500kV超高压同塔双回紧凑型输电线路进入等电位方式研究

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【摘 要】针对近年来福建省500kv及其以上电压等级超高压输电线路中应用的单回三相同塔窗和同塔双回两种塔型两种紧凑型杆塔及其相应的绝缘配置，从紧凑型杆塔的塔头电气间隙和组合间隙等方面，对单回三相同塔窗和同塔双回两种塔型两种塔形紧凑型输电线路带电作业进入等电位方式进行了探讨，并结合实际带电作业操作验证了500kV同杆架设杆塔中相采用绝缘短梯进入等电位的作业方法，为500kV紧凑型输电线路进入等电位方式提供可行方案。

【关键词】紧凑型杆塔 带电作业 进入等电位方式

1 概述

紧凑型输电技术是中国近十年来，迅速得到研究、发展和应用的一项重大新技术。紧凑型输电技术是通过对导线的优化排列，缩小相间距离、将三组导线置于同一塔窗内，三相导线间无瓶子接地构件，增加相分裂根数，减少波阻抗、增加电容、大幅度提高自然输送功率，有效压缩电线走廊的一项新的输电技术。

由于大容量输电的需要及线路走廊用地的限制，目前福建省500kV输电线路采用紧凑型同塔双回架设的杆塔日益增多，在同塔双回杆塔上进行等电位带电作业处理缺陷成为500kV线路运行维护及检修工作常规手段。500kV输电线路同塔双回架设杆塔窗口间隙相对于单回路杆塔窗口间隙更加紧凑，导线布置、人在塔上的作业位置都与单回线路不同，对等电位带电作业时的安全距离要求更高，为满足等电位带电作业时保持足够的安全距离、足够的组合间隙，达到带电作业时安全可靠性的要求。

2 500kV紧凑型杆塔绝缘配合

紧凑型线路的绝缘配合原则与常规线路是一致的，线路绝缘包括绝缘子和空气间隙。此外，由于相间距离大大缩小，相间空气间隙、相间绝缘间隔棒的参数亦需根据相间操作过电压水平及保护装置特性进行设计、校核，以使线路操作过电压闪络概率控制在可以接受的水平之内。考虑到安全可靠，对于与紧凑型压缩相间距离关系不大的一些设备及参数的实际选择，仍然按常规线路同样选取，如绝缘子串长仍然按常规28片160 kN绝缘子的长度4340mm选取，铁塔窗内相对地间隙长度仍按常规的3.7m选取。由于三相导线布置在同一塔窗内，使相间绝缘距离比常规线路减少了5m以上，因此引起了空间电场分布的巨大变化，导致相对地的绝缘水平和相对相的绝缘水平之间产生特殊的关系。通过进行大量的操作冲击电压试验，得到了一些非常重要的放电规律。首先，在考虑相间操作冲击绝缘水平时，随着相间总电压中正、负极性操作冲击电压所占的比例不同，即相应的电位系数a=U一/（U++U一）由0过渡到1，会出现由正极性单相对地放电过渡到相间放电，再由相间放电过渡到负极性相对地放电。当第三相接地时，若a=0.5，放电主要表现为相间放电；当a=0.4时，放电主要表现为相对地放电。其次，正极性的相对地操作冲击绝缘水平，受另外两相所加的反极性电压影响会有所下降，最严重情况约下降10%。目前福建省500kV紧凑型输电线路使用的杆塔型式有单回三相同塔窗和同塔双回两种塔型。

3 带电作业进入等电位方式探讨

3.1目前等电位进入方式

近年来单回线路上带电作业时进入等电位的方法进行了统计，目前主要使用的方法：绝缘软梯摆入法、绝缘水平（硬）梯进入法、导、地线悬挂软梯进入法等方式。

3.2 杆塔间隙和安全距离调查

调查发现：传统的进入等电位方法（包括软梯摆入法，绝缘水平梯进入法，导、地线悬挂软梯进入法等。）仅适用于500kV单回线路或同塔双回线路的下相导线上。

对于同塔双回线路的上、中相导线采用传统的方法进入等电位时则不适用（如图1安全距离≤3.4m，组合间隙≤4.0m）。

同塔双回上中相导线对下相导线横担电气间隙较小，采用常规进入等电位的方法时，作业人员身体展开幅度较大，不能满足安全距离及组合间隙的要求。

必须研究一种新的进入等电位的方法：采用新的工具、新的作业方法缩短作业人员身体展开幅度；才能满足同塔双回杆塔上中相导线带电作业时的安全距离要求。

3.3 进入等电位时安全距离情况调查

通过对各种不同塔型的塔窗及作业方法进行了统计，统计结果见表1。

4 同塔双回紧凑型带电作业进入电位研究

4.1 技术难点

在使用软梯摆入法进行直线塔中、上相等电位作业时，等电位人员从横担沿绝缘软梯爬行至导线水平位置，人体高度按2米考虑，由于同塔双回线路中相导线到下横担间距离小于5.5m，这样就造成安全距离小于《安规》中“等电位作业人员在绝缘体上作业或沿绝缘梯进入强电场时，其与接地体和带电体两部分所组成的组合间隙不准小于4.0米”的规定。

若使用绝缘硬梯的方法进入等电位，因双回线路三相横担较长且尺寸不同，塔体与导线间用水平硬梯搭接，存在重量大、挠度大、搭接尺寸长、且三相作业时工具不便通用的缺陷。

采用在导、地线上挂绝缘软梯的方法进入等电位，作业人员无法保证与邻相（上、下相）导线保持《安规》规定的足够的安全距离。

4.2 对策实施

4.2.1 工具改装

对以前使用的绝缘软梯进行改装，将原来的7米的绝缘软梯裁剪成1米，保留软梯头便于安装。

4.2.2 现场过程管控

（1）作业现场指定专责监护人。（2）专责监护人应随时提醒作业人员保持警惕，注意动作幅度不宜过大，头部不超过绝缘子均压环，脚部不超过带电导线的下子导线，进入电场的过程中应随时保持足够的安全距离：对地保持3.4m以上，组合间隙4.0米以上，邻相5m以上。（3）作业前工作负责人应做好现场勘查工作，详细了解作业现场的工作条件，了解杆塔间隙尺寸。

4.2.3 作业方法

（1）使用两个双轮绝缘滑车与一根Φ12绝缘绳组成2-2滑车组，将1m绝缘软梯与滑车组的一端相连接。（2）将一根Φ14绝缘二道防护绳作为软梯方位控制绳，根据绝缘子串长度量好控制绳长度，将控制绳一端固定在导线横担挂线点处，另一端固定在软梯上、控制软梯在进入电场后不低于#1号子导线的高度，将滑车组的另一端安装在距导线水平距离大于3m处的导线横担上。（3）作业人员坐在绝缘软梯上，尽量缩短作业人员的空间幅度。身体的最大活动幅度应不大于1m，松滑车组，将作业人员慢慢松至带电导线处，在控制绳的制约下，作业人员的下肢不超过导线的下子导线。作业人员应尽量使头部不超过导线绝缘子均压环位置。退出电场的方法与进入时作业程序刚好相反。

4.3 效果校验

2014年2月20日，公司带电班在500kV笠福Ⅰ路#75塔成功完成500kV同杆架设杆塔中相采用绝缘短梯进入等电位的作业方法，整个作业按照预定的对策、措施分为准备阶段、实施阶段、验收阶段实施，工作持续45分钟，人员安全、设备安全；实践效果验证了对策和制定措施的可行性，证明了500kV同杆架设杆塔中相采用绝缘短梯2-2滑车组进入等电位的作业的可行性。

5 结语

本文从塔头电气间隙和组合间隙等方面，对紧凑型输电线路带电作业进入等电位方式进行了探讨。并且通过实际带电作业操作验证了500kV同杆架设杆塔中相采用绝缘短梯进入等电位的作业方法，为500kV紧凑型输电线路进入等电位方式提供可行方案。

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