胡偉，李廣帥

（杭州市電力局，杭州310009）

220 kV同塔四回線(xiàn)路帶電作業(yè)的探討

胡偉，李廣帥

（杭州市電力局，杭州310009）

隨著杭州地區(qū)220 kV同塔四回高壓輸電線(xiàn)路的不斷投入運(yùn)行，線(xiàn)路停電檢修工作面臨問(wèn)題日益凸顯。通過(guò)研究220 kV同塔架設(shè)四回輸電線(xiàn)路帶電作業(yè)的安全距離、進(jìn)入強(qiáng)電場(chǎng)方法、帶電作業(yè)安全性分析、危險(xiǎn)點(diǎn)及預(yù)控措施分析等一系列關(guān)鍵問(wèn)題，探討了220 kV同塔架設(shè)四回輸電線(xiàn)路帶電作業(yè)的可行性。

同塔；四回；線(xiàn)路；帶電作業(yè)

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，電力需求增加，電網(wǎng)建設(shè)加快，輸電線(xiàn)路通道日趨狹窄，特別是人口密集、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)區(qū)域，更是難以爭(zhēng)取到架空輸電線(xiàn)路通道。

同塔多回輸電線(xiàn)路技術(shù)的研究和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，建設(shè)同塔多回輸電線(xiàn)路是電網(wǎng)建設(shè)中解決線(xiàn)路通道狹窄、優(yōu)化土地空間、擴(kuò)大輸送容量、推動(dòng)地區(qū)與電網(wǎng)網(wǎng)架建設(shè)協(xié)調(diào)發(fā)展的有效手段。當(dāng)前在電網(wǎng)建設(shè)中已普遍采用同塔多回路線(xiàn)路架設(shè)的設(shè)計(jì)方案，尤其是在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，同塔四回高壓輸電線(xiàn)路日益增多。為保證安全供電，有必要對(duì)同塔四回線(xiàn)路的帶電作業(yè)開(kāi)展研究。

1 220kV同塔四回線(xiàn)路的帶電作業(yè)

1.1 線(xiàn)路運(yùn)行情況

2005年杭州電網(wǎng)投運(yùn)了第一條220 kV同塔四回輸電線(xiàn)路蕭興2P23線(xiàn)、蕭南2P24線(xiàn)（潮興4429線(xiàn)、潮南4430線(xiàn)），目前杭州電網(wǎng)同塔四回線(xiàn)路已達(dá)數(shù)10條，輸電線(xiàn)路使用的塔型有SSJ1， SSJ2，SSJ3，SSJ61F，SSJ63，SSJ64F，SSJT1，SSJT2，SSJT3，SSZIV1，SSZV1，SSZV62，SSZV63F等，普遍采用了水平排列的結(jié)構(gòu)形式，即在桿塔的同一側(cè)橫擔(dān)上布置兩回輸電線(xiàn)路，同塔四回線(xiàn)路見(jiàn)圖1。

若其中一回線(xiàn)路采用常規(guī)的停電檢修作業(yè)，為確保檢修人員的作業(yè)安全性，很多作業(yè)項(xiàng)目需同側(cè)橫擔(dān)另一回線(xiàn)路配合停電，這可能會(huì)導(dǎo)致一個(gè)雙回路供電的220 kV變電站全停，無(wú)疑將給電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)極大的壓力，增加系統(tǒng)的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。

1.2 帶電作業(yè)

隨著輸電線(xiàn)路狀態(tài)檢修工作的不斷深入，為提高輸電線(xiàn)路供電可靠性，減少線(xiàn)路停電次數(shù)，確保供電質(zhì)量，大力推廣帶電作業(yè)是高壓輸電線(xiàn)路檢修作業(yè)技術(shù)發(fā)展的方向之一。因此，研究220 kV同塔四回高壓輸電線(xiàn)路的帶電作業(yè)方法，并最終形成一套標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)的技術(shù)規(guī)范無(wú)疑具有十分重要意義。

以線(xiàn)路中所占比例最高而作業(yè)難度最大的SSJ1型耐張塔和SSZV1型直線(xiàn)塔，作為重點(diǎn)探討對(duì)象。依據(jù)線(xiàn)路竣工圖紙、竣工資料，絕緣子、金具、凈空尺寸等線(xiàn)路參數(shù)，通過(guò)對(duì)比優(yōu)化選取帶電作業(yè)凈空最小尺寸。

1.3 安全距離的確定

根據(jù)DL/T 620-1997《交流電氣裝置的過(guò)電壓保護(hù)和絕緣配合》、GB/T 19185-2003《交流線(xiàn)路帶電作業(yè)安全距離計(jì)算方法》和《國(guó)家電網(wǎng)公司電力安全工作規(guī)程》，經(jīng)相關(guān)公式計(jì)算可確定其帶電作業(yè)最小安全距離，推薦220 kV同塔四回線(xiàn)路的最小電氣安全距離：相-地1.64 m；相-相2.75 m。

考慮作業(yè)人員活動(dòng)范圍，推薦220 kV同塔四回輸電線(xiàn)路最小安全作業(yè)距離為：相-地2.14 m；相-相3.25 m。

2 SSJ1型耐張塔帶電作業(yè)安全性分析

2.1 進(jìn)入強(qiáng)電場(chǎng)方法

等電位進(jìn)入強(qiáng)電場(chǎng)的常規(guī)方法有：沿軟梯進(jìn)入強(qiáng)電場(chǎng)；使用絕緣硬梯進(jìn)入強(qiáng)電場(chǎng)；沿絕緣子串進(jìn)入強(qiáng)電場(chǎng)。

沿軟梯進(jìn)入220 kV同塔四回線(xiàn)路強(qiáng)電場(chǎng)存在以下困難：上橫擔(dān)、中橫擔(dān)距離地面較高，可達(dá)43～52 m；等電位作業(yè)電工需要多次穿越帶電導(dǎo)線(xiàn)、反復(fù)進(jìn)出強(qiáng)電場(chǎng)才能到達(dá)上方導(dǎo)線(xiàn)，同時(shí)還要考慮進(jìn)入強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)不同相之間的組合間隙。因此不宜采用沿軟梯進(jìn)入強(qiáng)電場(chǎng)的作業(yè)方法，此處重點(diǎn)研究等電位電工采用絕緣硬梯進(jìn)入強(qiáng)電場(chǎng)的作業(yè)方法。

2.2 地電位電工作業(yè)

地電位電工站立時(shí)身高以h=1.8 m計(jì)，兩橫擔(dān)設(shè)計(jì)高差H=7.5 m，頭頂上方導(dǎo)線(xiàn)向下懸垂距離d=2 m，則引流線(xiàn)最低點(diǎn)P到地電位電工頭頂Q距離為ΔH=3.7 m，遠(yuǎn)大于規(guī)程要求的人體距帶電體1.8 m的安全距離，安全裕度可以達(dá)到110%，地電位電工在橫擔(dān)上活動(dòng)不會(huì)引起上方導(dǎo)線(xiàn)對(duì)人閃絡(luò)放電。

由于地電位電工頭部距導(dǎo)線(xiàn)較近，電場(chǎng)強(qiáng)度較高，作業(yè)中應(yīng)采取電場(chǎng)防護(hù)措施，保證人體體表場(chǎng)強(qiáng)小于240 kV/m。經(jīng)過(guò)上述計(jì)算，地電位電工距離上方跳線(xiàn)距離滿(mǎn)足工作安全性要求，如圖2所示。

2.3 等電位電工作業(yè)

選擇沿水平絕緣硬梯采用“騎馬式”進(jìn)入強(qiáng)電場(chǎng)，人體寬度按0.6 m考慮，應(yīng)保持硬梯有足夠的有效長(zhǎng)度，并與導(dǎo)線(xiàn)成一定角度。所需硬梯的長(zhǎng)度依據(jù)耐張串與橫擔(dān)夾角α不同會(huì)有所差異。

以耐張串與橫擔(dān)夾角為α=70°為例進(jìn)行分析，見(jiàn)圖2，考慮到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際金具尺寸，須將硬梯掛在距離耐張串最外側(cè)延長(zhǎng)桿0.8 m處，為作業(yè)方便，將梯子梯子與導(dǎo)線(xiàn)成30°放置，則在三角形中利用正弦關(guān)系得：L=3.5 m。

等電位電工作業(yè)安全距離示意見(jiàn)圖3，當(dāng)人體M從E點(diǎn)沿梯進(jìn)入強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，人體在大地和強(qiáng)電場(chǎng)間的組合間隙為KM+MN逐漸增大，人移動(dòng)到M1點(diǎn)時(shí)，M1N=M1G，然后人向B點(diǎn)移動(dòng)的過(guò)程中組合間隙為AM+MG，組合間隙逐漸減小，人體到達(dá)K點(diǎn)時(shí)最小。K點(diǎn)到絕緣子串垂直距離約為0.8×tan30°-0.4=0.1 m，這樣在K點(diǎn)附近等電位電工腿部會(huì)短接瓷瓶，短接長(zhǎng)度為0.3 m以?xún)?nèi)，則等電位時(shí)等電位電工對(duì)地間隙為：2.17-0.3=1.87 m，從圖3中可以看出，在整個(gè)進(jìn)入等電位位置過(guò)程中，在A點(diǎn)附近絕緣間隙最短，也就是“最危險(xiǎn)點(diǎn)”，但仍滿(mǎn)足對(duì)地間隙要求。

3 SSZV1直線(xiàn)塔V串絕緣子帶電作業(yè)安全性

3.1 進(jìn)入強(qiáng)電場(chǎng)方法

（1）電工利用固定在導(dǎo)線(xiàn)或避雷線(xiàn)上的軟梯從地面開(kāi)始登高進(jìn)入等電位作業(yè)；

（2）硬梯傾斜或垂直于架空導(dǎo)線(xiàn)水平方向安放，等電位電工沿絕緣硬梯采用騎馬式進(jìn)入等電位作業(yè)；

（3）電工利用吊籃、座椅、軟梯或獨(dú)腳梯端部固定在金具絕緣子串懸掛點(diǎn)周?chē)?，等電位電工在吊籃、座椅或梯子上伴隨著地電位電工采用放松控制繩索的方法進(jìn)入等電位作業(yè)。

3.2 地電位電工作業(yè)

假定塔上地電位電工的身高為1.8 m。由上述對(duì)V型絕緣子串結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算可知，下導(dǎo)線(xiàn)掛點(diǎn)距離橫擔(dān)的垂直距離在2.9～3.0 m之間，在以下對(duì)塔上地電位電工作業(yè)安全性分析中，視導(dǎo)線(xiàn)掛點(diǎn)與橫擔(dān)的垂直距離為3.0 m。

以1.8 m為半徑做2個(gè)圓形區(qū)域。根據(jù)安規(guī)規(guī)定，220 kV帶電作業(yè)地電位電工與導(dǎo)線(xiàn)的安全距離為1.8 m，也就是說(shuō)地電位電工活動(dòng)范圍必須在圓形區(qū)域之外。圖4為地電位電工作業(yè)安全距離，對(duì)于SSZV1型鐵塔，塔上地電位電工在中、下橫擔(dān)水平鐵作業(yè)時(shí)完全滿(mǎn)足安全距離要求，在圖4中以“點(diǎn)劃線(xiàn)”標(biāo)出了塔上地電位電工的活動(dòng)通道。

3.3 更換外側(cè)相V串等電位電工作業(yè)

根據(jù)橫擔(dān)外側(cè)相V串絕緣子與塔體的幾何模型尺寸進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，采用絕緣硬梯，從導(dǎo)線(xiàn)下方橫擔(dān)進(jìn)入強(qiáng)電場(chǎng)，梯子在橫擔(dān)側(cè)固定的位置范圍如圖5所示。即保證梯子與V串雙分裂導(dǎo)線(xiàn)對(duì)地垂直面的夾角大于9°，梯子的有效長(zhǎng)度須大于5.1 m。

等電位電工進(jìn)入強(qiáng)電場(chǎng)后，應(yīng)保持身體與上、下橫擔(dān)距離不小于1.8 m。通過(guò)前面計(jì)算可知，上導(dǎo)線(xiàn)距上橫擔(dān)為2.3 m、下導(dǎo)線(xiàn)距離下橫擔(dān)為3.6 m，做出等電位電工安全作業(yè)區(qū)域，如圖6所示。

3.4 更換內(nèi)側(cè)相V串等電位電工作業(yè)

根據(jù)橫擔(dān)內(nèi)側(cè)相V串絕緣子與塔體的幾何模型尺寸進(jìn)行相關(guān)計(jì)算可知：

（1）采用水平硬梯進(jìn)入強(qiáng)電場(chǎng)方法，經(jīng)計(jì)算組合間隙不足滿(mǎn)足要求，故此方法不可?。?/p>

（2）采用中橫擔(dān)沿硬梯進(jìn)入強(qiáng)電場(chǎng)方法，因硬梯子過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致作業(yè)困難，故此方法亦不可??；

（3）提出采用“軟梯+硬梯”即“蕩秋千”方式進(jìn)入強(qiáng)電場(chǎng)的方法，將絕緣硬梯掛在導(dǎo)線(xiàn)上方橫擔(dān)處，滑車(chē)控制硬梯進(jìn)入強(qiáng)電場(chǎng)，如圖7所示，經(jīng)相關(guān)過(guò)程計(jì)算該方法可行。

4 危險(xiǎn)點(diǎn)與預(yù)控措施

同塔四回線(xiàn)路帶電高空作業(yè)量較大，作業(yè)環(huán)境較為復(fù)雜多變，存在較高危險(xiǎn)性，稍有閃失將會(huì)對(duì)設(shè)備造成損壞甚至對(duì)人身安全造成嚴(yán)重威脅，為確保帶電作業(yè)項(xiàng)目安全進(jìn)行，針對(duì)上述各帶電作業(yè)可能存在的危險(xiǎn)點(diǎn)，制定了下列的預(yù)控措施：

（1）帶電作業(yè)電工須穿全套合格的屏蔽服，并保持各部連接可靠；

（2）在SSJT1塔型上最下方長(zhǎng)橫擔(dān)上作業(yè)，通過(guò)上方引流線(xiàn)正下方時(shí)，電工與引流線(xiàn)距離不足1.8 m，達(dá)不到安全要求，需要電工保持低頭或貓腰姿勢(shì)，確保安全距離；

（3）在沿硬梯進(jìn)入強(qiáng)電場(chǎng)過(guò)程中，注意保持身體所占空間，盡量增大組合間隙。即將與導(dǎo)線(xiàn)等電位時(shí)，注意保持腿部與瓷瓶串距離，短接瓷瓶不得多于2片，且良好絕緣子不得少于11片；

（4）帶電更換SSZV1型V串絕緣子時(shí)，作業(yè)及工具傳遞過(guò)程中，手及金屬工具不得超過(guò)等電位電工頭部。更換內(nèi)側(cè)相V串過(guò)程中，在硬梯上應(yīng)有明顯的限位標(biāo)記，人體任何部位不得超過(guò)此標(biāo)記；

（5）更換SSZV1型外側(cè)相V串絕緣子時(shí)，絕緣硬梯較長(zhǎng)，在傳遞和組裝過(guò)程中要避免與塔身、導(dǎo)線(xiàn)發(fā)生磕碰；

（6）必要時(shí)塔上增加專(zhuān)職監(jiān)護(hù)人。

5 開(kāi)展帶電作業(yè)研究的成果

開(kāi)展同塔四回線(xiàn)路帶電作業(yè)，解決了220 kV水平排列同塔四回線(xiàn)路無(wú)法帶電更換絕緣子的難題；為實(shí)現(xiàn)凈空尺寸小情況下的帶電作業(yè)，創(chuàng)新了帶電作業(yè)方法；同時(shí)制定了一套標(biāo)準(zhǔn)化的作業(yè)流程，對(duì)于V型串采用軟、硬梯結(jié)合中間電位方式進(jìn)入電場(chǎng)，對(duì)于耐張串采用緊線(xiàn)拉桿托瓶架法，為等電位電工沿水平硬梯進(jìn)入強(qiáng)電場(chǎng)開(kāi)辟了新途徑。

帶電作業(yè)的經(jīng)濟(jì)效果顯著，以220 kV潮興4429線(xiàn)、潮南4430線(xiàn)（與潮祝4431線(xiàn)、潮橋4432線(xiàn)同塔四回架設(shè)）為例，一次典型的220 kV線(xiàn)路同塔四回帶電作業(yè)若需同側(cè)橫擔(dān)雙回線(xiàn)路同停，則考慮變電停役操作時(shí)間2 h，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)時(shí)間4 h，變電復(fù)役操作時(shí)間2 h，共計(jì)需8 h。若每回線(xiàn)路每小時(shí)平均供電負(fù)荷5萬(wàn)kWh，相當(dāng)于多供電量80萬(wàn)kWh。通過(guò)開(kāi)展220 kV線(xiàn)路帶電作業(yè)，確保能在設(shè)備不停電情況下及時(shí)消除設(shè)備隱患和缺陷，大大提高供電可靠性。

6 結(jié)語(yǔ)

研究使用了多種方法、工器具配合在凈空尺寸較小、開(kāi)展帶電作業(yè)難度大的塔型上進(jìn)行帶電作業(yè)，具有一定的推廣價(jià)值，可將此帶電作業(yè)方法推廣到國(guó)內(nèi)其他同塔多回線(xiàn)路中。帶電作業(yè)的開(kāi)展雖取得了有一定成績(jī)，但由于同塔四回輸電線(xiàn)路凈空尺寸較小，進(jìn)入強(qiáng)電場(chǎng)的路徑較長(zhǎng)，尚存在常規(guī)材質(zhì)的絕緣硬梯尺寸長(zhǎng)、重量大等問(wèn)題，需進(jìn)一步開(kāi)展研究工作。

[1]張遠(yuǎn)健.同塔多回輸電線(xiàn)路帶電作業(yè)可行性分析及作業(yè)方法研究[D].廣州：華南理工大學(xué)，2011.

（本文編輯：陸瑩）

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電力建設(shè)工程工期定額（2012年版）45.00

Discussion of Live Work on 220 kV Same-tower-four-circuit Lines

HU Wei，LI Guang shuai
（Hangzhou Electric Power Bureau，Hangzhou 310009，China）

With 220 kV same-tower-four-circuit HV transmission lines continuously put into operation in Hangzhou，the problems line maintenance by outage faces become increasingly visible.By investigation on safety distance for live work on 220 kV same-tower-four-circuit transmission lines，ways to enter into strong electric field，analysis on safety of live work，dangerous point and precautions，the paper discusses feasibility of live work on 220 kV same-tower-four-circuit transmission lines.

same-tower；four-circuit；line；live work

TM755

：B

：1007-1881（2013）11-0044-05

2013-08-13

胡偉（1980-），男，寧夏中寧人，高級(jí)工程師，長(zhǎng)期從事高壓輸電線(xiàn)路和電纜線(xiàn)路運(yùn)行檢修維護(hù)工作。