带电作业关键技术研究进展及其前景发展

带电作业关键技术研究进展及其前景发展

徐慧翔

国网福建省电力有限公司常山华侨经济开发区供电公司福建省363307

摘要：带电作业，简而言之，主要是指对电网设备进行检测、维护和设备改造的有效方法，带电作业操作是保证电力系统安全稳定运行的主要技术策略。目前，我国特高压和特高压交直流输电工程正在加快建设和运行，在这种情况下，对带电作业的研究也得到了高度重视和迅速发展。近年来，随着新设备和新技术的飞速发展，带电作业的关键技术得到了迅速的发展，使我国生活工作的发展前景十分广阔。

关键词：带电作业；关键技术；研究进展；发展前景

1带电作业关键技术的研究进展

1.1输电线路带电作业

首先，在20世纪30年代，苏联已经实施了输电线路的带电作业。20世纪40年代以来，对20kV及以下的电压进行了带电作业，1150kV超高压输电线路于1985年正式开始运转，对1150kV现场运行技术进行了探索和研究。20世纪50年代以来，美国对765kV超高压线路、500kV超高压线路等线路进行了带电作业。现在，美国已经开始体验人体与1000kV超高压带电体的接触。日本在20世纪60年代也重视220kV输电线路带电作业的发展，经过长期的发展，逐渐实现了500kV超高压输电线路带电作业的广泛应用。法国最初在20世纪60年代设立了带电作业试验研究所和现场技术委员会，开始了运行75%的输电线路和85%的超高压线路的运维工作。但是，国内输电线路的带电作业最早出现在20世纪50年代。在我国电网不断发展的背景下，特别是通过±80kV直流输电线路和1000kV特高压交流输电线路的采用和建设，我国带电运行技术的研究过程开始与世界水平连接起来。中国在这方面进行了更深入的分析和研究，如：工作方式、作业器具、带电作业技术的描述和人员安全防护，并开始研究各种电压水平的紧凑型带电作业技术。

1.2配电线路带电作业

在美国，20世纪10年代已经利用绝缘杆在配电线上开展了带电作业。法国在20世纪60年代由中压设备及低压设备实施。日本开展带电作业的前提条件是架空线路带电作业，1984年在中压配电线路上应用旁路作业技术，1987年在低压配网线路上应用，在1989年将带电作业机器臂应用于配网作业中。就现阶段的情况来讲，能够将配电线路带电作业方式划分成三种：一是机械臂作业方法，二是绝缘手套作业方法，三是绝缘杆作业方法。各个国家采用的带电方式是存在差异的，在美国看来，采用绝缘手套方法是相当舒适的，也方便推广和应用。日本东京很多企业经常采用的方法是综合不停电作业方法和绝缘杆法，而这些企业选择这样做的主要目的是带电作业机械臂投入力度很大、经济效益较低，当前已经不再研发带电作业机械臂。近年来，我国也开始普遍实行配电线路带电作业，每年都会进行很多次10kV配电带电作业。与10kV配电线路相比，20kV线路输送半径相当大，而且消耗很小，因而适用于一些用电负荷很大的区域。我国开展的20kV配电线路带电作业技术内容通常包括间隙放电规律特性、操作规章流程及绝缘工具技术参数等。必须要结合作业现场的主要特征来合理制定具有代表性作业项目的指导书。此外，低电位现场作业人员和带电导体的间距与等电位作业人员和接地构件的间距不能小于10m，只有这样才可以保证带电作业具备较强的安全性。

1.3变电设备带电作业

在欧美发达国家，变电站的带电作业是普遍的，世界上首次采用这项技术的国家是美国。目前，在美国在许多地区进行变电站的带电作业，一般有带电更换母线引流线等。俄罗斯和法国都进行了设备带电作业，其内容主要包含在断路器和避雷器中。关于变电站带电作业设备的研究和开发，美国、法国等国家开发了具有履带式绝缘升降平台的变电站，可广泛应用于变电设备的维护。目前，在日本的许多变电所中搭载了带电自动冲洗装置，水冲洗方式和带电水冲洗装置的研究也正在进行中。与欧美发达国家相比，我国不重视变电站带电作业，没有进行认真的研究，许多研究集中在变电站母线间隙放电特性上。在我国，对500kV变电站的带电作业间隙试验进行了较早研究。

2带电作业的主要发展方向及研究方向

2.1特高压交流线路和直流线路带电作业工具

超高压带电作业由于机械体积大，机械化水平低、作业人员工作量大，现阶段有必要对设备进行进一步的研究和分析。一是积极发展高强度和柔性绝缘技术的探索和研究，不断强化前期的绝缘性能和机械强度，开发软质柔性绝缘吊拉器代替硬质绝缘拉吊杆，大幅度改善现场的绝缘和工作环境，确保使用正常的有序运行设备，维护操作员的生命和财产的安全。第二，开发搭载等电位电工的进出高电位机械化装置。第三，研究开发能够为操作人员提供便利的现场操作工具，从而提高工作效率，减少操作人员的工作量。第四，基于特高压线路长串绝缘子的特征，重点研究开发了机械化长串绝缘子检测设备。五是先进的高强度金属材料的开发和应用。通过大吨数子载体的科学设计，开发了实用性高、重量轻的液压提现更换装置。

2.2研究高海拔带电作业技术

对于海拔3000m以上的高海拔地区，必须要认真研究与这种类型区域相适应的特高压带电和超高压带电关键技术，主要包括作业导则、绝缘操作工具及安全作业间隙等。对于此区域配电线路的带电作业，必须要科学论证遮蔽用具及绝缘防护用具的尺寸大小和使用性能与有关安全作业要求是否相符，而且必须要结合实际需求研发或者改善有关的安全防护用具，以此保证高海拔区域配电带电作业的可靠性及稳定性。

2.3直升机带电作业及绝缘斗臂车作业

特高压输电线路和超高压输电线路的长度已经超过千米，部分必须越过高山的险峰，地形条件相当复杂。通常，直升机的带电作业具有有效且迅速的特征，可以在短时间内检测出故障，恢复可信赖的运行要求。但是，直升机带电作业的主要内容主要包括带电水冲洗及带电检修等，将来应对直升机的带电作业技术进行更深入的研究，一是对各类直升机的带电作业工作方式和适用项目进行研究；另一种是结合项目特点和配套工具进行研究；三是合理制定相应的工作规则和安全作业规程，在目前的基础上构建完善的直升机带电作业规范体系；四是研究特高压交流线路和直流线路直升机带电作业的有效应用。并且，必须认真研究无人机巡视，并加以应用。无论是直升机还是输电线路的绝缘斗臂车，都可以为带电作业人员提供良好的工作平台。对于车辆能够到达的位置，由于其安全性较强，且易于使用，因此欧美发达国家分别被应用于750kV及220kV交流输电线路。中国可以积极地将绝缘都臂车应用于750kV交流及500kV交流等超高压线路中，并且可以延伸到±80kV特高压直流输电线路的带电作业。首先，研究各等级的绝缘斗臂车的测试方式和绝缘性能等，保证绝缘斗臂车的安全性满足相关标准的要求。其次，认真研究使用输电线路绝缘斗臂车的几个作业项目。最后，研究体现了项目特征的配套工器具，利用系统的研究，为在输电带电作业中应用绝缘斗臂车提供了相关的技术参数。

3结语

总之，就带电作业的关键技术研究而言，目前仍存在许多有待改进的情况。为保证带电作业项目的正常发展，相关人员和现场操作人员必须共同讨论，真正实现理论与实践相结合，更好地解决带电作业的关键技术问题。城市的发展与电力的使用密切相关。确保城市带电作业规范化，提高城市生活水平，促进城市健康稳定发展。

参考文献

[1]张凯.输电线路带电作业技术探讨与建议[J].电工技术，2018(14):55-56+58.

[2]周圣洁.高压线路带电作业技术的若干问题及对策[J].低碳世界，2017(16):94-95.