浅谈配网线路带电作业科技论文刘军.docx

1、浅谈配网线路带电作业科技论文刘军东风科协 2013年度学术报告会论文评选登记表论文名称：浅谈配网线路带电作业主题词：电压 偏低 解决 方案 比较 作者姓名： 刘军 会员证号：单位： 电力处 职务（职称）：高级工程师在何处宣读或发表过：新创，尚未发表作者要求在何学会上宣读自己的论文：任何学会均可论文有无保密要求，能否公开发表：能公开发表内容简介 ：本文通过对各国带电作业发展简历、国内配电带电作业及不停电作业技术研究现状以及国内配网带电作业开展情况的介绍，研究分析了配网带电作业技术方法的优缺点，对我国近些年配电带电作业事故进行了分析及针对性技术研究，提出了对东风电网开展带电作业的建议。特点、成果（

2、包括经济价值）：本文通过对各国带电作业发展简历、国内配电带电作业及不停电作业技术研究现状以及国内配网带电作业开展情况的介绍，研究分析了配网带电作业技术方法的优缺点，对我国近些年配电带电作业事故进行了分析及针对性技术研究，提出了对东风电网开展带电作业的建议。基层科协意见：学会意见： 东风科协意见：2013年 10 月 18 日浅谈配网线路带电作业电力处 刘军【摘要】本文通过对各国带电作业发展简历、国内配电带电作业及不停电作业技术研究现状以及国内配网带电作业开展情况的介绍，研究分析了配网带电作业技术方法的优缺点，对我国近些年配电带电作业事故进行了分析及针对性技术研究，提出了对东风电网开展带电作业的

3、建议。【关键词】配网 线路 带电作业 引言：为促进我国配电网带电作业技术的有序提升，配合配网带电作业技术发展需要，中电联全国输配电技术协作网于2013年10月1011日在广州召开2013配网带电作业技术经验交流与操作技能观摩会，电力处参加了本次会议，对带电作业工作有种醍醐灌顶，耳目一新的认识。1 各国带电作业技术发展简历 目前，世界上已有80多个国家开展了带电作业的研究与应用，其中美国、中国、前苏联、日本、加拿大、法国、英国、德国、瑞士、比利时、意大利及澳大利亚等40多个国家已广泛应用带电作业技术。带电作业技术的发展，首先是从配电线路上开始，然后发展到输电线路，再向变电站延伸的。开展带电作业的

4、电压等级也是由低到高，先在配电线路，然后到高压输电线路，再发展到超高压输电线路，以致到特高压输电线路；由交流到直流，逐渐发展并成熟起来的。1.1 美国的带电作业 世界上最早开展带电作业的国家是美国。早在1923年，美国人就开始在3.4kV配电线路上探索进行带电作业。美国人当时使用的是木质操作棒，采用地电位方法进行作业。干燥的木质棒，由于其绝缘性能良好，完全能够耐受相对地电压，尽管当时制造的工具显得粗糙且笨重，但毕竟开创了带电作业的先河。1.2 前苏联的带电作业 前苏联于二十世纪五十年代初期才开展带电作业的试验研究。1955年前后，开始在35 kV 110 kV木杆线路上更换直线木杆和耐张杆木横

5、担。1970年前后，前苏联研究成功了采用绝缘水平梯进入高电位的等电位作业方法，应用在220kV及以下的线路上。之后十余年，前苏联的带电作业发展缓慢，直到前苏联成功建设了1150kV特高压输电线路，才将带电作业逐渐推广到330kV、500kV、750kV超高压输电线路和1150kV特高压输电线路上。前苏联是世界上唯一开展过特高压输电线路带电作业的国家。1.3 日本的带电作业 日本开展带电作业是在二十世纪四十年代初期，日本采用引进美国带电作业技术的方式，然后消化吸收，再创造自己的特点。初期日本的带电作业工具和作业项目，几乎与美国一模一样。1962年，日本开始在220 kV输电线路上开展带电作业，到

6、1972年，已经能在500 kV超高压输电线路上自由进行带电作业了。日本在配电线路开展的带电作业最具特色，他们开发的配电带电作业工具不仅门类繁多，而且系列和规格齐全，尤其是防护用具和遮蔽用具，适用于各个配电电压等级。1.4 中国的带电作业 中国的带电作业早在1952年就开始进行了尝试，直到1954年在东北鞍山电业局研制出了第一套3.3kV6.6kV带电作业工具，才标志着中国带电作业的正式开展。根据中国带电作业史料记载，中国的带电作业创始日确定为1954年5月12日。与美国的情况类似，中国的带电作业也是开始于3.3kV配电线路。初始的工具采用类似桦木的木棒来制作，尽管显得十分笨重粗糙，但却成功地

7、进行了3.3kV配电线路的地电位带电作业。1957年10月，中国设计了第一套220kV高压输电线路带电作业工具，并成功应用于220kV高压输电线路的带电作业。2 国内配电带电作业及不停电作业技术研究2.1 配电带电作业技术研究我国配电电压等级有3kV、6kV、10kV、20kV、35kV，但带电作业开展得较多的电压等级是10kV，但在20kV、35kV两个电压等级上也进行了较多的科研工作。目前国内有关科研单位联合生产厂已经完成了35kV进行带电作业所使用的全套个人绝缘防护用具和全套绝缘遮蔽工具。为了促进配电带电作业工作的开展，全国带电作业标准化技术委员会组织国内带电作业专家起草编制了如下的配电

8、系列的产品及技术导则类标准：-GB/T 18857-2008 配电线路带电作业技术导则-GB/T 12168-2008 带电作业用遮蔽罩-GB/T 13034-2008 带电作业用绝缘滑车-GB/T 13035-2008 带电作业用绝缘绳索-GB/T 18269-2008 交流1kV直流、1.5kV及以下带电作业用手工工具技术条件-GB/T 17622-2008 带电作业用绝缘手套通用技术条件-DL/T 853-2004 带电作业用绝缘垫-DL/T 975-2005 带电作业用防机械刺穿手套-DL/T 803-2002 带电作业用绝缘毯-DL/T 778-2001 带电作业用绝缘袖套-DL/T

9、 880-2004 带电作业用导线软质遮蔽罩-DL/T 1125-2009 10kV带电作业用绝缘服装国家电网公司组织编制了：-Q/GDW 249-2009 10kV旁路作业设备技术条件-Q/GDW 520-2010 10kV架空配电线路带电作业管理规范-Q/GDW 698-2011 10kV带电作业用绝缘平台使用导则-Q/GDW 710-2011 10kV电缆线路不停电作业技术导则-Q/GDW 712-2011 10kV带电作业用绝缘平台-Q/GDW 1811-201310kV带电作业用消弧开关技术条件-Q/GDW 1812-201310kV旁路电缆连接器使用导则等企业标准。这些标准的颁布实

10、施，极大地促进我国配电带电作业技术的发展和技术进步。2.2 不停电作业技术研究配电带电作业技术建立在空载线路或大大减低负荷的情况下进行，而国外，例如日本在上世纪八十年代就提出“不停电作业”的概念。我国在上世纪末也开始探索不停电作业技术，主要集中在“旁路电缆作业技术、移动电源车作业技术和移动厢式变压器作业技术”的相关研究，我国的多个供电部门，例如上海、北京、武汉、郑州和太原等供电公司成功研制了成套不停电作业装备。国网公司已经要求国网公司所属带电作业培训基地均要配备不停电作业全套设备，大力开展不停电作业技术的全面培训，以促进国网系统各基层单位不停电作业技术水平的全面提升。按照10kV架空配电线路带

11、电作业管理规范关于作业项目的分类，不停电作业大都归于三、四类项目，这是国家电网公司近几年要求普及的作业项目，因此发展前景十分广阔。2.3 电缆线路不停电作业技术研究电缆线路由于其对地电容电流大，与架空线路相比，进行带电作业工作有其较难逾越的困难，但由于城市电网的电缆线路逐年增多，电缆线路的不停电作业问题已经迫在眉睫。国家电网公司组织各方面力量联合进行攻关，在电缆线路不停电作业技术的相关研究上取得了长足进展，已经完成了10kV电缆线路不停电作业技术导则及10kV旁路电缆连接器使用导则企业标准的编制和发布，同时还在继续深入研究电缆线路不停电作业技术的相关技术内容，以及作业人员安全防护的相关问题。2

12、.4 带电作业机器人研究带电作业机器人的开发是带电作业领域一个崭新的发展空间。我国山东、福建等省以及原武汉高压研究所等单位进行过许多有益的尝试，对于利用机器人进行绝缘子污秽清扫、割切导线悬挂异物、修补导线、测量绝缘子串的低零值绝缘子等带电作业项目都有成功的案例。已经在国内许多会议上进行过介绍和展示，深获好评。但带电作业机器人的开发是一个方兴未艾的事业，需要动员各方力量，集前人研究之大成，不断推陈出新，完善各项作业功能，才能满足带电作业的实际需求。这是一个具有广阔前景的新领域。3 国内配网带电作业开展情况3.1 架空线路带电作业4类33个项目：架空线路作业项目序号常用作业项目作业类别作业方式1修

13、剪树枝、清除异物、拆除废旧设备及普通消缺第一类临近带电体作业或绝缘杆作业法2更换避雷器绝缘杆作业法3断跌落式熔断器上引线绝缘杆作业法4接跌落式熔断器上引线绝缘杆作业法5断支接线路引线绝缘杆作业法6接支接线路引线绝缘杆作业法7加装或拆除接触设备套管、横担、故障指示器及附件第二类绝缘手套作业法8更换避雷器绝缘手套作业法9断跌落式熔断器上引线绝缘手套作业法10接跌落式熔断器上引线绝缘手套作业法11断支接线路引线绝缘手套作业法12接支接线路引线绝缘手套作业法13断耐张线路引线绝缘手套作业法14接耐张线路引线绝缘手套作业法15更换跌落式熔断器绝缘手套作业法16更换直线杆绝缘子绝缘手套作业法17更换直线杆

14、绝缘子及横担绝缘手套作业法18更换耐张绝缘子串绝缘手套作业法19更换柱上开关或隔离开关绝缘手套作业法20更换直线绝缘子第三类绝缘杆作业法21更换直线绝缘子及横担绝缘杆作业法22带负荷更换跌落式熔断器绝缘手套作业法23更换耐张绝缘子串及横担绝缘手套作业法24断电缆终端引线绝缘手套作业法25接电缆终端引线绝缘手套作业法26组立或撤除直线电杆绝缘手套作业法27更换直线电杆绝缘手套作业法28带负荷更换柱上开关或隔离开关绝缘手套作业法29直线杆改终端杆绝缘手套作业法30直线杆改耐张杆绝缘手套作业法31直线杆改耐张杆并加装柱上开关或隔离开关第四类绝缘手套作业法32更换柱上变压器综合不停电作业法33旁路作业

15、综合不停电作业法3.2 电缆不停电作业3类6个项目：电缆不停电作业项目序号常用作业项目作业类别1带电接架空线路与空载电缆线路连接引线第一类带电断、接空载电缆线路连接引线2带电断架空线路与空载电缆连接引线3两环网柜间电缆线路不停电（短时停电）检修第二类旁路作业检修电缆线路设备4环网柜（分支箱）的不停电（短时停电）检修5从架空线路、环网柜、可带电插拔电缆分支箱临时取电给环网柜（分支箱）供电第三类临时取电作业6从架空线路、环网柜、可带电插拔电缆分支箱临时取电给移动箱变供电3.3 带电作业开展情况2013年1-9月，国家电网公司26个省公司（不含西藏）10千伏城市配网开展架空线路带电作业121172次

16、，开展电缆不停电作业1567次，共减少停电时户数约为811万时户；带电作业项目以第一、二类项目为主,占比96%，第三、四类项目占比4%。从各省情况看，江苏、浙江、湖北、上海的作业次数较多，年作业次数均超过1万次，江苏作业次数最多；从技术水平看上海公司开展的时间较长、经验较丰富，新项目开展和培训能力较强，综合技术水平较高。4 配网带电作业方式主要有以下四个方面：4.1 绝缘斗臂车作业： 4.1.1 绝缘斗臂车作业的优点：4.1.1.1 安全性高。绝缘斗和绝缘臂的绝缘强度都非常高，满足带电作业的要求。作业人员的四周及底部都在绝缘层的防护之内，增加了带电作业人员的安全性。4.1.1.2 作业效率高。

17、绝缘斗臂车操作方便灵活，到达现场后，能够将作业人员迅速送达最佳的作业位置，进入作业状态，在最短的时间内完成作业任务。4.1.1.3 作业项目多。利用绝缘斗臂车能够完成简单到复杂的所有作业项目，并且在作业人员的选择上也比较方便，绝缘斗内可以12名作业人员，能够方便的根据作业项目及复杂程度，确定作业车辆及合适的斗内作业人数。4.1.2 绝缘斗臂车作业的缺点：4.1.2.1 受地理环境的影响大。利用绝缘斗臂车进行作业的首要条件就是，绝缘斗臂车必须能够到达现场，这就要求必须有到达现场的道路，及停放绝缘斗臂车的场地。停放场地要能够保证绝缘斗能够进入合适的作业位置。4.1.2.2 受天气的影响大。绝缘斗臂

18、车在不满足带电作业的天气里不能开出车库，并且还要考虑作业过程中、路途中天气突变，是否能够及时返回车库，确保绝缘斗臂车始终在满足带电作业的要求状态。4.1.2.3 受网架的影响大。配网架空线路复杂多样，回路多、分支多、高低压同杆架设等复杂情况，要求必须满足绝缘斗有穿插的空间或上下调整的空间，满足作业人员进入合适的作业位置。4.1.2.4 受绝缘车本身结构的影响大。不论折臂式还是折臂加伸缩式的绝缘斗臂车，由于多层架设、分支或拉线等原因，不能弯折多次，所有不能进入合适作业位置；在三角形排列的配网架空线路中，由于绝缘斗过大，进入中相的作业位置十分困难，造成作业人员的作业位置不适，增加了安全隐患。图1

19、绝缘斗臂车作业法带负荷检修柱上断路器图2 绝缘斗臂车作业法带负荷更换变压器4.2 绝缘杆作业： 4.2.1 绝缘杆作业的优点：4.2.1.1 受地理环境的影响小。只要人员能够到达的地方，都能进行作业，不受道路及场地的影响。4.2.1.2 作业效率高。操作简单，携带作业工器具少，能够快速进行作业，特别是永久性拆除熔丝具上的引线、耐张杆引线的工作，效率最高。搭接裸导线的熔丝具上的引线、耐张杆引线的工作，简单的线路缺陷消除工作。4.2.1.3 安全性高。作业用的绝缘杆，绝缘性能好，绝缘强度高，作业人员能够与带电体保持足够的安全距离，提高了作业的安全性。4.2.2 绝缘杆作业的缺点：4.2.2.1 能

20、够完成的作业项目少。受到操作杆的灵活度的影响，复杂的作业项目不能很好的完成。4.2.2.2 作业质量完好率不能完全确保。受到作业人员的技能水平的影响，作业质量的工艺水平有差异，不能完全确保作业质量完好率为100%。图3 绝缘杆作业法剥绝缘线皮、接永久线夹图4 绝缘杆作业法带负荷更换隔离开关4.3 绝缘平台作业： 4.3.1 绝缘平台作业的优点：4.3.1.1 受地理环境的影响小。只要人员能够到达的地方，都能进行作业，不受道路及场地的影响。特别是带电绝缘斗臂车不能到达的地方的工作，以及新用户的搭接引线的工作。4.3.1.2 操作简单。绝缘平台可以左右旋转，作业人员可以根据左右位置调整平台，进入合

21、适作业位置；也可以通过改变安装位置来改变作业高度，满足作业条件以完成作业。4.3.2 绝缘平台作业的缺点：4.3.2.1 作业空间小。绝缘平台的长度决定了作业人员的活动空间，对距离横担远的作业点，作业人员不能完成。4.3.2.2 要求网架简单。对于复杂的网架结构，作业人员要满足安全距离，不能进行弯折，难以完成很多复杂网架的作业项目。4.3.2.3 安全性低。相对比较，绝缘平台的安全性是最低的，人身与横担、杆塔及绝缘子等，主绝缘只是平台的绝缘板部分，对绝缘靴、绝缘服、绝缘手套的要求更加严格。图5 绝缘平台作业法带负荷更换跌落熔断器图6 绝缘平台作业法更换耐张绝缘子4.4 绝缘竖梯作业： 4.4.

22、1 绝缘竖梯作业的优点：4.4.1.1 受地理环境的影响小。带电绝缘斗臂车不能到达的地方的工作，有很小的场地能够三面将竖梯稳定即可。适用于山丘及狭窄的街道、树林中、田野中等地理环境。4.4.1.2 操作相对简单。对比距离横担较远的作业位置，绝缘平台难以到达，可以采用绝缘竖梯作业，可以根据作业要求，移动竖梯竖立的位置以满足作业条件。4.4.1.3 安全性能比较高。相对绝缘平台，安全性高，但相对绝缘斗臂车，安全性低。对于线路边相，可以将作业人员紧紧地与导线接触，远离其它相，提高安全性，但对应于中相，应增加边相的绝缘遮蔽措施，以确保安全。4.4.2 绝缘竖梯作业的缺点：4.4.2.1 高度限制。绝缘

23、竖梯目前只适用于16m及以下的高度，大于16m，竖梯的稳定性将大大降低，降低了安全系数。并且要增加更多的拉绳来稳定。4.4.2.2 人员增加。绝缘竖梯的组立需要三个方向的拉绳固定，每面至少需要2人来控制，这就增加了作业的人数。4.4.2.3 人员素质要求高。绝缘竖梯上的带电作业人员，要求有更高的心理素质，能够对竖梯的晃动保持稳定的心态。5 我国近些年配电带电作业事故分析及针对性技术研究近几年配电带电作业相继发生几次安全事故，今年年初国家电网公司转发了国资委通知，通知对安全生产提出了严格要求，要求各级企业主要负责人牢固树立安全生产意识，将“要安全的效益，不要带血的利润”的理念贯彻到生产经营全过程

24、，真正把安全生产工作摆在重要位置，切实履行好安全生产第一责任人的责任。 带电作业工作属于较危险的职业，稍有违章就可能造成人员和设备事故，所以需要认真吸取每起安全事故的教训，高度重视生产安全事故的分析，找出事故深层次原因，举一反三，制定切实有效的事故防范措施，并坚决落实到位，堵住安全生产管理漏洞，完善安全生产管理体系，优化安全管理流程，坚决杜绝同类事故重复发生。目前国内10kV配电带电作业绝大多数作业是使用绝缘斗臂车，并穿全套绝缘服进行全绝缘带电作业。根据10kV配电带电作业的特点，目前必须使用全绝缘作业，也就是作业人员必须是穿戴全套的绝缘防护用具、戴绝缘手套才能直接对带电体进行作业。 其主要原

25、因是因为10kV配电线路间隙小、设备布置复杂，作业人员极易同时触及两个不同电位设备，而这时绝缘斗臂车对杆上不同电位设备起不到绝缘作用，一旦出现人员防护不到位就可能造成伤害。所以为了保护作业人员人身安全和设备安全，国家标准要求配电带电作业人员在使用绝缘斗臂车作业时，必须穿戴全套人身防护用具，必须对作业周围可能触及的设备和接地体用绝缘遮蔽用具进行遮蔽，防止发生人身和设备事故。 但在实际作业中，作业人员没有按照标准进行防护和遮蔽，造成很多安全隐患，甚至发生事故。如下面几个案例。5.1 案例一 2009年四季度，中国北方某供电公司带电班，在进行10kV配电线路带电作业时，未对横担接地体进行遮蔽，人身穿

26、戴目前广泛使用的进口树脂绝缘服，绝缘服胸前对襟系扣，胸前无有效绝缘，作业中因其他因素作业人员又违章摘掉了绝缘手套，造成带电体经人手，通过心脏到人胸前，通过绝缘服胸前对襟系扣缝隙对横担放电，带电作业人员被电死在绝缘斗臂车上。 事故起因虽然是作业人员违章摘掉绝缘手套，但其实际应有多项违章致人身伤害，其一是如果横担接地体如果进行了有效绝缘遮蔽，带电体至接地体间的通道将被隔断，后续事故不会发生；其二既是接地体没有有效绝缘遮蔽，但作业人员穿戴的绝缘服如果前襟如能有有效的全绝缘防护的话，此事故也不会发生；其三是作业人员最后一道防护绝缘手套也因其他原因摘掉，至使发生作业人员在斗臂车上电击死亡的惨剧。5.2

27、案例二 2010年10月13日下午，中国北方某供电公司带电班，在进行10kV中相立瓶紧固螺母脱落带电消缺作业时，同样是未对带电导线进行有效的绝缘遮蔽，在加装绝缘子固定抱箍螺栓作业中，由于作业人员认为戴绝缘手套上螺母不方便，作业点又是地电位，故作业人员自作主张摘掉绝缘手套，因其穿戴的美国橡胶绝缘袖套遮住手部作业不便，作业人员想抬手抖褪袖套以方便手作业，在抬手瞬间未戴绝缘手套手触及（接近）未遮蔽好的带电导线，带电导线经人手通过心脏到另一只手到接地体放电，至使作业人员被电死在绝缘斗臂车上。 其原因一是摘掉绝缘手套，二是导线遮蔽不严，三是绝缘袖套作业不方便。5.3 案例三 2012年7月8日中国东南部

28、某省供电公司带电班，在进行10kV十亩地II线#41.7杆税务局公变电缆分支刀闸带电更换工作中，作业人员完成了新的刀闸安装，这时工作负责人发现双横担上所装的中相避雷器底部接地螺杆断裂损坏，就决定将这一只避雷器更换，但对开始换刀闸所做的遮蔽措施未改变，也未增加更多的遮蔽措施，致使更换避雷器时，有裸露的带电部位影响安全。 换避雷器时2号作业人员又操作绝缘斗在横担外侧稍向上升了一些，1号作业人员在更换完避雷器还剩避雷器的上引流线未接时，感觉很累就退回斗臂车内将双手脱出绝缘手套暂时休息，不久他发现横担上装设的绝缘毯松脱，于是下意识用左手（未戴绝缘手套）去整理绝缘毯，左肩碰及边相刀闸裸引流线上端未遮蔽部

29、分，与碰及横担左手形成接地放电，被电击后人自然反应，右手又碰及横担放电。5.4 事故案例的教训通过近期几年这连续的三起事故案例分析可以得出这样结论： 一是作业人员对作业范围内的带电体、接地体没有进行有效绝缘遮蔽； 二是进口树脂绝缘服前襟由于开门（襟）没有绝缘；进口橡胶绝缘袖套弹性大不遂弯影响手作业； 三是作业人员违章摘掉最后保障的绝缘手套；三个环节有一个环节得到保障，这三起人身事故即能避免发生。从对用户提供不间断供电原则出发，今后在全国配电带电作业工作量将越来越多，因此有必要研究对带电作业人员的安全防护的手段和方法。6 对于东风电网开展带电作业的建议6.1 带电作业需要在硬件和软件上大量投入，

30、硬件包括：绝缘斗臂车、绝缘平台、绝缘遮蔽用具（导线遮蔽罩、耐张装置遮蔽罩、横担遮蔽罩套管遮蔽罩等）、绝缘穿戴用具（绝缘服、绝缘手套、绝缘靴），建设专用的带电作业工器具库房和车库。硬件一次性投入较大，例如：进口的绝缘斗臂车在200300万，国产的绝缘斗臂车在100200万。带电作业在软件上要求高素质的带电作业人员，需建立专门的带电作业班组，要对人员进行专门的培训，掌握配网带电作业的基础知识和基本技能，考取国家电网公司“配网带电作业证”，具备配网带电作业的资格和能力。推进标准化工作。严格执行10kV配电线路带电作业现场标准化作业规程，规范指导现场作业；利用标准化作业辅助系统，编制现场标准化作业指导书（卡），严格执行各项标准规范，实现现场标准化作业闭环管理；定期装置与国网系统管理经验交流学习，切实提高配电带电作业标准化作业水平。建立标准化带电作业班组评审制度，开展带电作业班组标准化建设。6.2 带电作业相对停电检修要困难得多，与停电作业相比，带电作业的项目相对较少，加之，带电作业的所要求条件及环境等要求在一定程度上限制了带电作业的作用范围。由于十堰市是山区地形，东风电网绝大部分10kV线路（基本以供电专线为主）都在山上，仅有少部分10kV线路（基本以公用线路为主）在城区道路两侧，绝缘斗臂车仅适用于城区线路带电作业，而绝缘斗臂车一次性投入较大，数百万