配电带电作业发展

配电线路是直接面向用户的电力基础设施，它具有网络复杂、覆盖面大的特点。

我国配电线路带电作业起步于20世纪50年代，在60年间先后开展了绝缘杆带电作业、绝缘手套带电作业等常规配电线路带电作业项目，以及配电架空线路不停电作业、电缆线路不停电作业等较复杂的带电作业项目。在配电带电作业电压等级方面，也从10kV配电线路带电作业，拓展到20kV和35kV带电作业。

一、配电线路带电作业

1953～1957年首先在3.3～66kV配电架空线路上探索研究绝缘杆作业法带电更换和检修设备。20世纪90年代规范了绝缘手套作业法和绝缘杆作业法在配网架空线路带电作业上的应用，架空线路带电作业开始有了较快的发展。

配电线路是电力网络的重要组成部分，按照我国目前的电力系统电压等级现状，110（66）kV及以上电压等级的线路为输电线路；110（66）kV以下的为配电线路。

（1）按照作业人员的自身电位来划分，带电作业可分为地电位作业法、中间电位作业、等电位作业三种方式，如图9-1所示。

1）地电位作业。作业人员保持人体与大地（杆塔）同一电位，通过绝缘工具接触带电体的作业。这时人体与带电体的关系是：大地（杆塔）人→绝缘工具→带电体。

2）等电位作业。作业人员保持与带电体（导线）同一电位的作业，这时人体与带电体的关系是：带电体（人体）→绝缘体→大地（杆塔）。

3）中间电位作业。介于地电位和等电位之间的一种作业，此时人体的电位是介入地电位和带电体电位之间的某一悬浮电位，作业人员对带电体有一定的距离，又保持对地有一定的距离，这时人体与带电体的关系式：大地（杆塔）→绝缘体→人体→绝缘工具→带电体。

（2）按人与带电体的相对位置划分，带电作业可分为间接作业法、直接作业法。

1）间接作业。即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，检测作业、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，具体如图9-2所示。

2）直接作业。即作业人员直接接触带电体进行的作业，在配电线路中，直接作业是指作业人员穿戴全套绝缘防护用具直接对带电体进行作业（全绝缘作业法）。作业时，人体与带电体不是同一电位的，虽然无间隙距离，但人体是通过绝缘用具与带电体隔离开来的，因此，它对防护用具的要求是越绝缘越好。目前广泛采用的绝缘手套法，作业人员在绝缘斗臂车或绝缘平台上，穿戴全套绝缘服，戴绝缘手套，对带电设备、接地设备进行有效绝缘遮蔽，然后分相作业。这种配电带电作业中的直接作业不是等电位作业，属于中间电位作业，如图9-3所示。

（3）目前配电线路带电作业分类。根据2010年10月26日颁布的《10kV架空配电线路带电作业管理规范》（Q/GDW520—2010），带电作业方法有三大类，即绝缘杆作业法、绝缘手套作业法和综合不停电作业法。

1）绝缘杆作业法。绝缘杆作业法是指作业人员与带电体保持安全距离，戴绝缘手套和穿绝缘靴，通过绝缘工具进行作业的方式。在作业范围窄小或线路多回架设，作业人员身体各部位有可能触及不同电位的电力设备时，作业人员应穿戴绝缘防护用具，对带电体应进行绝缘遮蔽，绝缘杆作业法既可在登杆作业中采用，也可在斗臂车的工作斗或其他绝缘平台上采用，也称间接作业法。

作业人员通常使用脚扣、升降板登杆至适当位置，系上安全带，保持与带电体电压相适应的安全距离，作业人员应用端部装配有不同工具附件的绝缘操作杆进行作业。在作业范围窄小或线路多回架设，作业人员有可能触及不同电位的电力设施时，作业人员应穿戴个人绝缘防护用具，并使用绝缘遮蔽用具对带电体进行绝缘遮蔽。

作业中，杆上作业人员与带电体的关系是：大地（杆塔）→作业人员→绝缘杆→带电体。这时通过人体的电流有两个回路：①带电体→绝缘杆→人体→大地，构成泄漏电流回路，其中绝缘杆为主绝缘，绝缘手套为辅助绝缘；②带电体→空气→人体→大地，构成电容电流回路，其中空气为主绝缘。这两个回路电流都经过人体流入大地。

绝缘杆作业法等值电路：由于杆上作业人员人体电阻比绝缘杆和绝缘手套的绝缘电阻和人体与导线间的容抗要小得多，人体电阻可以忽略不计。从图可知，流过人体的电流为绝缘杆、绝缘手套的泄漏电流和导体对人体的电容电流的相量和，即i=i₁+i₂。

带电作业所使用的环氧树脂类绝缘材料的电阻率都很高，用其制作成的工具，绝缘电阻达到10¹²以上，对于10kV配电线路，泄漏电流i₁为

式中U_ph——相电压，V；

C——人体与带电体之间构成电容的电容量，据有关资料，间接作业时，C=2.2～4.4×10^-12F；

X_c——人体电容电抗。

则电容电流为

总的来说，绝缘杆作业法，只要人体与带电体保持足够的安全距离，又是用绝缘性能良好的绝缘工具进行作业，通过人体的泄漏电流和电容电流相当小（微安级电流），这样的电流人体感觉不到，相当安全。但是绝缘工具如果表面脏污或严重受潮，那么泄漏电流将大大增加，就可能造成触电事故，因此，在绝缘工具制作时，要注意表面绝缘处理，使用时要保持表面干燥洁净，并注意妥善保管、防污防潮。

2）绝缘手套法。绝缘手套作业法是指作业人员借助绝缘斗臂车或其他绝缘设施（人字梯、靠梯、操作平台等）与大地绝缘并直接接近带电体，作业人员穿戴绝缘防护用具，与周边物体保持绝缘隔离，通过绝缘手套对带电体进行检修和维护的作业方式。采用绝缘手套作业法时无论作业人员与接地体和邻相的空气间隙是否满足规定的安全距离，作业前均需对人体可能触及范围内的带电体和接地体进行绝缘遮蔽，在作业范围窄小、电气设备布置密集处，为保证作业人员对邻相带电体或接地体的有效隔离，在适当位置还应装设绝缘隔板或隔离罩等限制作业者的活动范围，也叫直接作业法。

在绝缘手套作业法中，绝缘手套是不能作为主绝缘的。作业人员必须借助于绝缘斗臂车或其他绝缘设施如人字梯、靠梯和操作平台等作为主绝缘，而作业人员穿戴的绝缘手套、绝缘服、绝缘袖套、绝缘披肩和绝缘鞋等只能作为辅助绝缘。

作业人员在作业时，忽略另两相带电导体对人体的影响，计算经过人体的电流的等值电路如图9-7所示。

图中，C为带电体对人体经空气间隙构成的电容量，R_i为绝缘手套的绝缘电阻，R_b为人体电阻，R_t为绝缘斗臂车或绝缘平台的绝缘电阻，由于X_c及R_b远小于R_t，所以可忽略不计，可以看出，通过人体的电流的大小主要取决于绝缘斗臂车或绝缘平台的绝缘性能。

必须注意的是，作业人员在装置近旁作业的时候，应注意其他的触电回路，如横担→人体→带电导体、带电导体→人体→邻相带电导体等，在这些触电回路中，除了对地电位物体（横担等）和带电导体进行绝缘遮蔽隔离外，人体对非接触的导体或构件间还应保持一定的空气间隙。此时，绝缘斗臂车已起不到主绝缘保护的作用，空气才是主绝缘保护。由于作业中空气间隙也不一定能保持固定，个人绝缘防护用具的使用就尤为重要。

3）综合不停电作业。综合不停电作业是指利用带电作业方法，对带电设备同时进行多种项目的检修，其属于多种作业方式的较大规模配合协同工作，不但包括绝缘杆作业法、绝缘手套作业法的综合运用，还包括利用先进的工机具及技术，把电力负荷进行有效转移，把其中一段线路变成停电作业方式。

二、配电架空线路不停电作业

随着用户对供电可靠性要求的提高，我国从作业技术

及作业装备等方面开展工作，提出配电架空线路不停电作业概念，即综合利用带电作业工器具、旁路作业设备等多种装备，采用带电作业、旁路作业、停电作业等多种作业方式对设备进行检修，最终达到用户不停电的目的。

配电架空线路不停电作业，涉及作业项目、作业方法、旁路设备、移动电源等技术及设备的研究，此外，作业人员的安全防护方法、工具设备的试验方法，也是保证作业人员及设备的安全、带电作业项目安全顺利完成的重要因素。

2010年，我国借鉴了国外类似技术并结合自身配电线路的特点，系统开展了配电架空线路不停电技术研究和应用。

（1）梳理了配电架空线路不停电作业项目，将其分为旁路作业检修架空线路、旁路作业检修变压器和临时取电项目三类，规范了各类作业项目操作步骤。

（2）结合配网实际情况自主研发了旁路柔性电缆、旁路负荷开关、柔性电缆插拔式T形快速接头、柔性电缆直通快速接头等旁路电缆作业设备和移动发电车和移动电源车等临时取电作业设备，有效降低了旁路作业工器具采购费用。

（3）对架空线路不停电作业方式、作业步骤及方法、工具设备的配置及试验等进行规范化、标准化，在上海首先开展了配电架空线路不停电作业，并迅速在全国范围推广应用。

10kV配网架空线路不停电作业可以在实现对用户不停电的基础上，完成配电线路检修、改造中的各项工作，可以在短时间内迅速建立临时输电路径，对重要用户进行供电。对于供电企业，通过完全不停电作业技术能及时处理缺陷，提高设备和电网的稳定性，实现向用户连续供电，避免电力供需纠纷，提高经济和社会效益。对于重要用户，可以实现临时双电源供电，保障重要时段、重要地区的供电可靠性，尽可能的提高供电可靠率。

三、电缆线路不停电作业

随着城市配电网规模的不断扩大和城乡一体化进程的加快，10kV配网电缆线路不断增加，电缆线路在配网中所占的比重日益增高。由于电缆线路具有对地电容大、绝缘距离小、地下运行、作业空间小等特点，无法完全采用带电作业的方式直接在电缆设备开展检修、抢修工作，存在故障查找难、作业过程中电弧电流大、电缆终端操作复杂等技术难点。

我国于2011年根据配网电缆线路的实际情况，确定了在目前已经开展电缆相关带电作业的基础上，将旁路作业法拓展延伸到电缆线路，逐步实现电缆线路检修、消缺和故障处理等工作的电缆不停电作业。2012年，在北京、天津、济南、上海等地进行了电缆不停电作业试点；2013年，结合电缆线路检修、抢修的需求和电缆不停电作业试点情况，提出了各类可开展的电缆线路不停电作业的项目，开展针对性的作业工具及作业方法研究，然后提出了电缆带电作业方法的技术条件和相关设备的参数要求并实现设备自主研发，接着确定了各类电缆线路不停电作业项目的作业方法及操作流程，最终实现了10kV配网电缆线路不停电作业工作的推广应用。

（1）2012年4月在北京召开了10kV电缆线路不停电作业试点工作启动会，对试点单位的试点工作进行了动员和部署；2012年5月，带电作业科研人员分别对北京丰台、天津城南、山东济南、上海市区、浙江杭州、福建厦门、湖北襄阳、湖南长沙、重庆市区9个试点单位的工作准备情况进行了实地调研，对工作内容、作业项目方案、装备和人员配置等进行分析。

（2）2013年，10kV电缆不停电作业技术研究科技项目立项，结合电缆线路检修、抢修的需求和电缆不停电作业试点情况，分析提出了可开展电缆线路不停电作业的项目，将其分成了带电断接10kV空载电缆引线、旁路作业检修电缆线路设备和临时取电作业三类，规范了各类作业项目操作步骤。

（3）2013年，结合10kV电缆不停电作业特点和现场需求情况，制定了电缆带电作业方法的技术规范和相关设备的技术参数要求，自主研发了用于带电断接10kV空载电缆引线的新型带电作业用空气消弧开关；用于旁路作业和临时取电作业的旁路负荷开关、新型旁路电缆转换接头装置；用于旁路敷设的架空和地面敷设装置，为10kV电缆不停电作业广泛开展提供了硬件基础。

（4）2013年3月，国网公司印发了《推进10千伏电缆线路不停电作业工作意见》，提出公司系统在今后三年电缆线路不停电作业工作目标，最终在2015年实现电缆线路不停电作业全面推广。

2013至2014年，我国提出了可开展的电缆线路不停电作业的项目，并开发了作业工具，制定了电缆带电作业方法的技术规范和相关设备的技术参数要求，确定了各类电缆线路不停电作业项目的作业方法及操作流程，并对作业流程以及工器具的技术要求提出标准化规范化的要求，实现了电缆线路设备的不停电检修和维护，对减少配电线路停电时间，提高供电可靠性有重要的作用。

四、20kV配电线路带电作业

20kV配电线路是我国新增的一个电压等级，具有比10kV配电线路输送容量大和线路损耗小等特点，近年在我国一些用电负荷大和供电半径大的地区逐渐开始应用。20kW配电路带电作业研究与应用见图9-21。

相比10kV系统而言，20kV系统的电压等级提高了一倍，其架空线路间隙距离、绝缘水平将有不同程度的增大，还有受中性点不同接地方式的影响，其过电压水平也不一样，因此，我国在2009年至2010年将20kV配电线路带电作业技术研究作为科技项目立项，从分析20kV系统过电压着手，通过理论计算和试验分析相结合的方法，确定了20kV配电线路带电作业最小安全距离和绝缘工器具最小有效绝缘长度，确定了20kV配电线路带电作业工器具作业技术要求，明确了20kV配电线路带电作业方案和人员安全防护措施，形成了20kV配电线路带电作业指导书，开展了现场应用，填补了20kV配电线路带电作业体系的空白。

五、35kV配电线路带电作业

35kV线路属于高压配电网，其送点半径和输送功率较10kV线路有了较大提升，是我国城市近郊及农村供电网重要的电压等级。35kV线路一旦发生故障，将直接影响到高压用户或者中压配网的供电可靠性，开展35kV配电线路的带电抢修和维护作业，可以提高配电线路的安全运行水平及供电可靠性。

35kV线路电压等级较高，相较于10kV线路，其架空线路间隙距离、绝缘水平将有不同程度的增大，目前我国开展35kV带电作业主要以绝缘杆法为主。为了拓展绝缘手套法在35kV线路上的应用，我国在2013年至2014年将35kV线路带电作业技术研究作为科技项目立项，通过理论计算和试验分析相结合的方法，校核了35kV配电线路带电作业最小安全距离和绝缘工器具最小有效绝缘长度，得到了35kV配电线路带电作业绝缘防护用具的技术要求，明确了35kV绝缘手套法的带电作业方案和人员安全防护措施，形成了35kV配电线路带电作业指导书，开展了现场应用，填补了35kV配电线路带电作业体系的空白。35kW配电线路带电作业研究与应用，如图9-22所示。

六、我国配电带电作业

迄今为止，配电线路带电作业已成为提高供电可靠性的基本技术手段，其不仅包括了常规作业项目如带电更换绝缘子、避雷器、横担、熔断器、修补导线、断引线、接引线等，也根据实际需要发展出了一些较为复杂的配电带电作业项目覆盖了架空线路更换变压器、更换线杆和电缆线路、环网柜检修等。

我国通过配电线路带电作业技术研究与应用，提出了配电带电作业关键技术参数；开发了配网带电作业人员安全防护用具；研制了系列配网不停电作业专用工器具；制订了配电线路带电作业技术标准；规范了配电线路带电作业操作方法。配电线路带电作业的广泛应用有效减少了用户停电检修时间，提高了线路供电可靠性，为国家经济发展提供了坚实的电力保障，具有良好的经济和社会效益。

今后，在配电带电作业方面，对城网应加大不停电作业的研究与应用，包括进一步研究和拓展作业项目，实现作业工具和设备的标准化、简约化及作业步骤的程序化；进行高海拔地区配网带电作业的关键技术参数、高海拔地区人员安全防护措施、带电作业工具装备和高海拔地区带电作业操作方法研究，拓展配网带电作业适用地域；对农网应全面加大带电作业的推广力度，针对20kV、35kV配电线路的带电作业安全防护要求，应着重研究绝缘防护用具的技术参数及相关标准，开发适用于20kV、35kV线路的带电作业绝缘防护用具。