带电作业技术(辅导PPT课件).ppt

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1、1.国内外带电作业发展简介,1.1 国外带电作业发展概况1.2 国外带电作业特点1.3 我国带电作业发展概况1.4 带电作业学术组织机构,1.1 国外带电作业发展概况,带电作业始创于美国。1913年，成功研究了34kV带电作业工具；1948年，在霍佛达姆至洛杉机一条287kV 线路更换悬式绝缘子；1959年，质轻、绝缘性能好的玻璃纤维出 现，促进带电作业发展；1960末，开始等电位作业。,加拿大1944年，引进美国专利后开始带电作业；60年代，成功地在220kV线路上进行了带电紧线、换线夹和高铁塔接腿的全线带电改造工作。日本1953年，从美国引进技术，开始带电作业；1962年，可在220kV线

2、路进行带电作业；70年代初，掌握了500kV输电线路带电作业技术。,1.2 国外带电作业特点,重视人员培训工具标准化和生产专业化设计部门与带电作业紧密配合科研为带电作业服务带电作业机械化程度高安全水平高、事故少,1.3 我国带电作业概况,1953年，辽宁省鞍山电业局根据生产需要研制带电清扫更换和装拆配电设备及引线的简单工具；1954年，成功更换了10kV横担、木杆和绝缘子；1956年，更换66kV木制直线杆和绝缘子；1957年底，更换110220kV绝缘子；1958年，国内第一次220kV等电位作业；,1.3 我国带电作业概况,1966年、1973年，原水电部先后在鞍山和北京举行全国带电作业经

3、验交流会。,1.4 带电作业学术组织机构,国际带电作业技术交流会议 1977年成立，由美国和加拿大电气学会发起。1980年，我国应邀参加在芝加哥举行的第二届会议。主要工作：交流带电作业新技术、新工具、新方法，不但有现场表演，还有论文交流。国际电工委员会IEC-TC-78 主要工作是制订带电作业用的工具和设备标准，下设8个工作组，每两年召开一次会议。,1.4 带电作业学术组织机构,我国带电作业标准委员会 下设在武汉高压研究院，主要工作：制订国家、行业标准，定期组织经验交流、标准宣贯等活动。,目前公布实施的带电作业标准共计44个其中：国家标准18个 行业标准26个,2.带电作业标准简介,带电作业标

4、准,基础性标 准,基本材料类标 准,防护用具类标 准,装置设备类标 准,其它标 准,工具类标 准,基础性标准,国家标准5个，电力行业标准7个1）GB/T 2900.55-2002 电工术语 带电作业2）GB/T 14286-2002 带电作业工具设备术语3）GB/T 18037-2000 带电作业工具基本技术要求与设计导则4）GB/T 18857-2002 配电线路带电作业技术导则5）GB/T 19185-2003 交流线路带电作业安全距离计算方法6）DL/T 876-2004 带电作业绝缘配合导则7）DL/T 877-2004 带电作业绝缘工具试验导则8）DL/T 878-2004 带电作业

5、工具、装置和设备使用的一般要求9）DL/T 881-2004 500kV 直流输电线路带电作业技术导则10）DL/T 972-2005 带电作业工具、设备质量保证导则 11）DL/T 976-2005 带电作业工具、装置和设备预防性试验规程12）DL/T 973-2005 送电线路带电作业技术导则,基本材料类标准,国家标准2个1）GB/T 13035-2003 带电作业用绝缘绳索2）GB 13398-2002 带电作业用空心绝缘管、泡沫填 充绝缘管及实心绝缘棒（原标准的名称：带电作业用绝缘杆通用技术条件）,工具类标准,国家标准5个，电力行业标准4个1）GB 12167-2005 带电作业用铝合

6、金紧线夹具2）GB/T 13034-2003 带电作业用绝缘滑车3）GB/T 14545-2003 带电作业用小水量冲洗工具（长水柱短水枪型）4）GB 15632-1995 带电作业用提线工具通用技术条件5）GB 18286-2000 交流1kV、直流1.5kV及以下电压带电作业用手工工具6）DL 488-1992 带电作业用盘型悬式绝缘子卡具 第一部分 20kN级卡具7）DL 463-1992 带电作业用盘型悬式绝缘子卡具 第二部分 2845kN级卡具8）DL/T 699-1999 带电作业用绝缘托瓶架通用技术条件9）DL 779-2001 带电作业用绝缘绳索类工具,防护用具类标准,国家标准

7、5个，行业标准6个1）GB 12168-2005 带电作业用硬质遮蔽罩2）GB 17622-1998 带电作业用绝缘手套通用技术条件3）GB 18136-2000 高压静电防护服装及试验方法4）GB 6568.1-2000 带电作业用屏蔽服装5）GB 6568.2-2000 带电作业用屏蔽服装试验方法6）DL 778-2001 带电作业用绝缘袖套7）DL/T 676-1999 带电作业用绝缘（靴）通用技术条件8）DL/T 803-2002 带电作业用绝缘毯 9）DL/T 853-2004 带电作业用绝缘垫10）DL/T 880-2004 带电作业用导线软质遮蔽罩11）DL/T 975-2005

8、 带电作业用机械防护手套,装置设备类标准,国家标准1个，行业标准7个1）GB17620-1998 带电作业用绝缘硬梯通用技术条件2）DL 415-1991 带电作业用火花间隙检测装置3）DL/T 636-1997 带电作业用500kV四分裂导线飞车4）DL/T 740-2000 电容型验电器5）DL/T 854-2004 带电作业用绝缘斗臂车的维护保养及在使用中的试验6）DL/T 858 2004 架空配电线路带电安装及作业工具设备7）DL/T 879-2004 带电作业用便携式接地和接地短路装置8）DL/T 971-2005 带电作业用1kV35kV便携式核相仪,其他类别标准,1）DL 78

9、4-2001 带电更换330kV线路 耐张单片绝缘子技术规程2）DL/T 974-2005 带电作业工具库房,3.带电作业安全防护,3.1 电流对人体的影响3.2 电场对人体的影响3.3 静电感应3.4 强电场的安全防护,3.1 电流对人体的影响,如果人体被串接于闭合电路中，就会有电流通过，其大小按 I=U/Zt 计算。Zt为人体总阻抗，包括人体内阻抗和皮肤阻抗，通常人体内部阻抗看成是电阻性的，皮肤阻抗看作是一阻容网络，随电压、频率、电流持续时间、接触面积、接触压力、皮肤湿度和温度变化而变化。表3-1给出在干燥条件下，接触面积为50 100cm2，电流路径为手-手或手-脚的人体总阻抗值。,表3

10、-1 人体总阻抗值,从表3-1看出，人体阻抗因人而异。一般来讲，人体阻抗按1000计算。电击对人体造成伤害主要是流经人体电流的大小，分为稳态电击和暂态电击。人体对稳态电击的生理反应分为：感知、震惊、摆脱、呼吸痉挛和心室纤维性颤动。表3-2给出了相应的电流阈值。表3-2 人体对稳态电击产生生理的反应的电流阈值(mA),表3-3 IEC对交流电流下人体生理效应的推荐意见,心室纤维性颤动被认为是引起死亡的主要原因。我国规定1mA为人体安全电流限值。暂态电击是人接触电场中对地绝缘的导体的瞬间，积累在导体上的电荷以火花放电的形式通过人体对地突然放电。通过人体电流为一高频电流，通常以放电能量来衡量对人体产

11、生危害程度，如表3-4所示。表3-4 人体对暂态电击产生生理反应的能量阈值,3.2 电场对人体的影响,在带电作业中，当外界电场达到一定强度，裸露的皮肤就有“微风吹拂”的感觉，此时测量到的体表场强为240kV/m。随着电场的加强，人的毛发颤动，甚至两耳有刺痛感。试验表明，人站在地面时头顶部的局部最高场强为周围场强的13.5倍。所以国际大电网会议认为高压输电线路下地面场强为10kV/m时是安全的。我国带电作业用屏蔽服装试验方法规定人体皮肤电场感知水平为240kV/m。,3.3 静电感应,带电作业人员在电场中工作时，因静电感应可能会受到电击，有两种情况：(1)当人体对地绝缘时；人体在强电场中可视为导

12、体，因静电感应处于某一电位，如果触及接地体，人体上感应电荷能通过接触点对地放电时。如作业人员攀登杆塔时，由于离导线很近，人体感应电压较高，当手触及铁梁时，手上就有放电刺痛感。,(2)当人体处于地电位时 对地绝缘的金属导体在电场中因感应具有一定电位，处于地电位的人用手去触摸，同样会受电击。,3.4 强电场安全防护,带电作业人员在强电场中工作时，屏蔽服是最有效的安全防护工具。我国自1958年开始研制，目前采用不锈钢纤维和阻燃纤维混纺成布料，制成屏蔽服，同普通衣服一样柔软。屏蔽服有三大作用：(1)屏蔽作用；屏蔽服只是一金属网状结构，不可避免的有部分电场穿透屏蔽服，一般用屏蔽效率来表示电场减弱程度。,

13、屏蔽效率：S=20logE1/E2 dB式中：E1无屏蔽时的场强；E2屏蔽服内的场强。我国规定屏蔽服效率为40dB，相当于屏蔽效率99，穿透率仅为1。(2)均压作用 作业人员在作业时，屏蔽服的衣、裤、帽、鞋必须可靠的连成一体，人体各个部位的电位相同，起均压作用。,(3)分流作用 一般人体电阻为1000，屏蔽服电阻按10计算，从电路并联来看，屏蔽服流过大部分电流。我国将屏蔽服按使用条件分I、II两种型号。,表3-5 屏蔽服的各部分技术指标,表3-6 屏蔽服的各部分电阻值要求,屏蔽服试验包括屏蔽效率试验，衣服电阻试验，衣服熔断电流试验、耐燃试验、耐磨试验、耐洗涤试验，断裂强度和断裂伸长试验，衣料厚

14、度和单位面积重量试验,透气量试验等。,4.带电作业原理和基本方法,带电作业是以严格的技术措施，确保人身和设备的安全，对带电设施进行测试、检修作业的一种方法。技术措施主要是指在带电作业中，流过人体的电流、人身所受的电场强度确保在安全限度以下，保证在带电设备可能产生的最高电压下，人身所处的位置有足够的安全距离，使作业人员不致受任何伤害的危险，并且在作业中没有不舒适的感觉。,4.带电作业原理和基本方法,按照作业人员与带电体的位置分类：间接作业直接作业按照采用的绝缘工具分类：绝缘杆作业绝缘手套作业绝缘斗臂车作业,按照作业人员所处电位分类：地电位作业中间电位作业等电位作业,4.1 地电位作业,地电位作业

15、是指作业人员处于地电位，使用绝缘工具间接接触带电设备的作业方法。其最大特点是：作业人员可在带电设备周围进行操作，不占据设备原有的空间尺寸，适合相间距离和对地距离较小35kV以下线路和设备。人体与接地体处于同一电位，所处位置电场强度不高，不需要采取电场保护措施。330kV及以上线路和设备由于静电感应严重，应采取电场保护措施。,图4-1 地电位作业的位置示意图及等效电路,图中：Rm，绝缘工具绝缘电阻；C1，人体对带电体电容；C2，人体穿绝缘鞋时对地电容IR，绝缘工具泄漏电流；Ic，流过人体电容电流。,例：220kV带电作业，操作杆绝缘电阻91010，人体对带电体电容4.4pF，绝缘鞋电容350pF

16、。在相电压下通过绝缘杆的泄露电流：IR=U/Rm=127/9 1010=1.4A流过人体电容电流：Ic=UXc1=127 314 4.4pF=176 A,人体在220kV设备上进行地电位作业时，人体有相当的悬浮电位：Uc2=U Xc1/(Xc1+Xc2)=176V要消除静电感应引起的电击，唯一方法是穿导电鞋，C2=0，使人体与接地体保持相同的电位。,4.2 中间电位作业,中间电位作业，人员所处电位高于地电位低于导线电位，用较短的绝缘工具接触带电体的一种作业方法。作业人员通过两部分绝缘体分别与接地体和带电体隔开，两部分绝缘体起着限制流经人体电流的作用。组合间隙是中间电位作业一大特征。中间电位作业

17、流经人体的电流略大于地电位作业，但不会超过数百微安。主要取决于组合间隙的绝缘击穿强度。,图4-2 中间电位作业的位置示意图及等效电路,在采用中间电位作业时，带电体对地电压由组合间隙承担，人体电位是一悬浮电位，与带电体和接地体有电位差，在作业过程中应注意三个问题：（1）地面作业人员禁止直接用手向中间电位作业人员传递物品；（2）当电压较高时，中间作业人员应穿屏蔽服；（3）除绝缘工具保持良好的绝缘性能外，组合间隙应比同电压等级的单间隙大20%左右。,4.3 等电位作业,等电位作业是指人体与带电体处于同一电位进行作业，作业时往往要占据设备净空尺寸，使得带电部位变大，电场畸变，设备放电电压降低，35kV

18、及以下线路和设备不宜采用等电位作业。等电位作业最大特点是：作业人员直接接触设备，极大地简化作业工具和操作程序，电压等级越高，效率越高。,由于带电体及周围空间电场强度十分强烈，所以等电位作业人员必须采用可靠的电场防护措施，使表体场强不超过人的感知水平。由于等电位作业的绝缘工具比地电位作业绝缘工具长的多，因此流经绝缘工具的泄漏电流小于地电位作业时泄漏电流。等值电路图如下：,图中：Rr：人体电阻；Rp：屏蔽服电阻；Cr：人体对地电容；Rm：绝缘工具的绝 缘电阻。,5.带电作业安全技术,电力设备运行中，除承受额定电压外，还得承受时常出现的操作过电压和雷电过电压。在电力设备设计制造和电力系统运行中，必须

19、考虑这些过电压，合理的绝缘配合，才能保证电网安全运行。毫不例外，带电作业过程中，空气间隙和绝缘工具也要考虑绝缘配合，才能保证带电作业的安全。,5.1 电力系统过电压,5.1.1 正常运行的工频电压 正常运行的电压，不是一个定值，在一定范围内变化。由于系统的容量和负荷不同，线路的首末端电压不一样，最高工作电压比额定电压高1015。计算试验电压时，按最高工作电压考虑。表5-1为各电压等级的最高电压值。,表5-1,5.1.2 工频过电压,工频过电压一般由线路空载、不对称接地故障和甩负荷引起的，可采用并联电抗器的措施来限制工频过电压产生和幅值。我国规定工频过电压数值不能超过以下数值：母线侧1.3Uxg

20、；线路侧1.4Uxg。Uxg为最高工作相电压。,5.1.3 操作过电压,操作过电压是在系统操作或故障状态下发生，主要有以下几种情况：线路合闸合重合闸；切除空载变电压合并联电抗器；线路不对称故障分闸和振荡解列；空载线路分闸等。操作过电压的大小决定于电网结构、断路器、避雷器的性能、运行方式等因素，以最高工作相电压倍数来表示，操作过电压的波形以波头和波尾的时间长短来表示，对绝缘起作用的主要是波头。我国规定标准操作波是250/2500s。操作过电压有正负极性，一般正极性操作波。,图5-1正极性操作冲击电压波形图,在我国GB311.1-1997高压输变电设备的绝缘配合中，对各电压等级下的过电压倍数作出了

21、规定，见表5-2。表5-2 各电压等级下操作过电压的倍数,5.1.4 雷电过电压,电力系统雷电过电压，是由于设备直接遭到雷击或它处雷击，在设备形成感应过电压。分为三种：直接雷过电压，感应雷过电压，远方传来的过电压。带电作业中主要考虑后一种。当线路遭到直击雷或感应雷时，雷电波会向导线两侧传播，由于导线电阻、线间及对地电容、电晕影响，雷电波在传播过程中衰减，其衰减幅度可用经验公式计算：U=U0/(KXU0+1)式中：U：距雷击点X公里的雷电压；UO：起始雷电波幅值；X：雷电波传播距离；K：衰减系数0.161.210-3,5.1.4 雷电过电压,按上式计算，当雷电波行进到5公里左右时，波幅衰减50。

22、因此带电作业，在所见范围发生雷电过电压，传播到作业地点，已无太大危险。我国规定标准雷电波波形1.2/50s，同操作波一样，设计与试验都以正极性为准。,5.2 空气安全距离,带电作业时可能遇到最大过电压不发生放电，并有足够的安全裕度的最小空气间隙，称为安全距离。安全距离是带电作业中一个重要尺度，设备的电压等级和过电压水平决定安全距离的大小。确定安全距离主要有两个方法：惯用法和统计法。我国10220kV主要采用惯用法，330kV及以上以统计法取得。惯用法其基本出发点是使电器设备绝缘的最小击穿电压值高于系统可能出现的最大过电压值，并留有一定的安全裕度。,在绝缘配合惯用法中，系统最大过电压、绝缘耐受电

23、压与安全裕度三者之间的关系为：式中：A安全裕度 UW绝缘的耐受电压 U0max系统最大过电压 Un系统额定电压（有效值）Kr电压升高系数 K0系统过电压倍数,统计法是利用在大量统计资料的基础上的过电压概率密度分布曲线，以及通过试验得到绝缘放电电压的概率密度分布曲线，用计算的方法求出由过电压引起绝缘损坏的故障概率。经过技术经济比较，正确地确定绝缘水平。在实际工程中采用统计法进行绝缘配合是比较困难的，通常采用简化统计法。统计法只能用于自恢复绝缘。在带电作业中，通常将绝缘损坏危险率称为危险率，由下式计算求得。,式中 p0(U)为操作过电压幅值的概率密度分布函数，即Pd(U)为空气间隙在幅值为U的操作

24、过电压下的概率分布函数，即,式中：Uav操作过电压平均值 U50绝缘的50%放电电压 0操作过电压的标准偏差 d绝缘放电电压的标准偏差编制计算程序，求出相应的带电作业危险率。目前公认的危险率水平为小于10-5，即带电作业间隙每遇到一次系统操作过电压，就有十万之一的放电可能性。,举例说明110kV空气安全距离计算。雷电过电压计算取起始雷电压650KV，传播距离按5公里计算，衰减系数按0.1610-3考虑，U=U0/(KXU0+1)=650/（0.1610-35650+1）=427kV操作过电压计算过电压倍数K1为3，最大工作相电压73kVUgc=K1Uxg2=3731.414=310kV,按计算

25、出来的操作过电压和雷电过电压，查找曲线，从1984年电机工程手册操作波（500/5000s）正极性棒板间隙放电曲线查出其危险距离分别为67cm和70cm，说明起主要作用为操作过电压，取两者最大值为起控制作用的危险距离。起控制作用的危险距离增加20安全裕度后为84cm，取整定为100cm。,表5-3绝缘配合用惯用法确定的安全距离,5.3绝缘工具有效绝缘长度,绝缘工具的电气强度，在绝缘材料确定后，由它的有效绝缘长度决定。绝缘长度的有效部分是在使用过程中遇到的各类最大过电压不发生闪络、击穿，并有足够安全裕度的绝缘尺寸，是带电作业工具设计和使用的一项重要技术指标。在计算工具有效绝缘长度是按工具使用中电

26、场纵向计算，并扣除金属部件的长度。绝缘工具的有效绝缘长度取决于同电压等级的安全距离，两者不同的是前者是固体绝缘，后者是空气绝缘，一般来讲，空气绝缘大于固体绝缘，固体绝缘易受潮气、材料老化等因素影响，导致固体绝缘降低，要维持同样的绝缘水平，则绝缘工具的有效绝缘长度大于安全距离。但是220kV及以下线路受绝缘子串长限制，绝缘工具的有效绝缘长度等同于安全距离。,表5-4 35500kV绝缘子串长 米,由于绝缘操作杆是手持工具，绝缘工具顶部在操作过程中往往会越过带电设备一段距离而使这段距离失效，故规定各级电压等级的操作杆，均较绝缘承力工具增加0.3m,以弥补上述失效的绝缘段。表5-5 绝缘工具最小有效

27、绝缘长度 米,5.4 良好绝缘子片数,不论哪种作业方式，带电体有可能通过空气间隙、绝缘工具和绝缘子串三个渠道放电，除要求空气间隙（或组合间隙）和绝缘工具的有效绝缘长度满足要求以外，绝缘子串的闪络电压亦必须满足系统最大操作过电压。因此，绝缘子串中必须有足够的数量的良好绝缘子，其闪络电压大于最大操作过电压。,表5-6 良好绝缘子片数确定依据,5.5 等电位作业安全问题,5.5.1 对邻相最小安全距离 作业人员等电位后，除对地保持相应的安全距离外，对邻相还应保持相应的最小安全距离，按照规程，相间过电压为相对地过电压的1.31.4倍左右，将表5-3的安全距离相应增大，得出表5-7。表5-7 等电位作业

28、人员对邻相导线的最小距离,5.5.2 组合间隙的最小距离,等电位作业人员在绝缘梯上作业或沿绝缘梯进入强电场时，与接地体和带电体两部分间隙所组合的间隙不得不小于表5-8规定。表5-8 组合间隙的最小距离 从我国部分单位220kV组合间隙试验来看，相同长度和电极形式下，组合间隙的放电电压低于单间隙，降低最大幅度为21.2，所以从安全出发，330kV及以下组合间隙均增大20。500kV组合间隙数值来自试验数据。,5.5.3 等电位作业人员沿绝缘子串进行强电场的作业，只能在220kV及以上电压等级的绝缘子串上进行。因为110kV及以下电压等级绝缘子串短，扣除人体短接长度和零值绝缘子片数，剩余距离不满足

29、3倍操作过电压要求。另外，绝缘子串上进行沿绝缘子串上进行沿绝缘子串进行强电场的作业必须两个条件：扣除人体短接长度和零值绝缘子片数，良好绝缘子片数满足表5-6的规定；组合间隙不得小于表5-8的规定。,总之，安全距离、有效绝缘工具长度、良好绝缘子片数和组合间隙都是带电作业中很重要的安全技术标准，必须严格遵守。,6.绝缘材料及带电作业工器具,6.1 带电作业用绝缘材料 我国目前带电作业使用的绝缘材料大致有下列几种：（1）绝缘板材。包括硬板和软板。（2）绝缘管材。包括硬管和软管。（3）薄膜。（4）绝缘绳索。（5）其他，绝缘油、绝缘漆、绝缘粘合剂等。绝缘材料的电气性能指标主要是绝缘电阻、介质损耗和绝缘强

30、度。,绝缘板材电气性能指标,绝缘管材电气性能指标,泡沫填充绝缘管电气性能指标绝缘棒材电气性能指标,绝缘绳索电气性能指标 绝缘橡胶电气性能指标,热塑性塑料电气性能指标,高分子聚合物塑料薄膜电气性能指标,绝缘漆电气性能指标,绝缘材料的物理化学性能包括有：密度、吸水性、耐热性能、工艺性能等。固体绝缘材料在承受机械负荷作用时，所表现出的抵抗能力，称之机械性能。表示绝缘材料机械强度的指标,主要有以下几种：（1）抗拉、抗压、抗弯强度；（2）抗切强度；（3）抗剪切强度；（4）抗扭强度；（5）抗冲击强度；（6）硬度；（7）弹性和弹性模数；,制作承力及载人工器具的绝缘板材 抗张强度（N/cm2）纵向35000

31、横向25000 抗弯强度（N/cm2）纵向40000 横向30000 抗冲击强度（Ncm/cm2）纵向1500 横向1000 制作承力及载人工器具的绝缘管材抗张强度（N/cm2）18000 抗剪强度（N/cm2）1500抗压强度（N/cm2）7000,制作承力及载人工器具的绝缘棒材 抗张强度（N/cm2）20000 抗弯强度（N/cm2）35000绝缘绳索的抗张强度 桑蚕丝绳（N/cm2）9000 锦纶丝绳（N/cm2）11000,6.2 带电作业工器具分类,分五大类：绝缘工器具 软梯、平梯、绝缘杆、绝缘绳、绝缘遮蔽罩、绝缘横担、绝缘滑车组等。金属工器具 卡具、紧线器、拔销器、取瓶器、金属滑车

32、等。设备与装置 消弧装置、起重装置、飞车、工程车、爆炸压接器材、通讯装置等。,测试仪表 摇表、拉力试验机、场强仪、红外测温仪等。个人防护用具 屏蔽服、绝缘服、静电防护服、护目镜等。,6.3 绝缘工器具,绝缘工器具分为两大类：硬质绝缘工器具软质绝缘工器具6.3.1硬质绝缘工器具 在硬质绝缘工具中，使用最广泛的是绝缘杆。绝缘杆按用途分三类：操作杆、支杆和拉(吊)杆。目前，国内外普遍采用环氧玻璃钢制作绝缘杆。制造绝缘杆的方法主要有湿卷法、干卷法、缠绕法、挤拉(引拔)法和真空浸胶法。,6.3.1硬质绝缘工器具,环氧玻璃钢主要由三种成分：玻璃纤维、环氧树脂和偶联剂。玻璃纤维是玻璃在熔融状态下，通过小孔高

33、速拉制成的直径为数微米至数十微米的细丝。根据Griffith裂缝的理论，玻璃丝表面出现的微裂纹的几率大大减小，使得强度比块状玻璃提高约100倍。此外，由数百根甚至数千根单丝组成的玻璃纤维束，即使几根纤维出现微裂纹，不会扩散到其它纤维，影响机械性能。带电作业用绝缘工具的玻璃纤维必须由无碱玻璃拉制而成，其含碱量低于1%，不易被潮气所侵蚀，具有稳定的电气性能和机械性能。,表6-1 无碱玻璃纤维的基本性能,6.3.1硬质绝缘工器具,环氧树脂是指大分子主链中含有仲醇基和醚键，在分子两端具有反应性环氧基的线形聚合物，它对玻璃、金属及许多有机材料具有很强的粘接力。固化后的环氧树脂基本性能见下表。,表6-2

34、固化后的环氧树脂基本性能,在玻璃钢制造过程中，不可避免地混入极少量的杂质，它们滞留在玻璃纤维和环氧树脂之间的界面上，影响结合致密性，空气中的潮气很容易沿着这些弱点深入玻璃钢内部。玻璃钢吸水性约0.3%，远大于玻璃的0.01%。所以玻璃钢电气绝缘性能的优劣主要决定于对杂质含量的控制。玻璃钢中可能存在固化不完全、分层、表面纤维外露、表面龟裂、内壁不净等缺陷。,表6-3 3640管材性能,表6-4 3840、3721棒材性能,表6-5 填充管性能(试品长度为300mm，浸水24h，加压5min),6.3.2 软质绝缘工具,绝缘绳是广泛应用于带电作业的一种软质绝缘工具，具有灵活、简便、易携带等特点。带

35、电作业工具绳索化是我国带电作业一大特色。制造绝缘绳的原料有两种：（1）蚕丝，具有良好的电气绝缘性能、耐酸性能好、耐碱性能弱、有较大伸长率、具有较强的亲水性。（2）锦纶丝(尼龙)，耐碱、不发霉、不被虫蛀、染色性好、耐热性低、吸湿性较大、不耐浓酸，其机械强度和耐磨性是合成纤维中最高的。绝缘绳捻制方法按捻转方向分为顺(S)捻和反(Z)捻两种。为了防止绳索松散，通常绝缘绳捻制按ZSZ,6.3.2 软质绝缘工具,方式进行。即纤维捻成单纱时，按Z方式；纱线捻成股线时，按S方式；股线捻成绳时，按Z方式。GB13035-03带电作业绝缘绳索对绝缘绳的电气性能指标的规定如下：表6-6 绝缘绳电气性能指标,对于干

36、燥清洁状态的绝缘绳，各种不同材质的绝缘绳（蚕丝绳或锦纶绳等）的电气性能基本相同。表6-7 干燥清洁状态下绝缘绳的电气性能实测结果,对于高湿度状态下的绝缘绳，交流下的泄漏电流值随着绝缘绳质量的优劣而有很大的不同。表6-8 湿状态下绝缘绳的电气性能实测结果,带电作业用绝缘绳索对绝缘绳的物理和机械性能作出了规定。表6-9和表6-10分别列出了蚕丝绳和锦纶绳的物理和机械性能。,表6-9 蚕丝绝缘绳索（ZSZ）物理和机械性能,表6-10 锦纶长丝绝缘绳索（ZSZ）物理和机械性能,6.4 带电作业工具试验,带电作业工具应定期进行电气和机械试验，按照国家电网公司安规（线路部分）规定，试验周期为:电气试验：预

37、防性试验每年一次，检查性 试验每年一次，两次试验间隔 为半年。机械试验：绝缘工具每年一次，金属工具两年一次。,电气试验标准 1）预防性试验：试验品应整根试验，不得分段。a)操作冲击耐压试验采用250/2500s 标准波，正极性15次，以无一次击穿、闪络为合格。b)工频耐压试验以无击穿、闪络及过热为合格。2）检查性试验：将绝缘工具分成若干段进行工频耐压试验，每300mm耐压75kV，时间为1min，以无击穿、闪络及过热为合格。,机械试验标准1）静荷重试验：2.5倍允许工作负荷下持续5min，工具无变形及损伤者为合格。2）动荷重试验：1.5倍允许工作负荷下实际操作3次，工具灵活、轻便、无卡住现象为

38、合格。,表6-11 绝缘工具电气试验项目及标准,6.4.1 10220kV试验电压,型式及出厂试验电压计算依据 根据电机工程手册，环氧玻璃布操作杆在3m以内，其平均闪络电压几乎与杆长成正比，平均电位梯度为320kV/m，考虑到裕度，耐受电压取0.8，为258kV/m，故取整为250kV/m。例如220kV绝缘承力工具有效绝缘长度为1.8米，乘以250kV/m，得450kV。,6.4.1 10220kV试验电压,预防性试验电压 按最大运行相电压乘过电压倍数后，其尾数取5或0得到，计算公式为：U=UxgK1式中：Uxg 最大工作相电压 K1 过电压倍数。以110kV为例计算：U=126/33=21

39、8.2kV,取220kV。,6.4.2 330500kV试验电压,操作过电压计算依据U=UxgK1K32/K2式中：Uxg 为最大工作相电压；K1 为过电压倍数；K2海拔修正系数，1000米以下，取0.91；K3 型式试验取1.1，预防性试验取 1.0。以500kV型式试验为例，U=550/32.181.12/0.91=1183.4kV，取1175kV。,6.4.2 330500kV试验电压,5min工频耐压试验计算依据 U=UxgK1K3K4/K2式中：Uxg 为最大工作相电压；K1 为工频过电压倍数，1.5；K2海拔修正系数，1000米以下，取0.91；K3 型式试验取1.1，预防性试验取

40、 1.0。K4 安全裕度系数1.1以500kV型式试验为例，U=550/31.51.11.1/0.91=633kV，取640kV。K1 的确定，电网的工频过电压水平一般不超过：母线侧1.3U，线路侧 1.4Uxg，变压器内绝缘耐压值为1.5倍Uxg，综上所述，带电作业绝缘工具的工频过电压取1.5Uxg。,6.5 带电作业工具保管,1）带电作业工具应存放于通风良好，清洁干燥的专用工具房内。工具房门窗应密闭严实，地面、墙面及顶面应采用不起尘、阻燃材料制做。室内的相对湿度应保持在50%70%。室内温度应略高于室外，且不宜低于0。2）带电工具房进行室内通风时，应在干燥的天气进行，并且室外的相对湿度不得

41、高于75%。通风结束后，应立即检查室内的相对湿度，并加以调控。,3）带电作业工具房应配备：湿度计、温度计，抽湿机（数量以满足要求为准），辐射均匀的加热器，足够的工具摆放架、吊架和灭火器等。4）带电作业工具应统一编号、专人保管、登记造册，并建立试验、检修、使用记录。5）有缺陷的带电作业工具应及时修复，不合格的应予报废，严禁继续使用。6）高架绝缘斗臂车应存放在干燥通风的车库内，其绝缘部分应有防潮措施。,6.6 带电作业工具的使用,1）带电作业工具应绝缘良好、联结牢固、转动灵活,并按厂家使用说明书、现场操作规程正确使用。2）带电作业工具使用前应根据工作负荷校核满足规定安全系数。3）带电作业工具在运输

42、过程中，带电绝缘工具应装在专用工具袋、工具箱或专用工具车内，以防受潮和损伤。发现绝缘工具受潮或表面损伤、脏污时，应及时处理并经试验或检测合格后方可使用。,6.6 带电作业工具的使用,4）进入作业现场应将使用的带电作业工具放置在防潮的帆布或绝缘垫上，防止绝缘工具在使用中脏污和受潮。5）带电作业工具使用前，仔细检查确认没有损坏、受潮、变形、失灵，否则禁止使用。并使用2500V及以上绝缘摇表或绝缘检测仪进行分段绝缘检测（电极宽2cm，极间宽2cm），阻值应不低于700M。操作绝缘工具时应戴清洁、干燥的手套。,7.带电作业现场操作规程,带电作业现场操作规程应按项目制订，应包括以下几部分内容：(a)项目

43、名称；(b)适用范围；(c)作业方式；(d)作业人员；(e)主要工器具；(f)操作步骤；(g)安全措施；对于较复杂的项目，有必要附操作示意图。,例：项目名称:带电更换10kV横担 适用范围：10kV三角排列单回路直线杆 作业方法：中间电位作业法 作业人员：共4名，其中工作负责人1名，杆上电工2名，地面电工1名。主要工器具：绝缘传递绳1套，绝缘撑拉杆1套，绝缘包布68块，绝缘平台2架。,操作步骤：(1)进入工作现场,负责人交待工作任务及安全注意事项。(2)杆上电工穿好绝缘服（包括绝缘靴及手套），系好安全带，地面电工对绝缘工具进行摇测，做好开工前的准备工作。(3)杆上电工携传递绳登杆至横担适当位置

44、系好安全带，并挂好传递绳。(4)地面电工将绝缘平台传至杆上，杆上两电工配合分别将两平台组装在顺导线杆塔两侧适当位置。,(5)杆上两电工转移到各自的平台上，分别装好绝缘子两侧的导线罩和横担罩。(6)地面电工传递撑拉杆至杆上，杆上电工配合安装在横担下部杆身的适当位置。(7)杆上电工解开需要更换的横担绝缘子绑线，操作撑拉杆将导线脱起距绝缘子顶部20cm。(8)松动横担包箍至横担与杆脱离，传至杆下，地面电工将新横担用绝缘包布包好传至杆上，杆上两电工配合，组装新横担，将导线恢复扎牢。(9)拆除绝缘罩及绝缘工具，返回地面，工作结束。,安全措施：(1)开工前工作负责人应与调度值班员联系，解除需作业线路的重合闸。(2)工作前工作负责人应检查工作现场和作业杆塔两侧档内导线有无异常现象。(3)作业现场应装设防止行人进入的围栏。(4)绝缘工具必须经摇测合格，上下传递工具均应使用传递绳，严禁上下抛扔。(5)拆除导线绑线时，应及时掐断拆开的绑线，其伸展长度不得大于20cm。(6)如同杆架设的下层低压线路，该低压线路应停电。,