带电作业培训课(输配电).ppt
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1、输、变、配电线路带电作业培训班华北电力带电作业办公室 主办配电线路带电作业培训班北京中国电力培训中心 主办华北电力带电作业办公室 协办输电线路带电作业培训班北京中国电力培训中心 主办华北电力带电作业办公室 协办带电作业培训理论课欢迎各位学员主讲教师:郝旭东19831983年毕业于清华大学电力工程专业年毕业于清华大学电力工程专业华北电力科学研究院有限责任公司华北电力科学研究院有限责任公司 高级工程师高级工程师华北电网有限公司带电作业办公室华北电网有限公司带电作业办公室 技术负责人技术负责人华北电力技术院华北电力技术院 一级专家一级专家全国带电作业标准委员会全国带电作业标准委员会 委员委员全国送电
2、线路工作网带电作业专家组全国送电线路工作网带电作业专家组 专家专家中国带电作业网中国带电作业网 ()()技术支持技术支持或系统电话或系统电话926811259926811259 带电作业培训理论课华北电力科学研究院有限责任公司华 北 电 力 带 电 作 业 办 公 室主要内容1带电作业基本知识2带电作业常用绝缘材料3带电作业安全技术4带电作业常用工器具5带电作业工具试验6输配电线路带电作业7输配电线路常用带电作业项目1带电作业基本知识1。1发展带电作业的必要性1。2我国带电作业发展简史1。3带电作业的各种方式简介1。1发展带电作业的必要性目前我国电力网络很薄弱电力需求紧张供电可靠率要求提高(9
3、9.99%)电网电能损耗1。2我国带电作业发展简史我国从1954年在东北开始开展1958年实现等电位带电作业70年代末到80年代初实现500kV带电作业1。3带电作业的各种方式简介1。3。1、从人与带电体的相对位置划分间接作业法直接作业法间接作业法就是作业人员不直接接触带电体,始终保持一定的安全距离,利用绝缘工具接触、操作高压带电部件的作业。(从操作方法上看,地电位、中间电位作业,带电水冲洗、带电测试、带电气吹清扫绝缘子等工作)直接作业法作业人员近距离直接接触带电体进行作业。作业人员近距离直接接触带电体进行作业。在高压送电线路中,直接法也称为等电位作业,在高压送电线路中,直接法也称为等电位作业
4、,或徒手作业或自由作业。作业人员穿全套屏蔽服,或徒手作业或自由作业。作业人员穿全套屏蔽服,借助绝缘工具接近带电体,人与带电体处同一电借助绝缘工具接近带电体,人与带电体处同一电位。他要求防护用的屏蔽服越导电越好。位。他要求防护用的屏蔽服越导电越好。在配电线路中,在配电线路中,绝缘手套作业法属于直接法,作绝缘手套作业法属于直接法,作业人员穿全套的绝缘服,戴绝缘手套直接对带电业人员穿全套的绝缘服,戴绝缘手套直接对带电体进行作业,人与带电体近距离,但之间通过绝体进行作业,人与带电体近距离,但之间通过绝缘体隔开,人与带电体不是同一电位。他要求防缘体隔开,人与带电体不是同一电位。他要求防护用的绝缘服越绝缘
5、越好。护用的绝缘服越绝缘越好。1。3。2、从作业人员所处电位划分的作业方式按作业人员所处电位可以划分为地电位作业、中间电位作业、等电位作业三种地电位(零电位)是指作业人员始终保持与大地(或杆塔)相同的电位,通过绝缘工具接触带电体的作业。人与带电体的关系是:大地(或杆塔)人绝缘工具带电体中间电位是在地电位和等电位法都不可采用的情况下,借于两者之间的一种方法。他要求人体既要与带电体保持一点距离,也要和大地(接地体)保持一定距离。此时人体的电位是介于地电位与带电体的高电位之间的某一个悬浮电位。人与带电体的关系:大地(杆塔)绝缘体人体绝缘工具带电体等电位作业等电位作业是借助于绝缘工具使作业人员与带电体
6、处于同一个电位上的作业。作业时人员永远与带电体保持接触。人体与带电体的关系:大地绝缘体人体带电体1。3。3、几种作业方法间的关系间接作业法 地电位作业法 中间电位作业法直接作业法 等电位作业法 绝缘手套作业法(中间电位作业法)2带电作业常用绝缘材料2。1常用绝缘绝缘材料的分类2。2电场中的电介质(电工基础理论)2。3绝缘材料的电气性能2。4带电作业绝缘材料的其他性能要求2。5带电作业常用的绝缘材料2。1常用绝缘绝缘材料的分类绝缘材料定义绝缘材料定义绝缘材料又称电介质。它与导电材料相反,在一绝缘材料又称电介质。它与导电材料相反,在一定的电压作用下,只有极微的泄漏电流通过,可定的电压作用下,只有极
7、微的泄漏电流通过,可以认为是不导电的。以认为是不导电的。绝缘板材绝缘板材绝缘管材绝缘管材薄膜(聚丙烯、聚氯乙稀等)薄膜(聚丙烯、聚氯乙稀等)橡胶橡胶绝缘油、绝缘漆、绝缘粘合剂绝缘油、绝缘漆、绝缘粘合剂2。2电场中的电介质(电工基础理论)2。2。1、均匀电场和不均匀电场2。2。2、气体放电2。2。3、固体放电2。3绝缘材料的电气性能绝缘材料的电气性能主要是指绝缘电阻、介质损耗和绝缘强度2。3。1、绝缘电阻绝缘材料在恒定电压的作用下,总用一微小的泄漏电流通过,泄漏电流的大小与材料的电导率成正比,与其绝缘电阻成反比。绝缘电阻得数之与电压有关,通常在介质接近击穿时,有显著的、快速增加的自由电子导电现象
8、,这时阻值将剧烈下降。2。3。2介质损耗介质在电压作用下产生极化和电导,而有能量损耗,称为介质损耗。介质损耗的程度可以用介质损失角正切tg来表示。他是一个之余材料特性有关,而与材料尺寸或所加电压无关的物理量。2。3。3绝缘强度绝缘材料在电场中,由于老化,泄漏电流及高场强区局部放电所产生的热损耗等的作用,当电场强度超过某数值时,就会在绝缘中形成导电通道而使绝缘破坏,这种现象称为绝缘击穿。绝缘击穿的瞬间所施加的最高电压,称为绝缘击穿电压。绝缘材料抵抗电压击穿的能力,称为击穿强度或绝缘强度。2。4带电作业绝缘材料的其他性能机械性能耐热性能工艺性能2。5常用绝缘材料硬质绝缘材料软质绝缘材料3带电作业安
9、全技术3。1过电压及防护3。2强电场及防护3。3电流防护3。1过电压及防护3 3。1 1。1 1电力系统过电压电力系统过电压由于外部(雷电)和内部(故障、操作等),电由于外部(雷电)和内部(故障、操作等),电力系统会出现持续时间较短的电压升高,称之为力系统会出现持续时间较短的电压升高,称之为电力系统过电压。电力系统过电压。过电压持续时间虽然很短,但幅值很高,可能为过电压持续时间虽然很短,但幅值很高,可能为正常工作电压的数倍以上,是电力系统的运行设正常工作电压的数倍以上,是电力系统的运行设备和带电作业人员的主要威胁之一。备和带电作业人员的主要威胁之一。电力系统过电压有外部过电压和内部过电压两大电
10、力系统过电压有外部过电压和内部过电压两大类。类。3。1。1。1外部过电压外部过电压又称大气过电压,通常是指大气中的外部过电压又称大气过电压,通常是指大气中的雷电活动引起的异常电压。雷电活动引起的异常电压。直击雷产生的过电压幅值、陡度与被击杆塔的波直击雷产生的过电压幅值、陡度与被击杆塔的波阻抗有关;阻抗有关;感应雷出现的过电压幅值取决于雷云放电电流值、感应雷出现的过电压幅值取决于雷云放电电流值、线路对地高度、距落雷点的距离。线路对地高度、距落雷点的距离。雷电行波的陡度很高,在导线上传播时会有明显雷电行波的陡度很高,在导线上传播时会有明显的衰减,因而沿线各点的过电压幅值是有差异的。的衰减,因而沿线
11、各点的过电压幅值是有差异的。3。1。1。2内部过电压当电力系统进行开关操作或发生事故,使系统内部参数发生变化时,电力系统将从一个稳定状态过渡到另一个稳定状态,在这个过程中,系统由于内部参数变化而引发电磁能量的振荡、传递和积累,并导致在某些设备上或整个系统中出现很高的过电压,称为内部过电压。内部过电压又可分为暂时过电压和操作过电压两大类;而暂时过电压又包括工频电压升高及谐振过电压。我国过电压保护规程对各电压等级电网的操作过电压倍数K作如下规定:1066kV系统(中性点经消弧线圈接地或不接地)K=4110-154kV系统(中性点经消弧线圈接地)K=3.5 110-220kV系统(中性点直接接地)K
12、=3.0 330kV系统(中性点直接接地)K=2.5 500kV系统(中性点直接接地)K=2.183。1。2安全距离的概念防止过电压伤害的根本手段就是在不同电位的物体(包括人体)之间保持必要的距离,成为安全距离安全距离。安全距离主要包括以下三项:最小安全距离最小组合间隙最短有效绝缘长度最小安全距离可分为四个:最小对带电体安全距离最小对地安全距离最小相间安全距离最小安全作业距离3。1。3安全距离的确定确定安全距离属绝缘配合的计算方法,主要有两种方法:惯用法和统计法。惯用法是早期绝缘配合的习惯用法,主要适用于220kV及以下电压等级。统计法主要针对330kV及以上电压等级。3。1。3。1惯用法惯用
13、法以作用在绝缘上的“最大过电压”和绝缘本身的“最低耐受强度”为依据,使二者之间满足预期的裕度,这个裕度的确定要考虑估计最大过电压和最低耐受强度时产生的偏差。3。1。3。2统计法统计法是根据假定的过电压和绝缘强度的概率分布函数,以及通过试验得到的。一般都是对于330kV及以上的超高压系统自恢复绝缘使用。3。1。3。3带电作业危险率危险率是指带电作业间隙在发生一次操作过电压时,该间隙发生放电的概率。一般采用(15)105,即带电作业的间隙每遇到一次操作过电压,就有十万分之一的可能,或者说出现十万次相同条件的过电压,带电作业间隙有一次放电机会。3。1。3。4各个电压等级安全距离 相对地 相对相 组合
14、间隙10kV 0.4 0.635kV 0.6 0.8 0.7110kV 1.0 1.4 1.2220kV 1.8 2.5 2.1330kV 2.6 3.5 3.1500kV 3.6 5.0 4.03。2强电场及防护3。2。1电场只要有电荷存在就存在电场。电极表面的电场强度与其表面电荷密度成正比,所以电极的尖端边缘其曲率半径小,表面电荷密度大,电场强度高,易容易发生局部放电。3。2。2静电感应交流工频电场是一个变化缓慢的电场,可以看作静电场。这也就存在静电感应问题。当一个导体接近一个带电体时,靠近带电体一面就会感应出与带电体极性相反的电荷因静电感应而产生感应电压与带电体电压大小、导体几何尺寸、距
15、离等有关人体在静电场中也会产生静电感应。当人体处于不同位置,人体各部位体表场强也是不同的。人体的突出部分体表场强最强;尤其是当在进行电位转移时,手接触导线时,手与导线之间的间隙处场强非常大,会导致之间放电,直至手握到导线上后,放电才会停止。因而,等电位作业时,不论电压等级高低,都须采取防护措施。3。2。3强电场对人体的生态效应3。2。3。1电场对人体长期生态效应世界健康组织提出场强至20kV/m不会有害健康。我国试验单位研究结果40kV/m时未发现对动物的生物学带来影响。当场强到100kV/m时,会出现对动物的生物学带来影响。3。2。3。2人体在强电场中的感觉当电场强度超过240kV/m时,裸
16、露的皮肤上开始感觉到有微风拂过。再高时,会有异声感、蛛网感、针刺感所以240kV/m作为人体对电场的感知水平。3。2。4高压电场中的防护高压电场中的防护就是抑制强电场对人体产生的不适感觉,减少工频电场对人体的长、短期生态效应。屏蔽服屏蔽服的原理就是利用法拉第笼原理,在封闭导体内部,电场强度为零。主要作用屏蔽电场均压作用旁路分流3。3电流防护3。3。1人体对电流的生理反应当人体被串入在闭合的电路中,人体就会有电流通过。人体的电阻一般按1000计算。人体对工频稳态电流的生理反应(mA)生理效生理效应应 感知感知 震惊震惊 摆摆脱脱 呼吸呼吸痉挛痉挛 心心脏纤维脏纤维性性颤动颤动男性 1.1 3.2
17、 16 23 100女性 0.8 2.2 10.5 15 1003。3。2绝缘工具的泄漏电流绝缘材料在内外因影响下,会有一定的电流流过,称为泄漏电流绝缘工具表面由于外来杂质影响,使得沿表面流过电流为表面泄漏电流,这是主要的部分绝缘工具的电阻远远大于人体电阻,利用绝缘工具阻断通过人体的电流3。3。3绝缘子串的泄漏电流当空气湿度较大时,绝缘子表面泄漏电流会较大,可能达到毫安级。所以摘除绝缘子挂点时需穿屏蔽服、戴屏蔽手套。3。3。4在载流设备上工作的旁路电流4带电作业常用工器具4。1遮蔽用工具4。2个人防护工具4。3操作用工具4。4绝缘平台、绝缘斗臂车4。1遮蔽用绝缘工具用于遮蔽带电体和接地部件的保
18、护用具。一般不起主绝缘作用,只适用于带电作业人员发生意外短暂触碰时,起绝缘遮蔽、隔离的保护作用,只适用于10kV及以下电力设备。但是它有一定的保护范围,与带电体直接接触的遮蔽用具的边缘是有可能发生沿面闪络的。绝缘遮蔽工具类型1 1、导线遮蔽罩(含绝缘软管)、导线遮蔽罩(含绝缘软管)2 2、耐张装置遮蔽罩、耐张装置遮蔽罩3 3、针式绝缘子遮蔽罩、针式绝缘子遮蔽罩4 4、棒型绝缘子遮蔽罩、棒型绝缘子遮蔽罩5 5、横担遮蔽罩、横担遮蔽罩6 6、电杆遮蔽罩、电杆遮蔽罩7 7、套管遮蔽罩、套管遮蔽罩8 8、跌落式开关遮蔽罩、跌落式开关遮蔽罩9 9、隔板、隔板1010、绝缘毯、绝缘毯1111、特殊遮蔽罩、
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