配电带电作业验电探讨
配电带电作业验电探讨
浙江台州宏创集团配网不停电作业中心 **
摘要:验电是配电线路停电检修的重要环节,也是保证停电作业人员避免触电伤害的主要技术措施。配电带电作业通过验电可以有效排查作业安全隐患、补充完善配电带电作业安全技术措施,保证配电带电作业安全。
关键词:配电带电作业 验电探讨
前言
验电是配电线路停电检修保证安全的重要环节,也是保证停电作业人员避免触电伤害的主要技术措施。
配电带电作业是配电检修的另一种方式,可以有效降低客户端停电次数和停电时长。多年的配电带电作业实践证明,验电还是配电带电作业排查作业安全隐患、保证配电带电作业安全的重要技术措施之一。
本文从配电带电作业安全等角度探讨配电带电作业验电。
1.配电带电作业验电问题的提出
配电线路传统的检修作业方式是停电作业,需要完成停电、验电、接地等一系列安全措施后方可作业。
配电带电作业时一般不需要配电线路停电,配电带电作业是否需要验电,配电带电作业众多教材和书籍里说法不一,各地对配电带电作业是否需要验电的理解不一,导致对配电带电作业是否需要验电的做法不一。
从多个省份的配电带电作业施工班组的现场作业指导书看,部分一、二、三类现场作业指导书在前期准备“工器具”清单中并没有高压验电器,甚至有的配电带电作业班组将高压验电器带到作业现场,但没有使用验电器在作业设备及其安装构件上进行验电,给作业安全留下隐患。部分作业人员不了解配电带电作业是否需要验电、为什么要验电以及如何验电。
2.规程规范有关配电带电作业验电的要求
《配电线路带电作业技术导则》(GB/T18857-2019)第9条作业注意事项,9.12款:“在接近带电体的过程中,应从下方依次验电,对人体可能触及范围内的低压线支承件、金属紧固件、横担、金属支承件、带电导体亦应验电,确认无漏电现象。”
《10kV配网不停电作业规范》则在具体作业项目中要求“作业人员在作业前,使用验电器对绝缘子、横担等进行验电,确认无漏电现象”。如下表:
序号 | 作业项目 | 作业方式 | 验电 |
1 | 普通消缺及拆装构件。包括修剪树枝、清除异物、扶正绝缘子、拆除退役设备;加装或拆除接触设备套管、故障指示器、驱鸟器等 | 绝缘杆作业 | 需要验电 |
2 | 带电更换避雷器 | 绝缘杆作业 | 需要验电 |
3 | 带电断引流线(包括熔断器上引线、分支线路引线、耐张杆引流线) | 绝缘杆作业 | 需要验电 |
4 | 带电接引流线(包括熔断器上引线、分支线路引线、耐张杆引流线) | 绝缘杆作业 | 需要验电 |
5 | 普通消缺及拆装构件(包括修剪树枝、清除异物、扶正绝缘子、拆除退役设备、更换拉线、拆除非承力拉线;加装接地环;加装或拆除接触设备套管、故障指示器、驱鸟器等) | 绝缘手套作业 | 需要验电 |
6 | 带电辅助加装或拆除绝缘遮蔽 | 绝缘手套作业 | 需要验电 |
7 | 带电更换避雷器(绝缘手套作业) | 绝缘手套作业 | 需要验电 |
8 | 带电断引流线(包括熔断器上引线、分支线路引线、耐张杆引流线) | 绝缘手套作业 | 需要验电 |
9 | 带电接引流线(包括熔断器上引线、分支线路引线、耐张杆引流线) | 绝缘手套作业 | 需要验电 |
10 | 带电更换熔断器 | 绝缘手套作业 | 需要验电 |
11 | 带电更换直线杆绝缘子 | 绝缘手套作业 | 需要验电 |
12 | 带电更换直线杆绝缘子及横担 | 绝缘手套作业 | 需要验电 |
13 | 带电更换耐张绝缘子串 | 绝缘手套作业 | 需要验电 |
14 | 带电更换柱上开关或隔离开关 | 绝缘手套作业 | 需要验电 |
15 | 带电更换直线杆绝缘子 | 绝缘杆作业 | 需要验电 |
16 | 带电更换直线杆绝缘子及横担 | 绝缘杆作业 | 需要验电 |
17 | 带电更换熔断器 | 绝缘杆作业 | 需要验电 |
18 | 带电更换耐张绝缘子串及横担 | 绝缘手套作业 | 需要验电 |
19 | 带电组立或撤除直线电杆 | 绝缘手套作业 | 需要验电 |
20 | 带电更换直线电杆 | 绝缘手套作业 | 需要验电 |
21 | 带电直线杆改终端杆 | 绝缘手套作业 | 需要验电 |
22 | 带负荷更换熔断器 | 绝缘手套作业 | 需要验电 |
23 | 带负荷更换非承力线夹 | 绝缘手套作业 | 需要验电 |
24 | 带负荷更换柱上开关或隔离开关 | 绝缘手套作业 | 需要验电 |
25 | 带负荷更换直线杆改耐张杆 | 绝缘手套作业 | 需要验电 |
26 | 带电断空载电缆线路与架空线路连接引线 | 绝缘手套作业 | 需要验电 |
27 | 带电接空载电缆线路与架空线路连接引线 | 绝缘手套作业 | 需要验电 |
28 | 带负荷直线杆改耐张杆并加装柱上开关(绝缘杆作业法、绝缘手套作业法) | 绝缘手套作业 | 需要验电 |
29 | 不停电更换柱上变压器(综合不停电作业法) | 综合不停电 | 没要求 |
30 | 旁路作业检修架空线路(综合不停电作业法) | 综合不停电 | 没要求 |
31 | 旁路作业检修电缆线路(综合不停电作业法) | 综合不停电 | 没要求 |
32 | 旁路作业检修环网箱(综合不停电作业法) | 综合不停电 | 没要求 |
33 | 从环网箱(架空线路)等设备临时取电给环网箱、移动箱变供电(综合不停电作业法) | 综合不停电 | 没要求 |
《电力安全工作规程 电力线路部分》(GB 26859-2011)、《国家电网公司电力安全工作规程(配电部分)(试行)》、《中国南方电网有限责任公司电力安全工作规程》都没有提及配电带电作业是否需要验电。
3.配电带电作业验电的必要性
带电作业都是在运行设备上进行的,设备绝缘不良,易发生闪络、接地事故,这样必然会危及作业人员、设备、工具的安全,作业前应先了解、检查绝缘情况,只有在其良好情况下,才可以带电作业。
配电带电作业时设备处在正常状态,默认设备外壳不漏电以及安装设备的横担等构件不带电,采取绝缘遮蔽等安全技术措施保障作业人员安全;若验电发现待作业的“设备漏电”以及安装设备的“横担带电”,作业人员可能会因“设备漏电”或“横担带电”受到伤害,不得进行配电带电作业。若在带电的横担上作业,应补充完善防止“设备漏电”或“横担带电”对作业人员可能造成伤害的控制措施。
3.1验电是检查设备绝缘状况及安装构件等所处状态的必要手段
在作业前先对作业设备的外壳和安装设备的横担等金属构件进行验电,以便确认作业设备绝缘性能以及安装设备的金属构件是否漏电,有利于配电带电作业安全。
3.2对安装设备的横担等构件进行验电是排查安全隐患的技术措施
安装在横担上设备,如绝缘子、避雷器、跌落式熔断器等,若其外观并无变化时,绝缘子、避雷器、跌落式熔断器等是否已经绝缘损伤或绝缘击穿,凭肉眼无法直接判断,必须依靠验电器验电等技术手段加以验证。在作业前对安装设备的横担等构件进行验电,可以有效排查横担等构件是否存在漏电的安全隐患。
3.3设备贯穿性缺陷是配电带电作业安全隐患之一
配电带电作业检修、更换设备或设备故障抢修时最大的安全隐患是设备贯穿性缺陷,发生金属性接地,作业设备发生单相金属性接地而没有出现接地信号;如果作业前对作业设备及安装设备的横担进行验电,就可能发现待作业设备某相绝缘损伤或绝缘性能下降的安全隐患,为避免“横担带电”给作业人员带来伤害,需要在作业前做充分的危险点预想,在作业时采取完善的控制措施,以及优化调整作业方法,补充完善作业安全技术措施,为作业安全提供保障。
4. 配电带电作业如何验电
《配电线路带电作业技术导则》(GB/T18857-2019)第9条“作业注意事项”,9.13款:“验电时人应处于与带电体保持足够安全距离的位置,在低压带电导线或漏电的金属紧固件未采取绝缘遮蔽或隔离措施时,作业人员不得穿越或碰触。”
4.1验电流程
配电带电作业工作中验电的部位及其针对性与停电检修时验电是不同的,除了正常状态下有电的导体(设备)外,还包括已停电的设备、横担等地电位构件、设备金属外壳等。进入带电作业区域(斗内电工离带电的距离小于等于2m左右)后,验电流程如下:
(1)对验电器进行自检,检查其声光指示信号是否正确。
(2)在带电线路上进行验电,验证验电器动作正确,并检查线路是否有电。如发现线路无电,工作负责人应及时联系值班调控人员,避免其在未与现场工作负责人取得联系前进行送电操作,导致产生操作过电压危及杆上作业人员的安全。
(3)对已停电的设备、横担等地电位构件、设备金属外壳等进行验电,并根据现象对设备、装置的作业条件进行判断,补充安全措施。
如搭接空载线路引线时,如负荷侧有倒送电现象,在未经验电确认的情况下进行搭接,则相当于通过接引的方式对两个电源进行并列。当并列的是两个同源电源时,如果相序错误将引发相间短路事故,严重危及人员、设备和电网安全;当并列的是两个非同源的电源时,即使相序正确,还可能存在相位差, 在并列条件不满足的情况下,会发生剧烈拉弧现象,引发短路事故。同时,由于电源到搭接点阻抗大小不相同,还会因穿越潮流导致电孤的产生。铁横担、设备外壳有电,则说明绝缘子绝缘性能下降,泄漏电流增大或设备的保护接地、避雷器的防雷接地电阻过大。
4.2对安装设备的横担等构件验电
横担用于支持绝缘子、导线及柱上配电设备,目前配电线路常采用铁横担。在配电线路中,横担与接地体连接,一般处“地”电位;如果验电发现横担带电,那有可能设备绝缘损伤或绝缘性能下降,导致横担带电。
横担带电可分金属性接地带电与漏电带电。金属性接地可能是安装在横担上的设备绝缘损伤或绝缘性能下降,导致铁横担带电,如果设备故障处于线路远方末端或远距离分支线上,线路不一定会出现接地信号,而此时流入铁横担的电流是单相接地电流,单相接地电流大小与配电线路长度有关;若未在作业前对安装设备的横担等构件验电,直接更换设备,则在移除设备的过程中会产生较大电弧。
5.配电带电作业验电的作用
5.1安装设备的横担等构件验电的作用
验电发现安装设备的横担等构件带电后,在开展带电作业时,就应该补充防范横担带电给作业带来的安全风险,补充完善的绝缘遮蔽防护措施,必要时调整作业方法,避免作业人员被电弧灼伤,同时应补充预防作业人员碰触横担带电造成伤害,特别是防范将作业人员“串”入“相对地”回路或“相对相”回路。
5.2带电更换绝缘子时验电的作用
绝缘子最大的隐患就是绝缘损伤或绝缘性能下降而无法凭肉眼判断,只能依靠验电器在绝缘子铁脚验电来辨识绝缘子的绝缘性能。
如果绝缘子本体绝缘性能没有损伤,但由于绝缘子表面污秽等原因引起绝缘子铁脚带电,用验电器验电一般不会发出有电声光,此时流过绝缘子铁脚的电流可能是微安级、最多可能是毫安级的极小电流。在接地电阻没有异常的情况下,绝缘子铁脚上的电位几乎为零,验电器不会发出声响。
若绝缘子已经绝缘损伤或绝缘击穿,如果没有用验电器对绝缘子铁脚进行验电,此时未采取防电弧措施直接进行更换绝缘子,则在更换绝缘子移动导线时,可能发生较大电弧;如果在作业前先对待更换的绝缘子铁脚验电,发现绝缘子铁脚带电,则可补充完善的技术措施来保障作业安全。
验电发现某相绝缘子铁脚带电时,安装绝缘子的横担带电,不具备配电带电作业的安全性;更换绝缘子作业或抢修时,为避免作业人员受伤害,除了采取更加严密的绝缘遮蔽措施外,作业人员还应与横担保持不少于0.6米的安全距离,应采取预防作业人员碰触横担造成伤害,特别是防范将作业人员“串”入“相对地”回路或“相对相”回路,同时拆除绝缘子绑扎线时尽量避免绝缘手套作业法,建议采用绝缘杆作业法开展作业。
5.3更换避雷器时验电的作用
避雷器所处状态并非肉眼就能发现,仍处在运行状态的避雷器可能存在绝缘损伤或绝缘缺陷,在作业过程中存在作业人员人体“串”入回路的安全风险。更换避雷器时最大的隐患就是内部绝缘击穿而无法凭肉眼判断,只能依靠验电器在避雷器底座验电来辨识避雷器的绝缘性能。
如果避雷器本体绝缘性能没有损伤,但由于避雷器表面污秽等原因引起避雷器底座带电,用验电器验电不会发出有电声响,此时流过避雷器表面的电流可能是微安级、最多可能是毫安级的极小电流。在接地电阻没有异常的情况下,避雷器底座上的电位几乎为零,验电器不会发出声响。
若避雷器内部已经绝缘损伤或绝缘击穿,如果没有用验电器对避雷器底座进行验电,此时未采取防电弧措施直接进行拆除避雷器引线,可能产生较大电弧;如果在作业前先对待更换的避雷器底座验电,发现避雷器底座带电,则可补充完善的技术措施来保障作业安全。
更换避雷器作业时,除了对避雷器引线、横担等进行绝缘遮蔽外,需要在相邻相避雷器之间设置绝缘隔板;验电发现避雷器底座带电时,避雷器已处于绝缘击穿状态,安装避雷器的横担带电,不具备配电带电作业的安全性;更换已经绝缘击穿的避雷器作业或抢修,为避免作业人员受伤害,除了采取更加严密的绝缘遮蔽措施外,作业人员还应与横担保持不少于0.6米的安全距离,应采取预防作业人员碰触安装避雷器的横担造成伤害,特别是防范将作业人员“串”入“相对地”回路或“相对相”回路,同时断避雷器引线时尽量避免绝缘手套作业法,建议采用绝缘杆作业法开展作业。
5.4更换跌落式熔断器时验电的作用
跌落式熔断器所处状态并非肉眼就能发现,仍处在运行状态的跌落式熔断器可能存在绝缘损伤或绝缘缺陷,在作业过程中存在作业人员人体“串”入回路的安全风险。更换跌落式熔断器时最大的隐患就是内部绝缘击穿而无法凭肉眼判断,只能依靠验电器在跌落式熔断器支架验电来辨识跌落式熔断器的绝缘性能。
如果跌落式熔断器本体绝缘性能没有损伤,但由于跌落式熔断器表面污秽等原因引起跌落式熔断器支架带电,用验电器验电不会发出有电声光,此时流过跌落式熔断器表面的电流可能是微安级、最多可能是毫安级的极小电流。在接地电阻没有异常的情况下,跌落式熔断器支架上的电位几乎为零,验电器不会发出声响。
若跌落式熔断器已经绝缘损伤或绝缘击穿,如果没有用验电器对跌落式熔断器支架进行验电,此时未采取防电弧措施直接拆除跌落式熔断器静触头接线柱引线时,可能产生较大电弧;如果在作业前先对待更换的跌落式熔断器支架验电,发现跌落式熔断器支架带电,则可补充完善的技术措施来保障作业安全。
更换跌落式熔断器作业时,除了对跌落式熔断器引线、横担等进行绝缘遮蔽外,需要在相邻相之间设置绝缘隔板;验电发现跌落式熔断器支架带电时,跌落式熔断器已经绝缘损伤,安装跌落式熔断器的横担带电,不具备配电带电作业的安全性;更换跌落式熔断器作业或抢修,为避免作业人员受伤害,除了补充完善绝缘遮蔽措施外,作业人员还应与横担保持不少于0.6米的安全距离,应采取预防作业人员碰触安装跌落式熔断器的横担造成伤害,特别是防范将作业人员“串”入“相对地”回路或“相对相”回路,同时断跌落式熔断器引线时尽量避免绝缘手套作业法,建议采用绝缘杆作业法开展作业。
6.横担金属构件改用绝缘材料探讨
6.1横担作用与常见横担材质
横担用于支持绝缘子、导线及柱上配电设备,保护导线间有足够的安全距离,横担要有一定的强度和长度。横担按材质不同,分为铁横担、木横担、陶瓷横担和玻璃纤维环氧树脂的绝缘横担。目前架空配电线路上使用的横担普遍采用铁横担,极少采用绝缘横担。
6.2不同材质横担比较
铁横担的优势是导电性能好、方便连接、价格低廉;不足是带电运行的导线掉落在铁横担上,就会引起配电线路接地,影响线路运行,同时安装在铁横担上的电气设备如果绝缘性能下降会导致铁横担带电。
绝缘横担的优势是绝缘性能好,带电运行的导线掉落在绝缘横担上也不会影响线路运行;不足是绝缘横担造价高。
6.3从配电带电作业角度选择绝缘横担
铁横担良好的导电性不利于开展配电带电作业。
绝缘横担的绝缘性能有利于开展配电带电作业,采用绝缘横担可明显减少横担的绝缘遮蔽,提高配电带电作业效率,降低作业人员触电安全风险。
目前配电线路约70%故障是单相接地故障,如果将安装避雷器、跌落式熔断器的横担采用绝缘横担替代铁横担,对配电线路造价的影响是有限的,既可以减少配电线路单相接地故障,又可提高配电带电作业效率,更有利于开展配电带电作业。
7.结语
验电是配电带电作业必不可少的重要环节,可以有效排查配电带电作业安全隐患,保证配电带电作业安全;验电的流程至关重要,验电结果有助于对设备绝缘性能进行研判,以便补充完善安全技术措施,保障作业安全。采用绝缘横担代替铁横担有助于配电带电作业提高效率,降低作业人员触电安全风险。
参考资料:
(1)胡毅,配电线路带电作业技术。
(2)杨晓翔,配网不停电作业技术问诊。
(3)国家电网公司运维设备部,10kV配网不停电作业规范。
(4)GB/T18857-2019配电线路带电作业技术导则。
作者介绍
**,男,1966年9月出生,本科学历,教授级高级工程师,中电联全国输配电技术协作网不停电作业专家委员会委员,长期从事配网技术及应用研究。
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