产生刺痛感,影响工作人员的带电作业。
2.输电线路带电作业屏蔽服试验
对于输电线路带电作业屏蔽服实验的实施,其是在直流离子流穿透实验、直流电场屏蔽实验和暂态冲击电流实验中进行的,同时实验中的电压在500kV左右。
在直流离子流穿透实验中,其极间距为3.2mm,电压为6kV,极间场强为1.875MV/m,大气压力为100.1kPa,温度为30.5 摄氏度,相对湿度为72%。实验的实施采用发射间距接受平板电击为6.6mm的负离子发生器为主,在此实验之中其大气压力为103.3kPa,温度為28摄氏度,适度为75%,实验的结果如表一所示。直流电场屏蔽实验的实施是在屏蔽服内场强《15kV/m中的规定值来进行的,实验结果如表二所示。
暂态冲击电流实验的温度为15.5 摄氏度,湿度为69%,屏蔽服任意最远两个部分所通入的电流为0.5A、2A,持续的时间为10min 和2s。在此实验的结果中,衣服没有出现冒烟的现象,也没有烧伤点,只有电极附近的温度稍微有一些热。
这就说明在实施输电线路带电作业时,屏蔽服可以耐受带电作业中任何因位置变化多引起的电荷转移冲击。
表一电场中穿透的离子流
表二直流电场屏蔽实验结果
3.输电线路带电作业屏蔽服试验结果
在±500kV 的输电线路带电作业中,其流经人体的直流电流应小于50μA,裸露部位的局部最大场强不大于240kV/m,而屏蔽服内的电流不大于15kV/m。这就说明了在输电线路带电作业中,使用屏蔽服后其服内人体表场强电流不大于1kV/m,而流经在人体的电流仅为2.4μA,这是远远小于国内外相关的标准规定中的值限的。这就说明,作业人员穿着屏蔽服作业在任何位置上都不会产生不适的感觉,还可以有效的屏蔽直流电场,阻隔离子流和暂态冲击电流,而在±500kV 的输电线路中都可以实施带电作业,这同样也说明了其抗电压的强度是非常大的。
4.输线电路带电作业的安全防护
鉴于对带电工作人员的安全影响因素对人体的影响程度不同,需要对作业中的人员体表场强进行分析,得出规律,进而从强电场、电流和静电感应等方面进行防护。对于不大于500kV 的输线电路来说,带电作业中,工作人员在塔上的位置不同,会对体表场强以及周围的电场产生影响,并且场强和电场的变化具有一定的规律:工作人员体表的场强随着工作人员攀登高度的增加和距离带电体的高度的减少而增高,当与导线达到一样的高度距离以后体表场强达到最大。当工作人员在绝缘子的悬挂点进行作业时,其体表的场强达到较高的水平,工作人员面向带电导体的场强高,背向导体的场强低。另外,工作人员的场强在身体各个部位的分布呈现U 字形,即头部和脚的场强高,中间部分场强低,当人与导线是等电位时,场强达到最大。
在500kV 的输线电路的带电作业中,静电感应引起的电击情况比较严重,即使工作人员穿着绝缘鞋,但是当距离导线较近时,还是会有刺痛感,并且地面工作的人员在触摸到悬空的大金具时会受到有静电感应而引起的电击,因此这就需要工作人员穿全套的屏蔽服或者是静电防护服,并且确保屏蔽的连接点接触良好。在运行的输线电路中,工作人员不应该穿绝缘鞋,禁止穿着防护服或者是屏蔽服时穿绝缘鞋工作,在传送较长的金属时,要做到使物体接地。
结束语
电力企业的生产经营过程中,输线电路的带电作用具有普遍性,工作人员作业过程中具有较大的安全隐患,一旦防护工作不完善,则会导致带电作业过程中发生人身伤亡事故,所以电力企业需要加强安全防护工作,将安全作为各项工作的重中之重,确保工作人员的人身安全,为电力用户提供稳定、可靠的电能供应。
参考文献:
[1]胡毅.750kV输线电路带电作业安全防护研究[J].高电压技术,2006,32(10).
[2]胡毅.输配电线路带电作业技术的研究与发展[J].高电压技术,2006,32(11).
[3]蔡旭光.论输配电线路带电作业的发展[J].广东科技,2009(20).