带电作业培训课（输配电）.ppt

1、输、变、配电线路带电作业培训班,华北电力带电作业办公室 主办,配电线路带电作业培训班,北京中国电力培训中心 主办 华北电力带电作业办公室 协办,输电线路带电作业培训班,北京中国电力培训中心 主办 华北电力带电作业办公室 协办,带电作业培训理论课,欢迎各位学员,主讲教师：郝旭东,1983年毕业于清华大学电力工程专业 华北电力科学研究院有限责任公司 高级工程师 华北电网有限公司带电作业办公室 技术负责人 华北电力技术院 一级专家 全国带电作业标准委员会 委员 全国送电线路工作网带电作业专家组 专家 中国带电作业网 （） 技术支持系统电话926811259 ,带电作业培训

2、理论课,华北电力科学研究院有限责任公司 华 北 电 力 带 电 作 业 办 公 室,主要内容,1带电作业基本知识 2带电作业常用绝缘材料 3带电作业安全技术 4带电作业常用工器具 5带电作业工具试验 6输配电线路带电作业 7输配电线路常用带电作业项目,1带电作业基本知识,1。1发展带电作业的必要性 1。2我国带电作业发展简史 1。3带电作业的各种方式简介,1。1发展带电作业的必要性,目前我国电力网络很薄弱 电力需求紧张 供电可靠率要求提高（99.99%) 电网电能损耗,1。2我国带电作业发展简史,我国从1954年在东北开始开展 1958年实现等电位带电作业 70年代末到80年代初实现500kV

3、带电作业,1。3带电作业的各种方式简介,1。3。1、从人与带电体的相对位置划分 间接作业法 直接作业法,间接作业法,就是作业人员不直接接触带电体，始终保持一定的安全距离，利用绝缘工具接触、操作高压带电部件的作业。 （从操作方法上看，地电位、中间电位作业，带电水冲洗、带电测试、带电气吹清扫绝缘子等工作）,直接作业法,作业人员近距离直接接触带电体进行作业。 在高压送电线路中，直接法也称为等电位作业，或徒手作业或自由作业。作业人员穿全套屏蔽服，借助绝缘工具接近带电体，人与带电体处同一电位。他要求防护用的屏蔽服越导电越好。 在配电线路中， 绝缘手套作业法属于直接法，作业人员穿全套的绝缘服，戴绝缘手套直

4、接对带电体进行作业，人与带电体近距离，但之间通过绝缘体隔开，人与带电体不是同一电位。他要求防护用的绝缘服越绝缘越好。,1。3。2、从作业人员所处电位划分的作业方式,按作业人员所处电位可以划分为地电位作业、中间电位作业、等电位作业三种 地电位（零电位） 是指作业人员始终保持与大地（或杆塔）相同的电位，通过绝缘工具接触带电体的作业。 人与带电体的关系是： 大地（或杆塔） 人绝缘工具带电体,中间电位是在地电位和等电位法都不可采用的情况下，借于两者之间的一种方法。他要求人体既要与带电体保持一点距离，也要和大地（接地体）保持一定距离。此时人体的电位是介于地电位与带电体的高电位之间的某一个悬浮电位。人与带

5、电体的关系：大地（杆塔） 绝缘体人体绝缘工具带电体,等电位作业等电位作业是借助于绝缘工具使作业人员与带电体处于同一个电位上的作业。作业时人员永远与带电体保持接触。人体与带电体的关系：大地绝缘体人体带电体,1。3。3、几种作业方法间的关系,间接作业法 地电位作业法 中间电位作业法 直接作业法 等电位作业法 绝缘手套作业法（中间电位作业法）,2带电作业常用绝缘材料,2。1常用绝缘绝缘材料的分类 2。2电场中的电介质（电工基础理论） 2。3绝缘材料的电气性能 2。4带电作业绝缘材料的其他性能要求 2。5带电作业常用的绝缘材料,2。1常用绝缘绝缘材料的分类,绝缘材料定义 绝缘材料又称电介质。它与导电材

6、料相反，在一定的电压作用下，只有极微的泄漏电流通过，可以认为是不导电的。 绝缘板材 绝缘管材 薄膜（聚丙烯、聚氯乙稀等） 橡胶 绝缘油、绝缘漆、绝缘粘合剂,2。2电场中的电介质（电工基础理论）,2。2。1、均匀电场和不均匀电场 2。2。2、气体放电 2。2。3、固体放电,2。3绝缘材料的电气性能,绝缘材料的电气性能主要是指绝缘电阻、介质损耗和绝缘强度,2。3。1、绝缘电阻,绝缘材料在恒定电压的作用下，总用一微小的泄漏电流通过，泄漏电流的大小与材料的电导率成正比，与其绝缘电阻成反比。 绝缘电阻得数之与电压有关，通常在介质接近击穿时，有显著的、快速增加的自由电子导电现象，这时阻值将剧烈下降。,2。

7、3。2介质损耗,介质在电压作用下产生极化和电导，而有能量损耗，称为介质损耗。 介质损耗的程度可以用介质损失角正切tg来表示。他是一个之余材料特性有关，而与材料尺寸或所加电压无关的物理量。,2。3。3绝缘强度,绝缘材料在电场中，由于老化，泄漏电流及高场强区局部放电所产生的热损耗等的作用，当电场强度超过某数值时，就会在绝缘中形成导电通道而使绝缘破坏，这种现象称为绝缘击穿。绝缘击穿的瞬间所施加的最高电压，称为绝缘击穿电压。绝缘材料抵抗电压击穿的能力，称为击穿强度或绝缘强度。,2。4带电作业绝缘材料的其他性能,机械性能 耐热性能 工艺性能,2。5常用绝缘材料,硬质绝缘材料 软质绝缘材料,3带电作业安全

8、技术,3。1过电压及防护 3。2强电场及防护 3。3电流防护,3。1过电压及防护,3。1。1电力系统过电压 由于外部（雷电）和内部（故障、操作等），电力系统会出现持续时间较短的电压升高，称之为电力系统过电压。 过电压持续时间虽然很短，但幅值很高，可能为正常工作电压的数倍以上，是电力系统的运行设备和带电作业人员的主要威胁之一。 电力系统过电压有外部过电压和内部过电压两大类。,3。1。1。1外部过电压,外部过电压又称大气过电压，通常是指大气中的雷电活动引起的异常电压。 直击雷产生的过电压幅值、陡度与被击杆塔的波阻抗有关； 感应雷出现的过电压幅值取决于雷云放电电流值、线路对地高度、距落雷点的距离。

9、雷电行波的陡度很高，在导线上传播时会有明显的衰减，因而沿线各点的过电压幅值是有差异的。,3。1。1。2内部过电压,当电力系统进行开关操作或发生事故，使系统内部参数发生变化时，电力系统将从一个稳定状态过渡到另一个稳定状态，在这个过程中，系统由于内部参数变化而引发电磁能量的振荡、传递和积累，并导致在某些设备上或整个系统中出现很高的过电压，称为内部过电压。,内部过电压又可分为暂时过电压和操作过电压两大类；而暂时过电压又包括工频电压升高及谐振过电压。,我国过电压保护规程对各电压等级电网的操作过电压倍数K作如下规定：1066kV系统（中性点经消弧线圈接地或不接地）K=4110-154kV系统（中性点经消

10、弧线圈接地）K=3.5 110-220kV系统（中性点直接接地）K=3.0 330kV系统（中性点直接接地）K=2.5 500kV系统（中性点直接接地）K=2.18,3。1。2安全距离的概念,防止过电压伤害的根本手段就是在不同电位的物体（包括人体）之间保持必要的距离，成为安全距离。 安全距离主要包括以下三项： 最小安全距离 最小组合间隙 最短有效绝缘长度,最小安全距离可分为四个：最小对带电体安全距离最小对地安全距离最小相间安全距离最小安全作业距离,3。1。3安全距离的确定,确定安全距离属绝缘配合的计算方法，主要有两种方法：惯用法和统计法。 惯用法是早期绝缘配合的习惯用法，主要适用于220kV及

11、以下电压等级。 统计法主要针对330kV及以上电压等级。,3。1。3。1惯用法,惯用法以作用在绝缘上的“最大过电压”和绝缘本身的“最低耐受强度”为依据，使二者之间满足预期的裕度，这个裕度的确定要考虑估计最大过电压和最低耐受强度时产生的偏差。,3。1。3。2统计法,统计法是根据假定的过电压和绝缘强度的概率分布函数，以及通过试验得到的。 一般都是对于330kV及以上的超高压系统自恢复绝缘使用。,3。1。3。3带电作业危险率,危险率是指带电作业间隙在发生一次操作过电压时，该间隙发生放电的概率。 一般采用（15）105，即带电作业的间隙每遇到一次操作过电压，就有十万分之一的可能，或者说出现十万次相同条

12、件的过电压，带电作业间隙有一次放电机会。,3。1。3。4各个电压等级安全距离,相对地 相对相 组合间隙 10kV 0.4 0.6 35kV 0.6 0.8 0.7 110kV 1.0 1.4 1.2 220kV 1.8 2.5 2.1 330kV 2.6 3.5 3.1 500kV 3.6 5.0 4.0,3。2强电场及防护,3。2。1电场 只要有电荷存在就存在电场。 电极表面的电场强度与其表面电荷密度成正比，所以电极的尖端边缘其曲率半径小，表面电荷密度大，电场强度高，易容易发生局部放电。,3。2。2静电感应,交流工频电场是一个变化缓慢的电场，可以看作静电场。这也就存在静电感应问题。 当一个导

13、体接近一个带电体时，靠近带电体一面就会感应出与带电体极性相反的电荷 因静电感应而产生感应电压与带电体电压大小、导体几何尺寸、距离等有关,人体在静电场中也会产生静电感应。当人体处于不同位置，人体各部位体表场强也是不同的。人体的突出部分体表场强最强；尤其是当在进行电位转移时，手接触导线时，手与导线之间的间隙处场强非常大，会导致之间放电，直至手握到导线上后，放电才会停止。因而，等电位作业时，不论电压等级高低，都须采取防护措施。,3。2。3强电场对人体的生态效应,3。2。3。1电场对人体长期生态效应 世界健康组织提出场强至20kV/m不会有害健康。 我国试验单位研究结果40kV/m时未发现对动物的生物

14、学带来影响。 当场强到100kV/m时，会出现对动物的生物学带来影响。,3。2。3。2人体在强电场中的感觉当电场强度超过240kV/m时，裸露的皮肤上开始感觉到有微风拂过。再高时，会有异声感、蛛网感、针刺感所以240kV/m作为人体对电场的感知水平。,3。2。4高压电场中的防护,高压电场中的防护就是抑制强电场对人体产生的不适感觉，减少工频电场对人体的长、短期生态效应。,屏蔽服,屏蔽服的原理就是利用法拉第笼原理，在封闭导体内部，电场强度为零。 主要作用 屏蔽电场 均压作用 旁路分流,3。3电流防护,3。3。1人体对电流的生理反应 当人体被串入在闭合的电路中，人体就会有电流通过。 人体的电阻一般按

15、1000计算。 人体对工频稳态电流的生理反应(mA) 生理效应 感知 震惊 摆脱 呼吸痉挛 心脏纤维性颤动 男性 1.1 3.2 16 23 100 女性 0.8 2.2 10.5 15 100,3。3。2绝缘工具的泄漏电流,绝缘材料在内外因影响下，会有一定的电流流过，称为泄漏电流 绝缘工具表面由于外来杂质影响，使得沿表面流过电流为表面泄漏电流，这是主要的部分 绝缘工具的电阻远远大于人体电阻，利用绝缘工具阻断通过人体的电流,3。3。3绝缘子串的泄漏电流,当空气湿度较大时，绝缘子表面泄漏电流会较大，可能达到毫安级。所以摘除绝缘子挂点时需穿屏蔽服、戴屏蔽手套。,3。3。4在载流设备上工作的旁路电流

16、,4带电作业常用工器具,4。1遮蔽用工具 4。2个人防护工具 4。3操作用工具 4。4绝缘平台、绝缘斗臂车,4。1遮蔽用绝缘工具,用于遮蔽带电体和接地部件的保护用具。 一般不起主绝缘作用，只适用于带电作业人员发生意外短暂触碰时，起绝缘遮蔽、隔离的保护作用，只适用于10kV及以下电力设备。 但是它有一定的保护范围，与带电体直接接触的遮蔽用具的边缘是有可能发生沿面闪络的。,绝缘遮蔽工具类型,1、导线遮蔽罩（含绝缘软管） 2、耐张装置遮蔽罩 3、针式绝缘子遮蔽罩 4、棒型绝缘子遮蔽罩 5、横担遮蔽罩 6、电杆遮蔽罩 7、套管遮蔽罩 8、跌落式开关遮蔽罩 9、隔板 10、绝缘毯 11、特殊遮蔽罩,遮蔽

17、罩系列,系列1S3适用于3kV及以下的电力设备 系列2S6适用于6kV及以下的电力设备 系列3S10适用于10kV及以下的电力设备,4。2个人防护工具,保护作业人员在接触带电体时免受伤害的绝缘防护用具。 绝缘袖套 绝缘服 绝缘披肩 绝缘套鞋（靴） 绝缘安全帽 带电作业用绝缘手套,4。3操作用绝缘工具,在高压电气设备上进行带电操作的绝缘用具。 绝缘钳、绝缘操作杆等 带电作业用绝缘手套 在高压设备上带电作业时使用的绝缘手套。 与一般劳保用的安全手套不同，具有良好的电气性能和较高的机械性能，同时还具有良好的服用性能。,5.配电带电作业工具试验,5。1试验标准 5。2遮蔽用具试验 5。3个人防护工具试

18、验 5。4操作用工具试验 5。5绝缘平台、绝缘斗臂车,5。1试验标准,国标GB GB12168-2006带电作业用遮蔽罩 GB/T13034-2003带电作业用绝缘滑车 GB/T13035-2003带电作业用绝缘绳索 GB13398-2003带电作业用空心绝缘管、泡沫填充绝缘管和实心绝缘棒 GB17622-1998带电作业用绝缘手套通用技术条件,电力行标DL DL/T6761999带电作业绝缘鞋（靴）通用技术条件DL7402000电容型验电器DL7782001带电作业用绝缘袖套DL7792001带电作业用绝缘绳索类工具DL/T803-2002带电作业用绝缘毯DL/T853-2004带电作业用绝

19、缘垫DL/T854-2004带电作业用绝缘斗臂车的维护保养及在使用中的试验 DL/T878-2004带电作业用绝缘工具试验导则DL/T880-2004带电作业用导线软质遮蔽罩新安规（ DL4091991）带电部分,DL/T 9742005带电作业用工具库房DL/T 9752005带电作业用防机械刺穿手套 DL/T9762005带电作业工具、装置和设备预防性试验规程,5.2试验,遮蔽用具和防护用具试验,5.2.1硬质绝缘工具 按：最高运行电压X4倍过电压 故耐压试验电压为：45-50kV DL409-91、DL/T8782004、DL/T976-2005均有规定 时间1分钟,5.2.2防护用具、

20、遮蔽用具试验 根据各专项工具标准或DL/T9762005预试规程规定试验 新品30KV、1分钟或20kV、3分钟 在用中工具20 KV、1分钟,5.2.3绝缘斗臂车试验 新车验收或出厂试验 按国标报批稿试验（严格） 在用车预防性试验 根据DL/T854-2004、DL/T976-2005进行,5。2。4试验布置,4 输电线路常用工具,1、进入电场类平梯、软梯等 2、更换绝缘子类丝杠、承力拉棒板、卡具等 3、绝缘子检测类短路叉等 4、个人防护类屏蔽服、静电防护服等 5、其他导线保护绳、飞车等,5、输电线路试验,5。1试验标准值的确定 10220kV绝缘工具只采用工频短时间1min耐压试验，不做操

21、作冲击试验，这样完全可以满足操作过电压水平的要求。 预防性试验电压是按最大运行相电压乘以过电压倍数得来的，对尾数做适当处理。 U=2201.15/33438kV取整为440kV,500kV绝缘工具工频试验电压,U=Uxg K0K1K3/K2 =550/ /31.51.11.1/0.91634kV 取640kV 型式（出厂）试验 Uxg系统运行最高相电压 K0系统工频过电压倍数（取1.5倍） K1安全裕度系数取1.1 K2海拔修正系数，1000米高度取0.91 K3型式（出厂）试验取1.1，预防性试验取1.0 U=Uxg K0K1K3/K2 =550/ /31.51.11.0/0.91576kV

22、 取580kV 预防性试验,500kV绝缘工具冲击试验电压,U=Uxg K0K12/K2 =550/ /32.181.12/0.911181kV 取1175kV 型式（出厂）试验 Uxg系统运行最高相电压 K0系统工频过电压倍数（取2.18倍） K1安全裕度系数型式（出厂）试验取1.1 ，预防性试验取1.0 K2海拔修正系数，1000米高度取0.91 U=Uxg K0K1 2/K2 =550/ /32.181.02/0.911073kV 取1050kV 预防性试验,5。2试验布置 5。3机械强度试验,6。输电带电作业标准,6。1试验标准 6。2试验内容,6。1试验标准,国标 GB/T13034

23、2003带电作业用绝缘滑车 GB/T130352003带电作业用绝缘绳索 GB133982003带电作业用空心绝缘管、泡沫填充绝缘管和实心绝缘棒 GB/T145452003带电作业用小水量冲洗工具（长水柱短水枪型） GB156321995带电作业用提线工具通用技术条件 GB176201998带电作业用绝缘硬梯通用技术条件 GB/T180372000带电作业工具基本技术要求与设计导则 GB181362000高压静电防护服及试验方法 GB6568.12000 带电作业用屏蔽服 GB6568.22000带电作业用屏蔽服试验方法 GB/T121672005带电作业用铝合金紧线卡线器,电力行标 DL46

24、31992带电作业用盘型悬式绝缘子卡具（第二部分2845kN级卡具）DL4881992带电作业用盘型悬式绝缘子卡具（第一部分20kN级卡具）DL7402000电容型验电器DL7792001带电作业用绝缘绳索类工具 DL/T699-1999带电作业用绝缘托瓶架通用技术条件 DL/T854-2004带电作业用绝缘斗臂车的维护保养及在使用中的试验DL/T876-2004带电作业绝缘配合导则DL/T877-2004带电作业用工具、装置和设备使用的一般要求,DL/T878-2004带电作业用绝缘工具试验导则DL/T879-2004带电作业用便携式接地和接地短路装置DL/T9712005带电作业用交流1k

25、V35kV便携式核相仪DL/T9722005带电作业工具、装置和设备的质量保证导则DL/T9762005带电作业工具、装置和设备预防性试验规程 国家电网公司电力安全工作规程（电力线路部分）（试行）节选2005,6。2试验内容,6。2 。1电气试验 所有绝缘工具 依据： DL/T878-2004带电作业用绝缘工具试验导则 DL/T9762005带电作业工具、装置和设备预防性试验规程 国家电网公司电力安全工作规程（电力线路部分）（试行）节选2005,6。2 。1机械试验所有绝缘工具和承力工具依据：DL/T9762005带电作业工具、装置和设备预防性试验规程国家电网公司电力安全工作规程（电力线路部分

26、）（试行）节选2005,7、配电线路带电作业,7.1、绝缘杆作业法 7.2、绝缘手套作业法,7.1、绝缘杆作业法,绝缘杆作业法间接作业法 作业人员与带电体保持（安规）规定的安全距离，通过绝缘工具进行作业的方法。 既可以在登杆作业中使用，又可以在绝缘斗臂车上或绝缘平台上使用（中间电位法） 。 作业人员在作业范围狭窄地方作业时，还需穿戴全套绝缘防护用具，并对带电体进行绝缘遮蔽。,相对地：绝缘杆类工具是主绝缘，绝缘遮蔽罩、手套等是辅助绝缘。相对相：空气间隙是主结缘，绝缘遮蔽罩等是辅助绝缘。,7.2、绝缘手套作业法,绝缘手套作业法直接作业法 是指作业人员借助绝缘斗臂车或其他绝缘工具（梯子、平台等）与大地绝缘，并直接接近带电体，作业人员穿戴全套的绝缘防护服，与周围物体保持绝缘隔离，通过绝缘手套对带电体进行检修和维护的作业方法。 但决不是等电位。也是中间电位法。,相对地：绝缘斗臂车、绝缘梯等是主绝缘，手套、靴子等是辅助绝缘。相对相：空气间隙是主结缘，绝缘遮蔽罩等