張孝祖 景韻旭 梅耕寧 趙宇
(云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司昆明供電局)
在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展中,節(jié)能與維護(hù)已成為提高社會(huì)進(jìn)步動(dòng)力的主要因素之一。如何更好地防控直接作業(yè)中的危險(xiǎn)點(diǎn),成為能源企業(yè)維護(hù)社會(huì)正常運(yùn)行、保障員工安全的必然條件。研究輸電線路直接作業(yè)危險(xiǎn)點(diǎn)分析及優(yōu)先控制策略,旨在提高供電企業(yè)直接作業(yè)的安全性,多層次、多角度、最大限度地保障帶電作業(yè)人員的安全程度。
隨著社會(huì)用電需求的快速增長,保障能源供應(yīng)的重要性日益凸顯。供電過程中的一個(gè)小問題,可能會(huì)給電力用戶帶來巨大的損失,輸電線路作為主要的供電線路,需要更徹底、更嚴(yán)格的維護(hù)。目前,輸電線路直接運(yùn)營是提高供電連續(xù)性、避免電力損耗的有效途徑。注意供電場所生活工作者的安全,為了不給電力用戶在輸電線路的維護(hù)中造成不便,直接作業(yè)已成為不可避免的要求。這是對傳統(tǒng)雙開關(guān)供電系統(tǒng)的創(chuàng)新,可以大大降低國家電網(wǎng)的投資成本,更好地體現(xiàn)供電性價(jià)比,對建設(shè)可持續(xù)發(fā)展社會(huì)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義[1]。
1)強(qiáng)磁場作用于身體。當(dāng)電力系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中工作時(shí),會(huì)出現(xiàn)一種工頻場,隨著電力系統(tǒng)的電壓水平的增大,其磁場強(qiáng)度也隨之降低。在強(qiáng)大的磁場作用下,會(huì)產(chǎn)生陣風(fēng)、噪聲和不適。試驗(yàn)結(jié)果顯示,當(dāng)人在電磁場中時(shí),會(huì)產(chǎn)生很大的磁場失真。在傳輸塔中,接近傳輸線時(shí),作動(dòng)器的磁場要比在地上大得多。尤其是在等電勢模型中,體表的電場強(qiáng)度最大。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,通過測量人體的表皮感受到的電場,可以得出傳輸線上的電場強(qiáng)度為240kV/m。在人體的皮膚上,如果電場強(qiáng)度大于這個(gè)數(shù)值,就會(huì)使人產(chǎn)生不舒服的感覺,從而對高樓或線路上的工作人員產(chǎn)生危險(xiǎn),甚至有生命危險(xiǎn)。要保障居住人員的人身健康,必須加強(qiáng)對強(qiáng)磁場的防護(hù)。
2)電流作用于身體。在電力系統(tǒng)的直接操作過程中,由于暫時(shí)性的電擊會(huì)引起身體的損傷。在強(qiáng)大的磁場中,人們與絕緣的導(dǎo)線發(fā)生碰撞時(shí),導(dǎo)線上的電荷就會(huì)從地上散發(fā)出來,給人帶來瞬間的電流,其影響大小取決于電荷穿過身體的放電強(qiáng)度。所以,在接地時(shí),荷電導(dǎo)線的電勢和電容是很重要的。穩(wěn)態(tài)電擊是在強(qiáng)大的磁場下,導(dǎo)線產(chǎn)生的耦合振幅經(jīng)過人體和導(dǎo)線的接觸而被引入到地面,其電擊強(qiáng)度的高低取決于電流的強(qiáng)度,而在穩(wěn)定狀態(tài)下,身體的感應(yīng)電流水平小于1mA。所以,在帶電作業(yè)中,要保證工人們不受到臨時(shí)的、不穩(wěn)定的電流影響。
3)靜電作用于身體。交流電磁場是一種較慢的電磁場,可以看作是一種靜電磁場。因而,產(chǎn)生一種用于工業(yè)頻率的電磁場的電磁感應(yīng)問題。靜電引起的身體會(huì)被觸電,一是人體在強(qiáng)電場中與大地隔離時(shí)和接地物體連接;二是人體在強(qiáng)電場中與大地隔離時(shí)與導(dǎo)體連接,都是與放電功率有關(guān)的瞬態(tài)電擊。當(dāng)這種能量達(dá)到一定值時(shí),就會(huì)讓人感到痛苦,影響員工的生活和工作。
1)增強(qiáng)輸電線路帶電作業(yè)安全性。帶電工作時(shí)調(diào)整導(dǎo)體電壓和接地電容,在輸電線路直接運(yùn)行過程中,要時(shí)刻注意輸電線路暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流的變化。由于觸電風(fēng)險(xiǎn)高,需要做好安全防護(hù),發(fā)明防護(hù)方法。尤其要科學(xué)、合理地調(diào)整輸電線路中帶電導(dǎo)體的接地電容和電位,保證電流的穩(wěn)定,將臨時(shí)穩(wěn)定的電流有效控制在規(guī)定范圍內(nèi),避免危害人體健康,以此來提高電場強(qiáng)度保護(hù)的安全性。有效提高電場強(qiáng)度保護(hù)的安全性非常重要,特別是在高壓輸電線路直接運(yùn)行的情況下,工作人員經(jīng)常在強(qiáng)電場的影響下遭受一系列的不便。因此,在實(shí)際運(yùn)行前,應(yīng)科學(xué)調(diào)整輸電線路周圍的電場強(qiáng)度,做好電場強(qiáng)度檢測。在此基礎(chǔ)上,應(yīng)合理設(shè)置安全范圍,以實(shí)現(xiàn)對輸電線路直接運(yùn)行的有效保護(hù),合理控制帶電輸電線路的靜電感應(yīng)。傳輸線路上的帶電工作必須考慮靜電感應(yīng),如果在帶電工作的靜電感應(yīng)下一旦發(fā)生操作故障,人員將受到電擊。輸電線路往往是大功率的高壓電氣系統(tǒng),因此靜電感應(yīng)控制是非常必要的,這是保證工作人員安全的關(guān)鍵。
在500kV輸電線路直接運(yùn)行中,當(dāng)執(zhí)行器在鐵塔上的不同位置并進(jìn)入均壓過程時(shí),表面場和周圍電場的強(qiáng)度是不斷變化的。變化的一般規(guī)律是在爬塔過程中,隨著爬塔高度的增加,作動(dòng)器與帶電物體的距離逐漸減小,地表場強(qiáng)逐漸增大,同時(shí)達(dá)到較大值作為相導(dǎo)體的高度;絕緣子的懸掛點(diǎn)越過臂端,執(zhí)行器的表面場強(qiáng)較高;帶電導(dǎo)體表面部分的場強(qiáng)較高,帶電導(dǎo)體背面的場強(qiáng)較低。在激勵(lì)器由電勢注入帶電介質(zhì)后,其表面場強(qiáng)度隨著與帶電介質(zhì)的間距減小而增大。在沿橫向靠近塔體的情況下,其表面場強(qiáng)度呈現(xiàn) U形分布,即頭、足尖磁場強(qiáng)度高,而場強(qiáng)度則以胸、腹為低。在人與導(dǎo)線電壓相同的情況下,在工作面上的電場強(qiáng)度最大[2]。
2)做好帶電操作的保護(hù)措施。直接動(dòng)作時(shí)穿戴的直接工作防護(hù)衣對傳輸線的直接影響是很大的,否則會(huì)嚴(yán)重?fù)p傷人體皮膚。研究表明,在活產(chǎn)過程中,人體皮膚感知的電場強(qiáng)度非常高。因此,工人必須配備全套防護(hù)服,防護(hù)服主要由纖維材料和導(dǎo)電材料制成,穿著全套防護(hù)服可以起到很好的防護(hù)效果。在輸電線路直接運(yùn)行過程中,在不同位置穿著防護(hù)服可以起到保護(hù)作用,放置不同能力的屏蔽面可以有效隔離人體和強(qiáng)電流。在使用防護(hù)服之前,應(yīng)仔細(xì)進(jìn)行質(zhì)量檢查,以確保質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí),應(yīng)仔細(xì)檢查防護(hù)服的連接位置,確保電流連接的完整性。此外,應(yīng)將其保存在干燥的地方,以免變質(zhì)。
靜電防護(hù)服在直接操作過程中會(huì)發(fā)生靜電放電,對人類的身體造成極大的危害。所以,穿上防靜電衣能很好地隔絕靜電的照射,使工人不至于眩暈和嘔吐。防靜電衣的作用是通過釋放靜電來預(yù)防,對員工的人身傷害起到很好的保護(hù)作用。加強(qiáng)對職工的安全教育和職工的安全保護(hù)觀念,嚴(yán)重地制約電力系統(tǒng)的帶電運(yùn)行。當(dāng)前,我國的一些企業(yè)存在一定的安全觀念。在實(shí)施階段,應(yīng)加強(qiáng)對員工的安全培訓(xùn),加強(qiáng)員工的安全意識,使其熟練掌握安全技術(shù),保證在工作中有足夠的安全性。同時(shí),在安全教育過程中,要從輸電線路巡檢、直接工作測量等入手,教育人員按照相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行工作,掌握巡檢、維護(hù)和操作設(shè)備的操作技能,確保直接操作效率的提高和帶電作業(yè)的正確有效保護(hù),降低安全事故發(fā)生的可能性。
由于操作前后人體與帶電體之間存在一定的電位差,其大小與外加電壓有關(guān)。因此,當(dāng)執(zhí)行器接近帶電物體時(shí),會(huì)產(chǎn)生放電火花和脈沖電流,執(zhí)行器會(huì)有異樣。為保證人身安全,傳輸電位時(shí)應(yīng)使用防護(hù)服繞過電流,人體外露表面與帶電物體的距離大于火花放電的距離。在500kV輸電線路直接運(yùn)行中,靜電感應(yīng)引起的觸電對應(yīng)兩種工況:當(dāng)操作人員穿著絕緣鞋在線路塔窗處時(shí),由于直接導(dǎo)線的接近,人體有更多的感應(yīng)電荷,比如觸碰塔身的就是兩只手。當(dāng)?shù)孛娌僮魅藛T在強(qiáng)電場作用下觸摸大型配電器或斷電設(shè)備上的金屬部件時(shí),會(huì)受到靜電感應(yīng)的沖擊。防護(hù)措施為:操作人員必須穿戴全套防護(hù)服或靜電防護(hù)服,防護(hù)接觸點(diǎn)必須接觸良好;輸電線路運(yùn)行過程中,爬塔操作人員不得穿絕緣鞋,尤其是防護(hù)服(或靜電防護(hù)服)。在接觸傳輸線上的長金屬物體之前,轉(zhuǎn)塔執(zhí)行器必須接地。
當(dāng)輸電線路等電位時(shí),必須穿戴全套直接工作防護(hù)服,必須符合國家標(biāo)準(zhǔn)的要求。對于750kV和1000kV屏蔽服,屏蔽效能應(yīng)大于60dB,并應(yīng)穿戴金屬網(wǎng)盔甲。對等操作人員傳輸電位時(shí)應(yīng)穿防護(hù)服,外露面與導(dǎo)電面的距離應(yīng)符合要求。在帶電的超高壓/特高壓輸電線路上,鐵塔工作人員不得穿絕緣鞋。鐵塔工作人員在接觸輸電線路上的長金屬物體之前,必須先接地,在地面工作的人員必須穿防靜電服[3]。
總而言之,在輸電線路上進(jìn)行直接操作是一種非常危險(xiǎn)的工作方式,如果操作不當(dāng),將會(huì)危及工人的生命。在此背景下,必須加強(qiáng)對輸電線路的保護(hù),并采取相應(yīng)的措施,以提高輸電線路的直接操作的安全性,減少安全事故的發(fā)生,保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。