试析感应电压对输电线路施工的安全隐患

(整期优先)网络出版时间:2023-12-26
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试析感应电压对输电线路施工的安全隐患

李晓东

东莞市输变电工程建设有限责任公司 广东东莞 523000

摘要:随着我国电网结构设计的愈发复杂化,电力线路间发生耦合的现象时有发生,致使高压输电线路运行期间产生的危险事故,不利于周围环境的安全,也为社会经济发展的持续用电产生了不良影响,同时也造成了电力企业的经济损失。本文对感应电压的来源以及感应电压对输电线路施工的安全隐患进行了分析,并提出了降低感应电压发生几率的具体预防措施。

关键词:感应电压输电线路施工安全隐患

前言:

随着工业发展和生活用电量的不断增多,为了确保电力资源供应的持续性和可靠性,需要对输电线路开展设计工作,在线路设计过程中需要在运行输电线路旁边平行架设新的输电线路,电力施工人员如果用手触碰会感受到感应电压的存在,这严重威胁了电力施工人员的人身安全。因此,需要对感应电压对输电线路施工的安全隐患进行分析,并做好安全防范措施

一、感应电压的来源

电气设备在使用过程中,感应电压电击事故时有发生,如在超高压双回路线路具体设计和路网电杆的安装过程中,为了减少感应电压的输出,需要充分考虑这些问题发生的概率。在高压输电线路的周围,如果有线路的操作可以容易地导致绝缘物体对地的耦合电容,同时,还将出现感应电压。在这种情况下,绝缘物体将产生感应电压和与地直接接触可使工频电流在感应电压的影响下保持持续状态被输入到地[1]。电力系统运行期间,电流会在线路电阻和输入电压以及电磁感应的影响,形成一个大的外加磁场,当导体穿过这个磁场时产生相应的感应电动势。产生的电动势如果在线路运行期间发生短路,接地后产生的电流称为感应电流。

二、感应电压产生机理及安全隐患

按照电磁场理论的说法,感应电压可分为电磁感应和感应两种类型的电压。高压输电线路正常运行时四周具有工频电场,结合感应原理相关内容认为,在电场中,电场的耦合效应会引起机体产生一定的电荷,高压输电线路运行中和正在建设中的输电线路由于电场的耦合效应,会产生感应电压。如果传输线三相对成比例,且施工线路与运行线路的三相电容分布较为均衡,则输电线路中存在的三相感应电压的矢量和为零。但在电网建设施工期间,由于在建线路与运行中的三相导线之间的距离不同,致使三相分布不平衡的电容会在施工线上对地产生一定的电压。

为了便于对产生的电压作出精准的计算和分析,高压输电线路

构建数学模型的输电线路的频率为工频,属于极低频电路的长度对于工频电压的波长来说非常小,并且周围的电场可以把它看作一个准静态场。因为电网建设规模较大,输电线路的总体传输距离较长,这种情况下就可以忽略末端电线的影响,将传输线视为与地面平行的无线导体,输电线路中使用的分裂导线在组织方面可以简化为圆柱形导线。从电气设备的正常运转可以发现,感应电压冲击的事故时有发生,如在超高压双电路在实际设计过程中应对此类问题进行充分的考虑,这样才能有效降低感应电压发生的频率。在高压输电线周围地区如果该区域对地绝缘电路的操作容易导致绝缘物体的耦合电容,也可以发生感应电压,在感应电压发生的情况下,会使工频电流保持持续输入到地。如果线路正在运行在短路的情况下,接地后产生的电流称为感应电流。

三、感应电压对输电线路施工的安全隐患预防措施

电力系统在运行期间,停电线路和设备中的感应电压问题的出现具有隐匿性,并对整个电力系统运行产生严重的安全隐患。如果出现了感应电压,通常会出现较大的伤亡事故,对电力技术操作人员以及运维人员的人身安全产生严重的威胁,有效的解决方式主要有以下方面。

(一)充分考虑感应电压的影响

电力部门在电力线路设计的过程中,需要充分考虑高压电气设备应用性能和输电线路在实际运行期间的电磁辐射以及周围生产作业所产生的严重性影响,特别是在高压输电线路实践设计过程中,应对附近区域保持特定的距离。针对于110kV以上高压输电线路在设计的过程中,设计人员需要对相位进行更换操作,这样才能促使三相对地电容保持均衡的状态[2]。附近居民在日常活动中应避免与高压设备近距离接触,尽可能地保持特定的距离,同时对于高压输电线路附近建设的民用设施,为了保证安全性,也应与高压输电设备保持安全距离。如果在高压输电线路周围构建塑料大棚等设施,由于涉及导电材料的选择,因此,电力技术人员应做好线路的接地处理,以确保建筑设施使用的安全性。

(二)按照电力设计要求开展科学设计

电力系统相关工作人员与普通民众应尽可能地远离高压设备,并减少在电力高压设备附近区域逗留的时间,如果电力运维人员需要在高压区域开展施工作业,则需要做好完善的安全防护措施。如停电设备的接地处理以及对施工作业时间的合理管控等,从而降低电击问题发生的概率。针对电力线路高度设计的过程中,应严格按照国家电力网络建设的基本要求和规范进行,这样才能将潜在的感应电压电击事故问题的发生几率控制在最小的范围内。例如,在电力线路附近如果有汽车火或者其他金属物体的存在,则电力线路的最大感应电流应控制在5mA。结合电力高压线路的实践检验和操作分析,如果在天气较为恶劣的环境下,输电线路周围会产生重大变化,相比天气晴朗的环境下,恶劣天气下的高压线路周围磁场辐射会高出两倍

[3]。因此,在恶劣的天气条件下,应保证高压线与高压设备之间保持特定的距离,从而有效降低安全事故问题的发生几率。

(三)严格按照科学正确的验电、接地操作

电力系统工作人员在执行该类操作的过程中,应严格按照操作程序和操作规范进行,施工前应对拟作业线路先验电,确认拟作业线路无工作电压后,应将拟作业线路在两端做好挂接地线,并做好个人保安线等安全防护措施,对拟作业线路所带的感应电充分放电后,方可开始作业。应对线路是否存有电量开展测试,可以直接用手触碰电路,如果设备线路并未感受到感应电压的存在,则手会发生反弹,这种情况就不能直接用手与线路接触,以免发生触电威胁。

(四)危险区段实施科学的处理

在导地线展放危险区域范围内,不同放线段的两端都应设立接地引线。同时,应确保导线和接地线的可靠连接,导地线压接紧线挂线后,在挂好的导地线两端也应保持良好有效的接地措施,以保证在导地线上作业人员的人身安全。每个耐张段两端的接地线从开始导地线展放施工开始到结束应保持有效、可靠,不能随意去除或者改变,去除时间应统一安排。全线施工人员当在所有操作完成时,才能拆除所有接地线[4]

结束语:

在电力系统电力设备在运行期间,会在电磁与感应共同的作用下,产生电位。电位如果与人体接触变化产生严重的伤害。由于电气设备中感应电压的大小不同,对人身产生的伤害程度差别较大,严重的情况下会威胁生命。因此,需要针对感应电压对输电线路施工的安全隐患作出分析,并提出科学可靠的安全防范措施,确保电力施工人员及附近居民的人身安全,降低电压电击事故发生的几率。

参考文献:

[1]马爱清,陈健.考虑雨天的直流±800kV与交流500kV并行输电线路3维混合电场及静电感应分析[J].高电压技术,2017,043(007):21

14-2121.

[2]王宇.输电线路运行安全影响因素分析及防治措施[J].福建质量管理,2017,000(020):99.

[3]刘浩军,阎国增,王少华,等.1000kV皖南—浙北特高压交流线路静电感应电压分析[J].高电压技术,2015,41(11):6-7.

[4]吴田,徐小康,黎鹏,等.500 kV交直流同塔输电线路感应电压和电流的多因素分析[J].高压电器,2022(005):058.