输电带电作业发展

Ⅰ 高压（66/110/220kV）输电线路带电作业技术发展

一、高压输电线路带电作业发展概述

20世纪50年代初，随着我国国民经济的逐步恢复和发展，对电力需求日益迫切。尤其是大工业用户对连续供电的要求也日益严格，常规的停电检修越来越不能满足用户需求和社会发展需要。当时，我国最大的钢铁基地——鞍山，线路停电尤为困难。为解决线路要检修而用户又不能停电的问题，于是，“不停电检修技术”（即带电作业技术）应运而生。

1954年5月12日，鞍山供电局以“生字0358号”通知号召职工开展带电作业技术研究，这一天作为中国带电作业发展的“开端”，载入中国带电作业史册。中国带电作业开始了不断探索、勇攀高峰、全新发展的辉煌历程。

20世纪50年代是中国带电作业的探索起步阶段，在这段时间，中国带电作业中心主要是在当时中国的重工业地区——东北。1956年6月，鞍山供电局成立中国第一个带电作业专业组。1957年10月，东北电业局设计了第一套220kV高压输电线路带电作业工具。1958年3月，辽宁省电业局举行我国第一次较大规模的带电作业现场操作表演会。1958年，沈阳中心试验所首次在220kV线路上完成了等电位修补导线的作业，开创了中国带电作业的新篇章。截止到50年代末，中国已基本具备从3.3kV到220kV，包括输电、变电、配电三方面从事带电作业的技术能力。

20世纪60年代至80年代初期是中国高压带电作业的蓬勃发展时期，在这段时期，输电线路高压带电作业获得了快速而全面的发展。1960年，辽吉电管局制定了《高压架空线路不停电检修安全工作规程》，成为我国第一部具有广泛指导性的带电作业规程，标志着我国带电作业已步入规范发展的轨道。整个60年代，全国多个省、市相关供电局先后成立了带电作业专业班组，全国范围内的带电作业从单纯的技术推广转入结合本地区具体条件和生产任务的创新发展阶段；检修工具在轻便化、绳索化方面有了长足发展，绝缘软梯、绝缘滑车组得到了广泛应用；作业项目向带电更换导线和架空地线、带电移动杆塔、带电改造塔头等复杂项目进军。1968年，鞍山电业局成功试验沿绝缘子串进入220kV强电场的新方法，并很快推广至全国。1973—1975年，浙西供电公司开展浙西电网110kV新（新安江）龙（龙游）衢（衢州）输电线路带电升压至220kV线路工程大会战，将运行线路16种不同规格的306基水泥双杆带电升压，创造了我国带电作业奇迹。1977年，水利电力部将带电作业纳入到部颁安全工作规程。此后，中国带电作业开始与国际接轨，成立了IEC/TC78标准国内工作小组。因为特定的历史和社会、经济原因，60年代至80年代初期是中国高压带电作业的高潮时期。

20世纪80年代中期至90年代末，中国带电作业步入标准化发展时期，在这段时期，输电线路高压带电作业在标准化、系列化方面获得了快速发展。1984年，中国带电作业标准化委员会成立，标志着中国带电作业迈入标准化发展阶段。随后，为保证带电作业工器具的作业安全，全国各地在国家、省政府相关部委的支持下，大范围开展带电作业工器具改进定型会，形成了一系列的带电作业专用工器具；同时，在国家相关部委和带电作业标委会的统一组织和推动下，先后在带电作业技术条件、带电作业工器具、防护试验等方面编制了一系列标准，为确保带电作业的现场安全奠定了坚实的基础。1991年3月，电力部颁布《电业安全工程规程》（电力线路部分）（DL409—91），该规程对带电作业的安全距离、技术措施、带电作业工器具试验等进行了系统性的规定，标志着我国带电作业标准化方面取得了长足进步。

进入21世纪以来，随着110kV和220kV同塔双回线路、同塔多回线路、紧凑型线路的快速增多，高压输电线路带电作业步入精益化发展时期。从2005年，华北电力科学研究院有限责任公司、廊坊供电公司对我国第一条220kV紧凑型高压架空输电线路带电作业进行研究开始，到浙江金华电业局开展220kV管型母线带电作业研究，再到国网公司项目开展“带电作业仿真培训系统”，以及国网青海省电力公司、中国电力科学研究院、国网西藏电力有限公司共同开展“高海拔地区输电线路带电作业试验研究和应用”等项目，在这一时期，高压输电线路带电作业着重对新出现的复杂线路、特种塔型开展带电作业的安全性、可行性以及相应的新型工器具进行了系统性地研究。

经过60年的发展，我国高压输电线路带电作业实现了从无到有，从局部到全面，从粗放到精细，从标准化到精益化，从典型到特殊的跨越，带电作业的技术理论研究、工器具的研究开发、标准制定和安全管理方面得到了不断发展。目前，我国的高压输电线路带电作业无论是在作业方法的多样化、作业工器具的轻巧化、作业项目的操作难度、应用的广泛程度等方面都具有了自己的特色。

二、高压输电线路带电作业技术特点

（一）高压输电线路结构特点

在我国，高压输电线路按电压等级划分，一般包括：66kV、110kV、154kV、220kV四个电压等级。作为高电压输电线路，目前66kV、154kV的输电线路只存在北方小部分地区，并且随着国民经济的发展，已经逐渐被改造为110kV和220kV输电线路，因此，110kV和220kV线路是我国目前最典型的高压输电线路。

高压输电线路按结构进行划分，一般分为架空输电线路和电缆输电线路，目前通常所说的带电作业一般均在架空输电线路进行。

架空输电线路是指架设于地面上，利用绝缘子和空气绝缘的电力线路，架空线路通常由导线、架空地线、绝缘子串、金具、杆塔、基础、接地装置等几部分组成。

导线承担传导电流的功能，必须具有足够的截面以保持合理的通流密度，运行中的导线都是处在高电位。为了减小电晕放电引起的电能损耗和电磁干扰，导线还应具有较大的曲率半径。110kV线路一般采用单导线，220kV线路可以根据实际选用单导线或双分裂导线。

架空地线（又称避雷线）主要用于防止架空线路遭受雷闪袭击所引起的事故，它与接地装置共同起防雷作用。根据落雷密度和实际防雷需要，架空地线可以采用单地线、双地线架设，110～220kV线路一般需全线架设双地线，部分位于少雷区的110kV线路可以采用单地线架设。

绝缘子串是由单个悬式绝缘子串接而成，需满足绝缘强度和机械强度的要求，主要根据不同的电压等级来确定每串绝缘子的个数，也可以用棒式绝缘子串接。对于特殊地段的架空线路，如污秽地区，还需采用特别型号的绝缘子串。一般而言，110kV线路绝缘子串不得少于7片，220kV线路绝缘子串不得少于13片。

金具是连接和组合输电线路的各类装置，是起到传递机械负荷、电气负荷及某种防护作用的金属附件。按作用及结构可分为悬垂线夹、耐张线夹、连接金具、接续金具、保护金具、拉线金具等类别。

杆塔与基础是架空线路的主要支撑结构，多由钢筋混凝土或钢材构成，根据机械强度和电绝缘强度的要求进行结构设计。杆塔按材料一般可以分为水泥杆、铁塔、钢管杆等。按结构型式可分为自立塔和拉线塔两类。按使用功能可分为承力塔、直线塔、换位塔和大跨越高塔。按同一杆塔所架设的输电线路的回路数，还可分为单回、双回和多回路杆塔。目前，随着土地资源的日益紧缺，越来越多的110kV和220kV线路采用双回路或多回路架设。

（二）典型带电作业方法

在输电线路上进行带电作业，是作业空间最大的一类区域，相对于同电压等级的变电站而言空气间隙要大一些，而同配电线路相比较，则空间距离更显宽阔。因此，输电线路的带电作业方法主要是依据相导线对地距离、相与相导线之间的距离以及作业人员在其间的相对位置进行调整的。

经测试证明，为保证现场带电作业安全，必须具备三大技术条件：流经人体的电流不超过人体的感知水平1mA；人体体表局部场强不超过人体的感知水平240kV/m；人体与带电体（或接地体）保持规定的安全距离。

1.一般线路的带电作业

高压输电线路的带电作业方式有两种分类方法：

（1）按作业人员与带电体的相对位置来划分。带电作业方式根据作业人员与带电体的相对位置分为间接作业与直接作业两种方式。

间接作业是作业人员不直接接触带电体，保持一定的安全距离，利用绝缘工具操作高压带电部件的作业。从操作方法来看，地电位作业、中间电位作业、带电水冲洗和带电气吹清扫绝缘子等都属于间接作业。间接作业也称为距离作业。

直接作业是作业人员直接接触带电体进行的作业，在输电线路带电作业中，直接作业也称为等电位作业，在国外也称为徒手作业或自由作业。作业人员通过穿戴全套屏蔽防护用具，借助绝缘工具进入带电体，使人体与带电设备处于同一电位再进行作业，作业过程中与地电位保持一定的安全距离。

（2）按作业人员的人体电位来划分。按作业人员的自身电位来划分，带电作业可分为地电位作业、中间电位作业、等电位作业三种方式。

地电位作业法是指作业人员保持人体与大地（或杆塔）同一电位，通过绝缘工具接触带电体的作业。人体与带电体的关系是：人体（大地、杆塔）→绝缘工具→带电体。高压输电线路地电位作业法典型的作业包括使用绝缘工具带电处理导地线异物、使用绝缘操作杆检测瓷质绝缘子零值、使用绝缘操作杆更换直线绝缘子串。

中间电位作业法是指在地电位法和等电位法不便采用的情况下，介于两者之间的一种作业方法。它要求作业人员既要保持对带电体有一定的距离，又要保持对地有一定的距离，人体与带电体的关系是：大地（杆塔）→绝缘工具→人体→绝缘工具→带电体。高压输电线路地电位作业法典型的作业包括使用卡具更换单片耐张绝缘子、沿绝缘子串进出强电场等。

等电位作业法是指作业人员保持与带电体（导线）同一电位的作业。人体与带电体的关系是：人体（带电体）→绝缘工具→大地（杆塔）。高压输电线路等电位作业法典型的作业包括带电更换直线绝缘子串（等电位法）、带电更换耐线绝缘子串（等电位法）、带电修补导线等。

2.常用进入强电场的方式

目前，在我国高压带电作业过程中，常用进入强电场的方式主要有：

（1）沿绝缘软梯进入强电场。

适用范围：直线塔、耐张塔均可使用，110kV及以上输电线路带电作业，是高压输电线路带电作业最常用的进入强电场方式。

所用工具：绝缘软梯及软梯架一套；绝缘操作杆一副；绝缘传递绳及跟斗滑车一套；绝缘绳一根。

操作程序：地电位电工携带绝缘绳登塔至横担处，在地面电工的配合下将绝缘操作杆传至塔上；地电位电工使用绝缘操作杆将穿有绝缘绳的跟斗滑车挂在导线上，地面电工使用绝缘跟斗滑车及绝缘传递绳将绝缘软梯提升至导线位置，并在地电位电工的配合下将软梯挂好；等电位电工攀登软梯进入强电场。

（2）沿绝缘平梯进入强电场。

适用范围：适用于110kV及以上线路的直线塔、耐张塔进入强电场，尤其是对110kV和220kV线路最为适用。

所用工具：绝缘平梯一副；高空保护绳一条；绝缘传递绳一条；绝缘滑车绳套一条。

操作程序：地电位电工携带绝缘绳登塔至横担处，将传递绳滑车挂在横担适当位置；等电位电工登塔至作业点；地面电工将绝缘平梯传至作业横担，由地电位电工和等电位电工配合将绝缘平梯端挂在导线侧适当位置，另一侧固定在塔身适当位置；等电位电工沿平梯进入强电场。

（3）沿耐张绝缘子串进入强电场。

适用范围：适用于220kV及以上线路耐张塔进入强电场。

所用工具：绝缘操作杆及零值绝缘子检测仪一台；绝缘传递绳一条。

操作程序：等电位电工携带绝缘绳登塔至横担处，地面电工将绝缘操作杆及零值绝缘子检测仪传至作业横担；等电位电工使用绝缘操作杆及零值绝缘子检测仪进行零值检测，检测结果满足相关标准的要求；等电位电工采用“跨二短三法”进入强电场。

3.特殊带电作业方法研究

（1）220kV紧凑型高压架空输电线路带电作业研究。2005年，华北电力科学研究院有限责任公司、廊坊供电公司郝旭东等人对我国第一条“安屯Ⅱ回”220kV紧凑型高压架空输电线路带电作业进行了研究，计算了其过电压和安全距离，使在此线路上进行带电作业成为可能。根据其过电压情况以及安全距离，设计了在该线路上进行带电作业的方式，并设计开发相应的带电作业工具；在实际线路上成功进行了带电作业操作。2005年12月27日，该项目在河北廊坊通过了华北电网有限公司的科技评审。专家们一致认为该项目具有自主知识产权，填补了国内220kV紧凑型线路带电工作的空白。专用工具和作业导则的整体技术达到国际领先水平。该项目已在生产实践中试用近半年，使用效果良好，通过了科技评审。建议进一步深入研究紧凑型线路带电工作，加快成果转化，推广其使用范围，以进一步满足此领域生产工作的需要。此项目获华北电网有限公司2005年度科技一等奖，国家电网公司2006年科技一等奖。

（2）220kV同塔六回输电线路直线塔带电作业试验研究。220kV同塔六回输电线路的设计打破以往常规设计，塔窗结构、绝缘子串悬挂方式等都较常规设计有了较大变化，电气距离也相对减小。在同塔六回线路上进行带电检修工作，其安全距离、作业方法等需要试验实操验证。

2007年，华北电力科学研究院在沙河试验基地进行了“220kV同塔六回输电线路直线塔带电作业”不同工况作业位置的操作冲击放电试验，根据该线路的操作过电压重新确定带电作业最小安全距离，并在真实塔型上放入模拟人进行模拟实际工况的操作冲击放电试验，根据冲击试验中的50%放电电压，对各个主要工作点进行危险率的核算，以确保带电作业安全。通过试验反复验证，课题组确定了带电作业安全距离控制、进出强电场方式、现场作业方法等带电作业要求。

（3）220kV管型母线带电作业研究。随着电网的发展，管型母线在变电站内大范围使用，开展220kV管型母线带电作业，可有效降低母线停役次数，极大提高供电可靠性，其经济效益和社会效益显著。由于管型母线的自身特点，无法使用悬挂绝缘软梯等常规带电作业方式开展作业，该项技术应用在国内依然处于空白阶段。

2010年至2012年，通过两年多的科技攻关，浙江省金华电业局针对需要研制了新型绝缘升降平台，开发了管型母线带电作业专用等电位铜滑车，编制了详尽的作业指导书，并在国内首次开展了220kV管型母线带电作业。

该项目的成功实施解决了220kV管型母线带电作业的难题，填补了国内220kV管型母线带电作业的空白。2011年12月底，该项目顺利通过了浙江省电力工业局的科技成果鉴定。2012年，该项目获浙江省电力公司科技成果二等奖。

（4）110kV及220kV钢管钢塔输电线路带电作业研究。2012年，无锡供电公司、中国电科院武汉分院、上海市供电公司等单位对110kV及220kV钢管钢塔输电线路带电作业安全距离进行了试验研究，针对带电作业时的各典型工作位置，通过1∶1模拟杆塔试验得出了各工作位置的带电作业操作冲击放电特性，确定了110kV及220kV钢管钢塔输电线路带电作业最小安全距离，并通过钢管塔及普通塔对比冲击放电试验，分析比较了两种间隙下的操作冲击放电特性，研究成果为在110kV及220kV钢管钢塔输电线路上开展带电作业提供技术支撑。

（5）110～500kV同塔多回特殊输电线路带电作业研究。2013年，湖南省电力公司带电作业管理中心对110～500kV同塔多回等特殊输电线路带电作业相关技术问题进行了研究，提出了新的作业方法，研制了相关配套作业工具，解决了生产当中的技术难题；提出的110kV耐张塔带电支开跳线新方法和配套研制的110kV绝缘扒杆，解决了110kV输电多（双）回耐张塔因上层跳线影响造成耐张塔带电作业距离紧张的难题；研制了带电更换220kV输电线路多回路双分裂导线单串直线绝缘子工具，解决了不同规格的横担卡具不通用以及等电位更换220kV双分裂导线绝缘子操作繁琐的难题；提出的采用绝缘旋转摆梯进入地电位和等电位作业点新方法以及配套研制的绝缘旋转摆梯，解决了110～220kV多回路钢管杆进入作业点的难题；利用芳纶绝缘绳替代传统绝缘吊线杆（板）带电更换500kV输电线路直线绝缘子，解决了作业时吊线杆易弯曲变形及山区运输困难的问题。

（6）220kV同塔四回线路带电作业研究。2013年，浙江省杭州供电局进行了220kV同塔四回线路带电作业研究，通过研究220kV同塔架设四回输电线路带电作业安全距离、进入强电场方法、带电作业安全性分析、危险点及预控制措施等一系列关键问题，探讨了220kV同塔四回输电线路带电作业的可行性。研究使用了多种方法工器具配合在净空尺寸较小、开展带电作业难度大的塔型上进行带电作业，具有一定的推广价值。但由于同塔四回输电线路净空尺寸较小，进入强电场的路径较长，尚存在常规材质的绝缘硬梯尺寸长、重量大等问题，需进一步开展研究工作。

（7）高海拔地区输电线路带电作业试验研究。2014年6月，国网青海省电力公司、中国电力科学研究院、国网西藏电力有限公司共同完成“高海拔地区输电线路带电作业试验研究和应用”项目。课题组在海拔2000m、3000m、4300m地区750kV、±400kV、330kV和220kV输电线路真型塔上开展了带电作业试验研究，并对结果进行分析计算，得到了带电作业组合间隙的放电特性曲线，推荐了最小安全距离、最小组合间隙距离、带电作业工具最小绝缘长度及带电作业进入方式；同时在海拔2000m、3000m、4300m地区750kV、±400kV、330kV和220kV输电线路真型塔上开展了带电作业安全防护试验研究，并对安全防护试验结果进行了分析，提出安全防护措施；根据试验数据提出了1000～5500m海拔高度下750kV、±400kV、330kV和220kV输电线路带电作业技术导则，编制了750kV、±400kV、330kV和220kV输电线路带电作业指导书，对今后规范高海拔地区输电线路带电作业提供了理论依据。

Ⅱ 330kV超高压输电线路带电作业技术发展

一、330kV带电作业发展概述

1971年3月8日，关中供电局宝鸡分局的工人陈家良穿着“工学一号”和“工学二号”均压服，第一次成功地进入了330kV刘天关输电线路上进行等电位作业。自此，我国等电位作业从220kV跨入了330kV电压等级。

330kV带电作业经过了34年的发展，先后经历了规程规范的补充完善、工器具的研制、作业方法的改进等发展过程，到20世纪90年代330kV带电作业已进入到了一个辉煌的时代，90年代330kV输电线路带电作业可以进行金具、导线、绝缘子等方面的日常带电消缺，基本满足了所有塔型任意缺陷的带电消除，为330kV输电线路的长周期不间断供电做出了贡献。

二、330kV带电作业技术特点

1.线路本身特点

330kV输电线路只有陕西、甘肃、宁夏、青海、新疆西北五省所有，其绝大部分为二分裂导线设计，只有少部分为四分裂导线。330kV输电线路杆塔主要有酒杯型、猫头型、干字型和紧缩型。带电作业除紧缩型塔电气间隙比较紧张，不适宜带电作业外，其余塔型均可开展带电作业。

2.带电作业技术手段（作业方法）

330kV输电线路带电作业电场的进入方法，对于耐张塔主要采用“跨二短三”自由穿越法，对于直线塔主要采用悬挂软梯法以及绝缘斗臂车送人法。可以开展的主要工作有更换单片绝缘子、更换整串绝缘子、导线修补、间隔棒更换、防震锤更换及滑移处理、金具螺栓及销子补装及更换。

3.工器具研究

在工器具研究方面先后研究完成了双分裂导线飞车，解决了330kV输电线路双分裂导线人员位移工作的难题，完成了铝合金卡具，包括闭式卡、端部卡、大刀卡、丝杆收紧装置、托瓶架，这些装置的研究基本可以涵盖带电作业的所有项目。

三、330kV带电作业技术的发展历史

20世纪70年代是330kV带电作业技术发展历史上的探索阶段。1971年3月8日，关中供电局宝鸡分局的工人陈家良穿着“工学一号”和“工学二号”均压服，第一次成功地进入了330kV刘天关输电线路上进行了等电位作业。自此，我国等电位作业从220kV跨入了330kV电压等级。1972年，西安供电局先后组织完成了330kV线路带电作业安全性试验、330kV直线串绝缘子带电作业方式的安全性试验。提出了人体对带电体必须保持的空气距离的数据。

20世纪80年代是330kV带电作业技术发展历史上的快速提高及发展阶段。

1981年10月，明确了330kV设备在高海拔地区使用绝缘子串进入强电场作业方式时，要采用保护间隙。

1985年7月完成了ZP—1型自爬式零值绝缘子检出器鉴定。该装置利用特殊的螺旋推进器结构，使检出器能沿着耐张绝缘子串自动爬行，适用于500kV及330kV长串耐张绝缘子检测工作。8月完成了50—Ⅱ型超高压屏蔽服技术鉴定。该屏蔽服采用Φ0.04mm导电纤维为不锈钢丝与阻燃拼捻而成，具有较好的电气性能，适用于110～500kV带电作业以及330～500kV地面巡视人员的电场防护。

1987年11月，完成了330kV更换耐张单片绝缘子、330kV更换耐张整串绝缘子、330kV更换直线整串绝缘子及330kV等电位骑飞车作业等4个项目的现场鉴定。这次鉴定开创了高海拔地区超高压输电线路带电作业的新局面。

1989年2月制定了西北电网带电作业发展规划及攻关项目规划，成立了西北电网带电作业标准化工作小组。8月，完成了直角绝缘梯和微型手动绞磨鉴定。直角绝缘梯是用在330kV直线杆等电位作业进入强电场，解决组合间隙不足的难题。微型手动绞磨是选用铝合金制成的轻便牵引工具。9月，完成了“伸缩式绝缘测量杆”，该装置是架空电力线路带电测量各种距离的新工具，适用于330kV及以下电力线路对地距离、交叉跨越、杆塔间隙测量以及变电站内同类型测量工作。

20世纪90年代及以后是330kV带电作业技术发展历史上成果的应用阶段。

1990年7月，甘肃兰州供电局在330kV系统内首次成功地进行带电加高330kV刘天关线的ZM1型铁塔。ZM1型铁塔全高32m，总重量达31t。带电整体升高的幅度为4m。这项工作为西北地区330kV超高压输电线路开展大型带电作业积累了经验。该项目被兰州广播电台、电视台评为1990年十大新闻之一。

1991年12月，能源部颁发DL415—1《带电作业用火花间隙检测装置》技术标准。

1992年8月，能源部发布DL487—92《330kV及500kV交流架空送电线路绝缘子串分布电压》标准。同月，西北电管局组织完成了间接作业法更换330kV直线单片绝缘子卡具；间接作业法更换330kV直线整串绝缘子卡具；更换330kV直线塔V形串绝缘子卡具；更换330kV耐张整串绝缘子工具；自由进入法更换330kV耐张单片绝缘子卡具；等电位作业法更换330kV直线串绝缘子的直角绝缘梯及330kV四分裂导线使用的飞车等创新研制工器具的鉴定工作，这些工器具在实际生产中的应用，为更加安全、优质、高效330kV带电作业奠定了一个坚实的基础。

自此，330kV带电作业从探索、提高、发展阶段迈上了一个成熟成果全方位实践应用之路，330kV带电作业为西北地域330kV电网长周期安全稳定运行做出了杰出的贡献，创造了突出的社会效益和经济效益。

Ⅲ±500/500kV超高压输电线路带电作业技术发展

一、±500/500kV带电作业发展概述

我国的500kV交流超高压输电线路的带电作业起始于20世纪80年代，经过近三十年的发展，500kV带电作业的技术理论研究、工器具研究开发、标准制定和安全管理方面得到了长足的发展。目前，我国的500kV带电作业项目涵盖绝缘子、金具、导地线、杆塔等线路部件。带电作业工具从简单的支、拉、吊、紧工具向绳索化、自动化发展。带电作业方法由地电位、等电位向直升机作业法提高，已经掌握了直升机带电水冲洗、直升机等电位检修等世界先进的检修方法。先后颁布了《送电线路技术导则》、《500kV紧凑型输电线路带电作业技术导则》、《同塔多回输电线路带电作业技术导则》、《带电作业用脚踏式500kV四分裂导线飞车》等多项规程规范，对我国500kV交流超高压输电线路带电作业的发展起到重要指导意义。

我国±500kV直流输电线路研究开始于1985年，先后完成了±500kV直流带电作业基础理论研究、工器具研制等工作。带电作业项目和带电作业方法与交流输电线路一起得到了快速发展。2004年出版了《±500kV直流输电线路带电作业技术导则》等规程规范，第一次对我国±500kV直流超高压输电线路带电作业进行了系统全面地总结。

二、±500/500kV带电作业技术特点

1.线路本身特点

±500kV/500kV超高压输电线路是目前我国网架最主要的骨干线路，随着超高压输电线路技术的发展，500kV输电线路的类型有了大的发展，主要有500kV单回路线路、500kV同塔双回线路、500kV同塔多回线路、500kV紧凑型输电线路、±500kV直流输电线路等类型。从杆塔型式讲，其结构得到了不断的优化，由传统的直线酒杯塔、耐张“干”字型塔向直线猫头塔、ZBV等紧凑型塔转变，塔窗空气间隙进一步缩小。从导线种类讲，导线的直径不断扩大，从LGJ300到LGJ630等更大直径的导线，通流容量更大，金具承受的负荷不断加大。总体来讲，500kV输电线路具有以下特点：①杆塔高、塔头尺寸大、导线分裂数多，绝缘子片数多，吨位大；②线路的运行电压高，带电体周围的电场强度高；③超高压输电线路长，沿线地理、气候环境复杂。目前由于超高压输电线路的输送容量大，因此开展带电检修对保证线路安全运行有着更重要意义。

2.带电作业方法

±500kV/500kV输电线路的带电作业方法主要有地电位作业、等电位作业、中间电位作业法等。由于500kV的塔头尺寸大、绝缘子串长等特点，使用绝缘操作杆对导线侧金具检修的功效特别低，所以500kV输电线路以等电位作业方法为主。目前，直线塔进入等电位的作业方法主要有乘坐绝缘吊篮（吊梯）荡入法、沿绝缘平梯进入法、绝缘竖梯荡入法、绝缘软梯法进入法等。耐张塔进入等电位的方法主要沿耐张绝缘子串进入。

通过三十多年的发展，我国500kV输电线路的作业技术已经相当成熟，带电作业项目几乎涵盖绝缘子、金具、导地线等架空输电线路各部件。主要作业项目有带电更换直线整串（单片）绝缘子、带电更换金具、带电更换V串整串（单片）绝缘子、带电更换耐张单片绝缘子、带电更换耐张整串绝缘子、带电修补导线、带电修补地线、带电处理耐张线夹发热、带电检测低零值绝缘子、带电测量绝缘子污秽度、带电检测复合绝缘子憎水性等。2005年，我国开始开展直升机带电作业和直升机水冲洗，在国内首次实现了500kV输电线路的直升机等电位带电作业、填补了国内相关领域的空白。

±500kV直流输电线路带电作业技术与500kV交流输电线路带电作业技术相比，除了带电作业粒子流防护方面，并没有太大的区别，具有相当的通用性。

3.工器具研究

500kV超高压输电线路所使用的带电作业工器具主要包括绝缘硬质工具、绝缘软质工具、金属工器具、个人安全防护用具、检测仪表等。硬质绝缘工具主要包括绝缘操作杆、绝缘吊拉棒、绝缘托瓶架、绝缘滑车等。软质绝缘工具主要包括防潮绝缘绳、绝缘软梯、绝缘绳套等绳索类工具。金属工具主要包括闭式卡、大刀卡、四钩卡、丝杠紧线器、液压紧线器、飞车等工器具。个人安全防具用具主要包括屏蔽服、导电鞋、导电手套、屏蔽眼镜等。检测仪表主要有万用表、绝缘电阻检测仪、风速湿度计等。1982年，我国第一套500kV均压屏蔽服装通过鉴定，为等电位作业提供了必备的防护用具。近期随着材料工业的革命，出现了许多新材料，如硅橡胶复合绝缘子、引拔棒、泡沫填充防潮绝缘杆、防潮绝缘绳等。这些材料和设备对带电作业的发展带来较大的帮助。目前，500kV绝缘硬质工具主要采用空心绝缘管、泡沫填充绝缘管和实心绝缘棒等材料制作。绝缘软质工作主要采用防潮高强绳、防潮绝缘绳等材料制作。金属工器具主要是采用高强度铝合金等材料制作。整体来讲，带电作业工具向绳索化、轻便化、自动化发展。

Ⅳ±660kV超高压输电线路带电作业技术发展

“宁东—山东±660kV直流输电示范工程”为世界首次设计施工建设。对于±660kV这一新的电压等级，国内外尚未开展过相关带电作业技术的研究。“宁东—山东±660kV直流输电示范工程”按照已有的带电作业技术标准、技术导则、作业方法等技术条件无法满足带电作业的要求。为了实现工程建成后的带电检修工作，保证输电线路的正常运行，我国对±660kV直流输电线路进行了带电作业相关研究，根据±660kV直流输电线路带电作业特点，结合该线路塔型、导线布置、人在塔上的作业位置等实际情况，开展了带电作业试验研究，建模计算线路带电作业最大过电压水平，应用带电作业安全间隙配合方法，确定带电作业最小安全距离；分析等电位进入方式，校核“宁东—山东±660kV直流输电示范工程”带电作业安全性；计算了带电作业人员体表电场强度和电位转移过程中流经人体的能量，确定±660kV直流带电作业屏蔽服的主要技术参数，并研制±660kV带电作业专用工具；编制了±660kV直流输电线路带电作业技术导则及系列指导书，共包括进入等电位、检测绝缘子、更换V形整串绝缘子、更换耐张串单片绝缘子、检查和维修架空地线、更换间隔棒及一回或一极停运时在停电回路检修等15个项目，实现了±660kV直流输电线路带电作业现场应用。

一、±660kV输电线路带电作业关键参数确定

结合“宁东—山东±660kV直流输电示范工程”实际，采用理论计算与模拟塔窗试验相结合的研究方法，在计算分析±660kV同塔双回直流输电线路带电作业过电压水平，对作业人员可能出现的闪络概率基础上，通过1∶1模拟塔窗试验获得典型工作带电作业安全间隙放电特性，从而计算确定了带电作业最小安全距离和最小组合间隙等带电作业关键参数。±660kV线路带电作业安全距离试验见图7-6。

二、±660kV输电线路带电作业安全防护

对±660kV输电线路带电作业人员在等电位作业工况下体表电场分布进行实地测量和计算，针对人员体表合成场、电位转移脉冲电流等主要危险源特性进行了深入分析，确定了适用于±660kV直流线路屏蔽服的主要参数。±660kW线路带电作业电场分布计算，见图7-7。其作业人员的安全防护服见图7-8。

三、±660kV输电线路带电作业现场应用

2008年，±660kV输电线路带电作业研究成果已被中南电力设计院、西北电力设计院等工程设计单位应用于宁东—山东±660kV输电示范工程杆塔外绝缘设计。2010年11月，宁东—山东±660kV输电示范工程投入商业运行，所编制的带电作业技术导则和作业指导书已被山东超高压公司采用，指导线路带电作业工作开展。2011年10月17日，山东超高压公司采用本项目研究成果，在“宁东—山东±660kV直流输电示范工程”山东段世界首次成成功开展±660kV等电位作业，中央电视台全程直播了作业过程。

Ⅴ 750kV输电线路带电作业技术发展

自2004年开始，根据国家的西部开发战略，西北电网先后建成拉西瓦—官亭750kV输电线路工程等750kV单回、双回输电工程，自此西北地区交流750kV超高压输电线路，750kV主干网架、新疆与西北联网工程渐成规模。

750kV输电线路作为西北电网的支撑，不仅起到缓解电力供需矛盾作用，还将西北地区能源在更大范围内实现优化配置。750kV输电线路作为西电东送的战略通道，电网负荷不断增长，安全可靠供电要求越来越高，停电作业将越来越受限，因此，开展750kV带电作业技术应用势在必行。

虽然我国对500kV及以下电压等级输电线路的带电作业已具有较为成熟的经验，但对750kV线路的带电作业很少进行过研究。为了使750kV线路投运后能顺利地进行带电作业，有必要对作业间距、作业方式等进行系统研究，并制定出相应的作业规程，以保证作业人员和运行设备的安全。另外，考虑到750kV线路空间场强高，作业人员的体表场强也会相应增高，为了确保带电作业的安全开展，还需要对等电位作业人员的体表场强进行测量，并研究相应的安全防护用具及防护措施。特别是对处于高海拔地区750kV输电线路，在通过对750kV输电线路进行带电作业安全距离、组合间隙和安全防护的相关试验后，进行海拔高度校正，解决了高海拔地区750kV输电线路带电作业关键性问题。

一、750kV输电线路带电作业关键参数确定

在带电作业安全距离与组合间隙的研究中，主要采用试验研究与计算相结合的方法，根据初步设计中拟采用的塔型及绝缘子串、导线布置形式制成1：1模拟塔头，结合实际带电作业中可能出现的各种工况，分别模拟作业人员在不同工况下的作业位置并进行放电特性试验，求取在不同过电压水平下的带电作业最小安全距离。

1.实验环境

试验在武汉高压研究所特高压户外试验场进行，试验区的面积为120m×445m，试品悬挂在3号门型塔下，3号门型塔高60m，南北宽度为70m。试区布置见图7-10。

主要的试验设备有：5400kV、527.3kJ冲击电压发生器；400kV弱阻尼容冲击分压器；64M型峰值电压表（瑞士Hafely公司产）；66型截断时间表（瑞士Hafely公司产）；340型阴极示波器（TEK公司产）；高空作业车：可升高30m。试验中使用的模拟塔头、塔窗等由轻型高强度角钢按照西北电力设计院设计的塔型尺寸l∶l制成。试验中使用的绝缘子串采用工程实际使用的绝缘子，型号为LX—300，其结构高度为195mm，伞裙直径为320mm。模拟导线采用6分裂导线结构，采用镀锌铁管制成，两端各有一个直径为1.8m的均压环，每根子导线直径为23mm，子导线中心线间距为400mm，分裂直径为800mm，总长为20m，悬垂角为5°～8°，与实际线路接近。模拟人由铝合金制成，与实际人体的形态及结构一致，四肢可以自由弯曲，以便调整其各种姿态。其站姿高度为1.8m，坐姿高度为1.45m，身宽为0.5m。

2.带电作业安全距离与组合间隙的试验研究

（1）带电作业安全距离的试验

750kV交流流输电线路带电作业中，可能涉及的带电作业安全距离包括：地电位作业人员与带电体的安全距离、等电位作业人员与接地体的安全距离。带电作业安全距离试验布置见图7-11。

（2）带电作业组合间隙试验研究

750kV交流输电线路进入等电位可采用吊篮、吊椅等从塔身侧面进入或从地面采用软梯、吊篮等进入。如果采用从地面进入等电位的方式，由于相地间隙大，不必考虑进入过程的组合间隙。如果采用吊篮法从导线内侧塔身处进入等电位，就可能存在组合间隙不足的问题，故需要对该过程进行模拟试验。根据典型带电作业位置下空气间隙在标准气象条件下的操作冲击放电电压值U₅₀，计算得出不同海拔高度下的校正因数Ka。将各带电作业间隙的放电电压值乘以海拔校正因数K_a并查相应的放电曲线，求得相应海拔高度下的带电作业间隙距离。试验布置与试验结果分别如图7-12、图7-13所示。

二、750kV输电线路带电作业安全防护

人体的正常耐受电压只有36V，这与750kV超高压比起来简直微小到几乎不堪一击，因此作业人员必须进行完备的防护才能进入电场进行带电作业。针对750kV线路电压等级高、空间场强高的特点，对作业人员在不同工作位置的体表场强进行了分析，根据实测及计算结果研制了750kV带电作业屏蔽服。750kV带电作业用屏蔽服与330kV、500kV带电作业用屏蔽服保护人体的机理是相同的，区别是屏蔽服采用帽子和上衣连成一体的式样，见图7-14。由于750kV输电线路电压等级高，考虑到人身穿屏蔽服进入等电位时产生的脉冲电流比较大，为了防止电位转移时放电电弧对人体面部产生影响及避免脉冲电流对屏蔽服可能造成的损伤（烧蚀），在750kV输电线路上进行带电作业应使用电位转移棒进行电位转移，严禁用身体裸露部位进行。电位转移时，作业人员距带电体约为0.4m，面部与带电体距离不得小于0.5m，电位转移棒应与屏蔽服连接可靠，转移电位动作应平稳、准确。当通过电位转移棒进入等电位状态时，电流通过他身上的屏蔽服进行流通，不会对人体造成伤害。同时为了降低面部场强，还加大了屏蔽服的帽檐，并采用导电材料和阻燃纤维编织而成的网状屏蔽面罩，能有效地屏蔽直流电场、旁路暂态电流，同时阻隔离子流。

仿真试验与实践均验证了研制出的一整套屏蔽服及配套附件能有效降低带电作业人员身体的电磁场，保障带电作业人员的人身安全，为确保带电作业安全及运行维护的顺利开展提供了有力支持。

三、750kV输电线路带电作业工器具

由于750kV输电线路电压等级高、塔高、塔材厚、金具串长等特点，因此，750kV带电作业工器具在长度及重量上都比500kV及以下电压等级带电作业工器具要增加很多，见图7-15。为了使工具更便于开展750kV输电线路带电作业，避免工具在长度及重量上的增加带来的不便。通过多次模拟带电作业积累的经验，针对带电作业工器具包括绝缘拉板、液压油壶、液压紧具、卡具进行了多次革新和改进，经过在现场实际摸索、试验，优化改进了部分工器具型式，并补充增加可调节工具，使其具有运输方便、使用灵活、便于安装等特点。改进革新后的工器具使用更加便捷、安全性能更可靠，同时降低了工作强度，提高了作业速度，达到了缩短操作时间、提高工作效率的目的。

四、750kV线路带电作业现场应用

近年来，随着750kV输电线路带电作业技术研究成果应用程度不断提高，带电作业技术有效地保证了电网的安全经济运行、提高了供电可靠性和设备完好率，是实时消除设备严重、危急缺陷，异常情况及故障检查的重要方法。

例如兰州输变电运行公司自2009年首次开展750kV带电作业实训，见图7-16。之后积极应用750kV带电作业技术开展设备运维工作，多次在所辖线路上的酒杯型塔、干字型塔、鼓型铁塔，开展模拟等电位带电作业、一回带电一回停电检修作业、带电查找故障点、消除缺陷等工作，进一步提高了750kV带电作业技术应用水平，部分应用实例如下：

1.更换耐张塔任意片绝缘子

2010年6月8日，750kV官东一线停电检修期间，检修人员发现263＃左相第23片瓷质绝缘子低值的一般缺陷。6月11日，模拟带电作业沿耐张绝缘子串自由式进入等电位，对低值绝缘子进行了更换，消除了缺陷，见图7-17。

2.更换悬垂合成绝缘子

2010年4月18日，东凉一线停电检修期间，检修人员发现70＃上相大号侧跳线合成绝缘子破损的一般缺陷。4月24日，在一回带电一回停电情况下对70＃模拟绝缘吊篮摆入法进入等电位，对破损合成绝缘子进行了更换，消除了缺陷。

2011年5月17日，东凉一线停电检修期间，检修人员发现3＃下相合成绝缘子破损的一般缺陷。5月20日，在一回带电一回停电情况下对东凉一线3＃模拟绝缘吊篮摆入法进入等电位，更换悬垂合成绝缘子作业，消除了缺陷，见图7-18。

3.一回带电，一回停电检修作业

2010年4月、6月，东凉I线、东凉Ⅱ线进行了一回带电，一回停电检修作业，完成了铁塔瓷质绝缘子低（零）检测清扫、关键部位螺栓检查紧固；一般性消缺（主要为处理防振器滑移），同时检查紧固关键部位螺栓（合成绝缘子检查）等检修工作，如图7-19所示。

4.消除设备异常情况

2011年9月，官东Ⅰ线231＃线路覆冰在线监测装置数据异常报警，9月29日带电登塔检查装置情况，保证线路设备及在线监测装置可靠运行，如图7-20所示。

总之，750kV带电作业技术应用取得了很大进展，多次在缺陷处理中成功应用，极大减少了停电检修时间，取得了显著经济效益及社会效益。但应用仍有很大的提高空间，通过进一步开展750kV带电作业，改进优化工器具及作业方法、对750kV其他作业项目进行深入研究、不断提高750kV带电作业技术应用水平，进一步提高西北电网在西电东送、优化能源配置中的作用。

Ⅵ±800kV输电线路带电作业技术发展

±800kV直流输电线路是一个崭新的电压等级，国内尚未开展过相关带电作业技术的研究。±800kV直流线路长、杆塔高、绝缘子吨位大，已有的带电作业技术标准、技术导则、作业方法及工器具技术条件无法满足±800kV线路带电作业的要求。为了实现±800kV线路的不停电检修工作，通过对±800kV直流输电线路进行带电作业安全距离、组合间隙和安全防护的相关试验，提出±800kV直流输电线路带电作业技术导则，解决了±800kV直流输电线路带电作业关键性问题。

一、±800kV输电线路带电作业关键参数确定

根据±800kV直流特高压系统运行方式及线路相关参数，计算分析带电作业时线路的过电压水平及其分布函数，确定带电作业时可能出现的最大过电压，编制相应的带电作业危险率计算程序。根据±800kV线路典型塔型制作真型塔，进行典型带电作业位置的真型塔模拟试验，获取带电作业最小安全距离、最小组合间隙和工器具最小有效绝缘长度等关键技术参数。

1.实验环境

试验在国网电力科学研究院特高压户外试验场进行。

试验设备有：5400kV、527kJ冲击电压发生器；5400kV低阻尼串联阻容分压器；64M型峰值电压表；TekTDS340示波器，经校正后整个测量系统的总不确定度小于3%。试验中采用波前时间250μs的操作冲击波进行放电试验，试区布置见图7-21。

2.带电作业安全距离试验研究

（1）带电作业安全距离的试验。

等电位作业时的带电作业安全距离，主要考虑等电位作业人员对其上方横担、等电位作业人员对侧面塔身两种典型工况；地电位作业时的带电作业安全距离，主要考虑极导线对侧面塔身地电位作业人员的工况。试验中，在图7-22所示位置1、2、3、4处改变模拟杆塔构架与导线的距离，进行操作冲击放电试验并求取相应的50%操作冲击放电电压，带电作业安全距离试验布置如图7-23所示，试验结果见表7-1。

（2）带电作业组合间隙试验研究。±800kV单回直流输电线路进入等电位可采用吊篮、吊椅等从塔身侧面进入或从地面采用软梯、吊篮等进入。如果采用从地面进入等电位的方式，由于相地间隙大，不必考虑进入过程的组合间隙。如果采用吊篮法从导线内侧塔身处进入等电位的话，就可能存在组合间隙不足的问题，故需要对该过程进行模拟试验，试验布置与试验结果分别如图7-24、表7-2所示。

带电作业最小组合间隙试验结果见表7-2。

二、±800kV输电线路带电作业安全防护

合成场和离子流是高压直流输电的特有现象，对特高压直流输电线路中带电作业人员在等电位作业工况下体表电场分布和离子流水平进行实际测量和计算，研制了用于±800kV直流特高压线路带电作业的屏蔽服装。为保证屏蔽服具有很高的屏蔽效率与离子流阻挡能力，屏蔽服的设计采用连体式结构，并用导电材料和阻燃纤维编织而成的网状屏蔽面罩，以减少裸露的体表面积，经试验验证，该屏蔽服可以有效保护作业人员。特高压直流线路空间电场分布、带电作业过程的电场测量位置示意图、作业过程中人体电场分布计算分别如图7-25、图7-26、图7-27所示。

人体的正常耐受电压只有36V，这与±800kV超高压比起来简直微小到几乎不堪一击，因此作业人员必须进行完备的防护才能进入电场进行带电作业。针对±800kV线路电压等级高、空间场强高的特点，对作业人员在不同工作位置的体表场强进行分析，根据实测及计算结果研制了±800kV带电作业屏蔽服。由于±800kV输电线路电压等级高，考虑到人身穿屏蔽服进入等电位时产生的脉冲电流比较大，为了防止电位转移时放电电弧对人体面部产生影响及避免脉冲电流对屏蔽服可能造成的损伤（烧蚀），在±800kV输电线路上进行带电作业应使用电位转移棒进行电位转移，严禁用身体裸露部位进行。电位转移时，作业人员距带电体约为0.4m，面部与带电体距离不得小于0.5m，电位转移棒应与屏蔽服连接可靠，转移电位动作应平稳、准确。当通过电位转移棒进入等电位状态时，电流通过其身上的屏蔽服进行流通，不会对人体造成伤害。同时为了降低面部场强，还加大了屏蔽服的帽檐，并采用导电材料和阻燃纤维编织而成的网状屏蔽面罩，能有效地屏蔽直流电场、旁路暂态电流，同时阻隔离子流。

仿真试验与实践均验证了研制出的一整套屏蔽服及配套附件能有效降低带电作业人员身体的电磁场，保障带电作业人员的人身安全，为确保带电作业安全及运行维护的顺利开展提供了有力支持。

三、±800kV输电线路带电作业工器具

±800kV特高压直流输电线路在杆塔结构、窗口尺寸、绝缘子串的组装形式、导线的分裂数在设计上与超高压输电线路有较大的差别，加上运行电压和绝缘配合原则的不同，在带电作业的安全防护、操作方法和使用的工器具等方面的技术要求存在较大差异，要安全科学地进行带电作业，必须针对特高压直流输电线路的技术参数、结构特点进行作业的绝缘配合、人员的安全防护、操作工艺方法以及使用工器具专门研究。

1.杠杆原理微提线法作业方法提线工具——大刀卡

大刀卡（图7-29）是特高压直流输电线路直路塔微提升法更换双“V”、双“L”串绝缘子项目中的主要工具。根据特高压线路直路杆塔和直路硬转杆塔金具尺寸形式、连接方式及结构，巧妙利用杠杆原理微提升法设计制作了绝缘子串大刀卡，因特高压线路直路杆塔和直路硬转杆塔双“V”、双“L”串复合绝缘子荷载大，且为双串并联连接方式，所以使用绝缘子串大刀卡在其中单串上进行绝缘子更换，可利用另外一串作为后备保护，提高了作业的安全系数。

2.六分裂提线器

六分裂提线器（图7-30）广泛应用到直路杆塔复合绝缘子检修当中，特高压直统输电线路直路杆塔绝缘子串连接型式为单“V”和双“V”两种，进行更换作业过程中，因为特高压直流线路将普遍采用六分裂大截面导线，与四分裂导线相比，提线器将发生根本的变化，对形状、强度和绝缘水平提出了很高要求。

3.三联耐张卡具

三联耐张卡具（图7-31）包括：前卡、后卡和液压收线系统，是更换三联绝缘子项目中的主要工具。

四、±800kV输电线路带电作业现场应用

随着±800kV特高压直流线路相继建成运行，输送容量也逐渐增大，如楚穗直流输电线路双极运行时其输送容量就达500万kW·h，如线路发生缺陷而需停电处理，将极大降低电网供电的可靠性，所以开展±800kV直流输电线路带电作业的需求十分迫切。但是±800kV特高压输电线路具有塔形巨大、周围电场高、导线分裂数多、绝缘子吨位大等特点，对其开展带电作业是一项必要而复杂的工作。±800kV特高压直流输电线路带电作业有着不同于传统交流线路带电作业的特点，因此需开展新的技术研究。

同时，±800kV直流输电线路作为一个崭新的电压等级，国外几乎没有类似经验可借鉴，已有的其他电压等级的带电作业技术标准、技术导则、作业方法及工器具技术条件无法满足±800kV线路带电作业的要求，针对这种情况，国内相关科研院所、运行单位已进行了相应的研究，在相关线路上已成功开展，积累了一定的成果和经验。

（1）2009—2010年，中国电力科学研究院开展了对超/特高压直流输电线路带电作业中的安全距离等关键技术参数、作业人员安全防护、作业工器具等关键技术展开了深入的研究和试验分析。

（2）2009年6月，南方电网超高压输电公司所辖±800kV楚穗（云南楚雄—广东增城市穗东）直流输电线路带电运行，它标志着我国特高压直流输电示范工程顺利完工，同时它也是世界上第一条特高压直流输电线路，线路全长719km，额定输送容量达500万kV。楚穗线路投运前，于2009年5月，±800kV输电线路带电作业技术研究成果在昆明市嵩明县中国南方电网特高压技术国家工程实验场试验线段进行了带电作业试验，这也是国内外首次进入直流±800kV等电位作业。

2009年10月27日，中国南方电网超高压输电公司曲靖局在昆明特高压试验研究基地顺利完成了±800kV楚穗直流线路的等电位带电作业，这在世界上尚属首次。这标志着±800kV直流特高压线路的等电位带电作业从理论研究阶段成功走向实际运用，也说明昆明特高压基地具备了开展±800kV线路带电作业试验研究、带电作业工器具试验以及开展带电作业技术培训的能力。同时该成果填补了南方电网±800kV线路带电作业技术的空白，对今后特高压直流输电线路运行维护奠定了重要的基础。2010年1月28日，云南曲靖局再次成功开展了±800kV楚穗直流线路的等电位带电作业。

2010年，中国南方电网超高压输电公司针对作业人员在塔上不同作业位置，进一步开展了带电作业间隙试验研究，提出了楚穗直流线路带电作业典型工况下的最小安全距离和最小组合间隙。不久后，针对±800kV特高压直流输电线路带电作业项目中的劣化绝缘子检测问题，中国南方电网超高压输电公司广州局提出了一种基于光纤电场传感器的绝缘子检测方法。

2012年1月8日，中国南方电网超高压输电公司南宁局运用等电位作业方法成功地更换±800kV楚穗直流线路1323号直线塔整串绝缘子，使±800kV直流特高压线路的带电作业技术在南宁局得到首次应用。

带电作业现场图如7-32、图7-33所示。

（3）2010年7月，向家坝—上海±800kV特高压直流输电示范工程正式投入运行。它是我国自主研发、自主设计和施工的具有自主知识产权的特高压直流输电工程。同时据专家介绍，向上直流的成功建成，实现了直流输电的电压、电流双提升，输电容量和送电距离的双突破，标志着我国已全面掌握特高压直流输电工程的设计、试验、设备制造、工程建设等关键核心技术，占领了世界直流输电技术的制高点。湖北超高压公司承担工程湖北段检修维护工作，开展直流特高压带电作业十余次，保障了“向上”电力大动脉的安全稳定运行。

Ⅶ 1000kV输电线路带电作业技术发展

进入21世纪以来，随着1000kV、±800kV交/直流输电线路建设和投入运行，标志着我国已经进入全面的超/特高压时期。

2006年8月，我国首个特高压交流输变电工程晋东南—河南南阳—湖北荆门1000kV特高压交流试验示范工程经国家发展和改革委员会核准后开工建设，并于2009年1月6日正式投运。

鉴于超/特高压输电线路在电网中的重要地位，其运行可靠性要求极高，停电检修十分困难，一旦个别设备缺陷而进行停电检修，必将给国家安全、社会稳定和经济发展带来严重威胁。因此必须大力开展特高压输电线路带电作业的研究和应用，这是保证输电线路安全可靠运行的重要技术手段。

1000kV输电线路作为我国未来电网的骨干网架，具有以下特点：

（1）线路的结构参数高。超/特高压输电线路的杆塔高、塔头尺寸大，导线分裂数多，绝缘子串长、片数多、吨位重。

（2）线路的运行参数高。线路额定运行电压高，带电导体周围的电场强度较高。

（3）线路长、沿线地理环境复杂。超/特高压输电线路多途经山区、丘陵、江河等多种地形沿线地貌复杂，所经地区还会遇上重污、覆冰、强风、雷暴等极端气象条件。

（4）安全运行的可靠性要求高。由于超/特高压输电线路的输送容量较大，在电网中的地位重要，因此必须确保其安全运行的高度可靠性。

针对以上特高压输电线路的特点，我国首次对1000kV交流特高压单回、双回输电线路进行带电作业相关研究，包括带电作业安全距离、组合间隙和安全防护的相关试验，研制相应工具，解决了应对特高压线路高电压、强电场等带电作业关键性问题，进行了特高压带电作业技术推广应用。

一、1000kV输电线路带电作业关键参数确定

特高压输电线路带电作业关键参数的研究是基础性的研究，是特高压输电线路带电作业领域其他研究的基础，研究成果将对开展超/特高压输电线路带电作业技术研究、安全防护研究、专用工器具研究、标准制订和技术培训等各个方面提供重要的研究基础，具有重要意义。

试验在国网武汉高压研究院特高压户外试验场进行，试区面积为120m×445m。以我国中线交流1000kV输电试验示范工程直线塔的代表塔型猫头塔为场强测量对象，试验主要在猫头塔边相进行。试验中，使用高强度角钢以1∶1比例按设计图纸拼接模拟塔，试验用导线、绝缘子、金具及其布置均与实际线路设计一致。试区布置见图7-34。

试验时工作人员穿戴全套1000kV带电作业屏蔽服，登塔至指定位置测量场强。为减小人体暴露面积，该套1000kV带电作业屏蔽服制成帽子、上衣和裤子连为一体的式样，并带有导电材料和阻燃纤维编织而成的网状屏蔽面罩。

1.带电作业安全距离的试验

根据1000kV线路典型塔型制作真型塔，进行典型带电作业位置的真型塔模拟试验，采用简化统计法计算带电作业危险率，获取了带电作业安全距离等关键技术参数。试验布置图及结果如图7-35所示。

2.带电作业组合间隙试验研究

从大量的杆塔试验可知：对于某一组合间隙，在人体离导线（高电位）的某一位置处，存在该组合间隙具有最低的操作冲击50%放电电压。因此，最小组合间隙试验分为两个部分进行：

（1）固定S_c=S₁+S₂不变，改变人体在组合间隙中的位置，进行操作冲击放电试验，求取最低放电电压位置。其中，S₁为人体距塔身的距离，S₂为人体距模拟导线的距离。

（2）将模拟人吊放在最低放电位置处不变，改变S₁，进行操作冲击放电试验，求取相应的50%放电电压；再根据其放电曲线，通过危险率计算，求出最小组合间隙值。

边相带电作业组合间隙试品布置及结果如图7-36、表7-3所示。

中相带电作业组合间隙试品布置及结果如图7-37、表7-4所示。

3.耐张串带电作业最小组合间隙的试验

试验中，采用常规的作业人员沿耐张串进入的方式，试验求取在不同组合间隙下的操作冲击50%放电电压。具体试品布置及结果分别如图7-38、表7-5所示。

二、1000kV输电线路带电作业安全防护

经过20多年的研究和实践，目前500kV输电线路带电作业人员的安全防护已趋于完善，对750kV输电线路带电作业人员的安全防护也进行了研究，但对1000kV特高压输电线路带电作业的安全防护还未进行研究。1000kV在我国是一个新的电压等级，电压更高、空间场强更强，作业人员的体表场强也相应增高，为确保带电作业人员的安全和运行维护的顺利开展，进行相应的安全防护研究十分必要，具体见图7-39。

特高压线路带电作业环境具有更高的电场强度，人体某些尖端部位局部场强会增高。通过计算与实测作业人员体表电场分布，提出了1000kV带电作业屏蔽服技术要求，并研制了1000kV带电作业用屏蔽服装。

在作业人员进入等电位过程中的电位转移时，作业人员与导线之间将形成电容放电脉冲电流，这一脉冲电流随着电压等级的提高而增大，而电弧则随着脉冲电流的增大而增强。若在此过程中防护措施不当，极有可能出现安全事故。我国通过1000kV线路等电位拉弧试验及脉冲电流测量试验研制了电位转移棒，有效降低了进入等电位过程中的脉冲电流，保证了作业人员安全。

为了分析试验生物进入等电位时因为拉弧遭受电击的生理反应，验证屏蔽服的防护效果，进行了工频电压下进入等电位时的生物拉弧试验；同时进行了工频电压下模拟人进入等电位时的拉弧试验，并比较测量了携带和不携带电位转移棒进行电位转移时的脉冲电流。流经屏蔽服及模拟人人体的电流测量原理如图7-40所示。

模拟人进入等电位拉弧试验及测量脉冲电流原理如图7-41所示。图中i为流经屏蔽服和人体的总电流，电阻R₁、R₂起到分流作用。模拟人不使用和使用电位转移棒时测得的脉冲电流值见表7-6。图7-42为现场作业人员使用电位转移棒进入等电位。

三、1000kV输电线路带电作业工具研究

特高压输电线路电压等级高，杆塔结构尺寸大，线路档距大，导线分裂数的增加使得导线布置方式发生改变，绝缘子串长度和吨位也相应增大，这些特点一方面要求带电作业绝缘工器具有较大的有效绝缘长度，另一方面需要配套荷载能力更大的绝缘子卡具。

我国通过对工具结构优化及工具材料优选，使工具的结构合理，整体强度高、质量轻、工作可靠，研究解决了以下关键问题：①在卡具主体选材方面，通过对不同材料机械性能参数的对比研究，最终确定用钛合金（TC4）来加工卡具主体；②为减轻作业人员工作强度，采用“液压+机械”传动的双传动系统丝杆装置，能够提高工作的可靠性；③通过实现柱塞泵的小型化和液压系统整体优化，缩小液压系统的体积，控制工具整体质量；④采用新工艺，用线切割的方法实现了钛合金材料应用于卡具的加工。部分工具如图7-43和图7-44所示。

四、1000kV输电线路带电作业培训与现场应用

针对培训过程中对场地、天气要求高的特点，我国建立了带电作业仿真培训系统，细致、直观、全面地对带电作业人员进行培训。其仿真系统及仿真模拟画面，如图7-45和图7-46所示。带电作业仿真培训系统已经应用于各带电作业实训基地，既降低了带电作业培训成本，又提高了培训质量，解决了带电作业培训开展困难、培训面狭窄等难题，具有十分广阔的应用前景。

2008年4月，在湖北武汉1000kV特高压交流试验基地首次开展了1000kV单回和1000kV双回输电线路带电作业；2009年12月，特高压带电作业技术研究成果由湖北省超高压输变电工程公司于国内外首次应用于1000kV实际线路：晋东南—荆门—南阳1000kV交流特高压试验示范工程。至今累计开展带电作业多次，有力地保障了线路的安全稳定运行。作业现场如图7-47、图7-48所示。

2009年2月，国家电网公司对长南I线、南荆I线1000kV特高压交流输电线路首次直升机带电航巡全面展开。具体负责执行航巡任务是由北京超高压公司负责，本次直升机带电航巡派出了功率大、续航时间长、性能好的BELL206L—4型单发直升机，采取双侧巡视的方式，本次航巡作业除原有红外检测和可见光检测项目外增加了紫外项目的检测工作。作业现场如图7-49所示。