带电作业中应注意的几个问题

带电作业中应注意的几个问题

摘要：在电力系统的维护、检修过程中，不可避免的要遇到带电作业问题，保证作业人员的人身安全就成为了首要任务。故笔者结合多年现场工作经验，分析总结了带电作业中应注意的问题。

关键词：静电感应泄漏电流 强电场

一、静电感应

在带电作业中，静电感应是一个时常存在的问题。通过多年的实践及理论分析，我们有下面一些简单的认识。静电感应现象，可以用电工学的基本原理来解释。我们通常在交流工频电场中作业，这是一种变化缓慢的电场，可以看作为静电场。由电工基本知识可知：在静电场中存在着静电感应现象。因此，在交流工频电场中，也即存在着静电感应现象。当一个导体接近一个带电体时，靠近带电体的一面，会感应出与带电体极性相反的电荷，而背离带电体的一面则感应出与带电体极性相同的电荷。这种导体在静电场中感应出极性不同电荷的现象称为静电感应现象。

具体到带电作业中，作业人员在进入强电场中工作时，不同的作业方法决定了不同的作业位置，便有着不同情况的静电感应问题存在，从而使作业人员可能遭受到不同的危害。

（一） 人对地绝缘时

人体因静电感应而积聚起一定量的电荷，使人处于某一个电位，即产生了一定的感应电压。此时，如果人体的暴露部位（如人手等） 触摸到接地体时，人体上积聚的电荷就会对接地体放电。放电电流达到一定数值时，就会使人产生刺痛感。如带电作业人员穿着绝缘鞋站在铁塔上进行间接作业时，人体与地之间通过绝缘鞋绝缘，人体将产生静电感应电压。因此，当作业人员在铁塔窗口以上部位作业时，用手触摸塔身有刺痛感就属于这种情况。

（二） 当人处于地电位时

在电场中，如果有一对地绝缘的金属物体，该物体也会因静电感应现象而积聚起一定量的电荷，并使其处于某一个感应电压中。此时，如果处于地电位的人用手触摸该物体，物体上积聚的电荷将通过人体对地放电。放电电流达到一定数值时，同样会使人产生刺痛感。

以上两个方面的现象是带电作业中经常遇到的问题，因此应予以注意。只要在作业过程中采取有效的措施，以及严格按照操作规程工作，静电感应现象的问

题是可以解决的。

根据不同的作业情况，可以从以下几个方面分别对待。

作业人员在110 ～330kV 铁塔或构架上进行间接作业时，要穿导电鞋。

接触绝缘架空避雷线前，应将有绝缘柄的接地线先行接地。接地顺序是：先将接地线的一端与杆塔相连，然后手持绝缘柄将接地端与架空避雷线接通；拆除时程序与上述相反。

二、泄漏电流

（一） 泄漏电流的概念

在强电场中进行带电作业，除了要考虑工频电流及高频电流以外，还要考虑一种在采用不同的作业方法及使用不同的绝缘工具时可能流经人体的电流。例如：使用绝缘工具进行间接带电作业；用水抢对绝缘子串进行带电水冲洗；在铁塔横担一侧摘挂绝缘子串；以及在载流导体上进行等电位作业等。在所组成的带电体与接地体之间的各种通道上，绝缘材料在内、外因素影响下，也会使通道流过一定的电流，习惯上把这种电流称为泄漏电流。

（二） 带电作业中有关泄漏电流的注意事项及防范措施

1．注意事项

在以下几种情况作业时，需要格外注意：①雨天作业时；②晴天作业而空气中湿度较大时；③绝缘工具材质差，表面加工粗糙，且保管不当，使其受潮时；④水冲洗时。

试验证明，泄漏电流的大小随空气相对湿度和绝对湿度的增加而增大。同时，也与绝缘工具表面状态（即是否容易集结水珠） 有关。当绝缘工具表面电阻率下降，泄漏电流达到一定数值时，便在绝缘工具表面出现起始电晕放电现象，最后导致闪络击穿，造成事故。即使泄漏电流未达到起始电晕放电数值，而增大到一定数值时，也会使操作人员有麻电感觉，这对安全也是不利的。

2．防范措施

选择电气性能优良的材质，如环氧酚醛玻璃布板（管） 作绝缘工具材料，避免选用吸水性大的材质。

加强保管，严防绝缘工具受潮脏污。

必须按不同的电压等级选用规程规定的相应有效绝缘长度。

水冲洗和雨天作业时工具应采用合格的专用工具。

为了检查绝缘工具受潮情况，有些单位试制成功了体积小、灵敏度高的绝缘报警器，并联在绝缘工具的尾端，与大地相连。当泄漏电流达到绝缘报警器的整定值时，便会发出警报，作业人员即停业操作，从而保证了安全。

三、强电场的危害及其防护

在高压设施（高压线路及高压电器设备） 上进行带电作业时，由于高压场强的存在而对作业人员造成了一定的危害。高压场强的危害主要表现为以下三个方面：

导线及金具出现电晕，造成功率损耗，并对无线电产生干扰。

作业人员出现一些不舒适的感觉，如“电风”、“蛛网”、“嗡嗡” 声，甚至有麻电现象。

对人身的长期生态效应。

在上述三项中，我们所关心的是第二项。也即带电作业人员在外表所出现的不适感觉，甚至麻电现象。这个问题一直是与我们的作业安全直接相关的。

事实上，我国开展带电作业以来，就是采用屏蔽服加以解决的。屏蔽服所起到的屏蔽作用实际上就是屏蔽服中的金属丝所起到的金属的屏蔽作用。因为金属中存在着大量的自由电子（负电荷），当把金属放进电场中时，这些自由电子就在电场力的作用下沿电场强度的反方向运动，因为电场强度的方向是正电荷在电场中受力的方向。自由电子运动的结果是在金属内部形成了一个附加电场。由于附加电场和原有外部电场的方向相反，就使金属内部的电场强度逐渐减弱，直至为零。这个过程所需要的时间非常短促，只要一瞬间就结束了。这种现象就好象是电力线在金属表面“终止”了。不能穿透到金属内部，即金属内部的电场强度为零。

具体到我们实际工作中所采用的屏蔽服，就好比是一个金属壳将人身罩了起来，在屏蔽服的内部电场强度大大减小，防止了场强对人体的影响。可见，在高压带电作业中，作业人员必须穿戴屏蔽服，而且必须按规定穿戴全套屏蔽服，且衣、裤、帽和鞋必须连成整体，以充分发挥其屏蔽作用，防止工频电场对人体产生可能有害的生态影响。

（1）增加系统承受谐波的能力

将大功率非线性用电设备的变压器改由短路容量大的电网供电，一般指由电压等级高、短路容量大的电网供电。

（2）对大功率静止换流器采取增加换流脉动数，并提高触发系统控制精度。

改造换流装置，提高整流变压器二次侧的相数和增加整流器的整流脉动数。对于多台相数相同的整流器，宜使整流变压器的二次侧有适当的相位差，可得到相数较多的整流器。

（3）加装交流滤波装置

在谐波源附近安装若干单调谐或高通滤波支路，以吸收谐波电流。

（4）加装串联电抗器

在用户进行处加装串联电抗器，以增大和系统的电气距离，减小谐波对地区电网的影响。

当并联电容器组附近有谐波源，谐波电流超过规定允许值时，应在回路中设置串联电抗器，并限制合闸时的涌流。

（5）改善三相不平衡度

从电源电压、线路阻抗、负荷特性等找出三相不平衡原因，可以有效的减少3次谐波的产生，有利于设备的正常用电，减小损耗。

（6）选用D，yn11接线组别的三相配电变压器，为3次谐波电流提供环流通路，可以隔离来自电源的3N次谐波。

（7）专线或专用变压器供电

对谐波敏感的电子设备（如大型计算机）、核磁共振（MR1）和CT（计算机层析成像）机、X光机、数字减影仪采用专线供电。专线供电指一个负载由单独回路供电，这是一个简单、价廉，而且有效的技术措施。

（8）改变谐波源的配置或工作方式

具有谐波互补性的设备应集中布置，否则应分散或交错使用，适当限制谐波量大的工作方式。

（9）避免电力电容器组对谐波的放大

改变电容器组串联电抗器的参数，或将电容器组的某些支路改为滤波器，或限制电容器组的投入容量，可有效地减小电容器组对谐波的放大并保证电容器组的安全运行。

（10）采取技术措施提高敏感设备或装置抗谐波干扰的能力

通过改进设备或装置的性能，对谐波敏感设备或装置采用灵敏的保护装置，提高其抗谐波干扰的能力。

当然，实际措施的选择要根据谐波达标的水平、效果、经济性和技术成熟度等综合比较后确定。

2.滤波器设置的原则

（1）有源滤波器

有源滤波器是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的电子装置。它能对大小和频率都变化的谐波及无功进行补偿。属于动态补偿，响应速度快的特点，且不易与电网阻抗发生谐振，补偿的品质不受电网频率变化的影响，但造价较高。

有源滤波器是根据电流互感器测量负载电流的谐波含量，控制电流发生器生成一个精确的负荷谐波电流，在下个周波回馈到电源，从而降低谐波电流的幅值。并且由于在谐波频率时的电源阻抗降低使电压畸变也降低。

有源滤波器的安装位置有三种方式：①保护变压器的所有负载设备。②保护某几台重要设备。③保护某一区域内所有设备。

采用何种方式应根据具体情况而定，一般建议采用第三种方式为好。

（2）无源滤波器

无源滤波器通常是利用LC电路进行滤波。它只适用于设计的谐波频率，通常并联在低压母线上。

无源滤波器技术成熟，运行可靠，具有结构简单，维护方便，成本较低的特点。但若电网频率偏移，会影响抑制效果。