远距离输电原理是电磁感应吗(敢在世界最高电压1100千伏输电线路带电作业)
世界最高特高压±1100千伏输电线路如果停电,会有多大损失?据了解,该线路一次停电检修至少需要12个小时,会影响1亿度电的输送,仅电费损失就可达4000万元。避免停电只能靠带电作业。
我国昌吉-古泉±1100 kV特高压直流输电线路是世界上电压等级最高、输电容量最大、输电距离最远、技术最先进的输电工程。
特高压输电线路因其骨干网的特殊性,临时停电检修可能性低,必须采用带电作业消缺以保障其安全稳定运行。
敢在世界最高电压1100千伏输电线路上带电作业,要靠两大利器:直升机和屏蔽服。
特高压输电铁塔又高又大,如果单纯靠检修人员爬上铁塔,可能爬到线路上时,体力已经透支了一半了。因此近年来,一般都是靠直升机来辅助作业。
直升机带电作业是当前世界上少数发达国家在电网维护检修中采用的作业手段,具有作业快速高效的特点。受地形影响小,可大量减少人员爬塔、走线时间,大大降低了作业难度,大幅提升了安全系数和检修效率。
目前,国外仅具备500 kV 电压等级及以下的作业能力,由于我国特高压交直流电网的飞跃发展,在特高压直升机带电作业领域也实现了技术突破,已走在世界的前列。
特高压交直流线路直升机带电作业是一种先进的带电作业方式,安全性方面需重点考虑特高压环境下的带电作业体(飞机、作业平台或吊篮、人员)进入电位时的电位转移电流大小及安全防护措施等。
直升机带电作业方法主要有悬吊法和平台法。
悬吊法是通过绝缘绳(杆)或吊篮,将作业人员或设备送至线路作业点进行带电作业的方法,按具体工作方式又细分为吊索法和吊篮法。
平台法是在直升机机腹设置工作平台,直升机携带乘坐在工作平台上的作业人员直接接触带电导线并进行等电位作业。
直升机、作业平台(或吊篮)及人员安全进入电位是直升机带电作业的前提和基础。
直升机、作业平台(或吊篮)及人员组成相应的带电作业体,由于受到电磁场环境的影响,在带电作业体接近导地线瞬间,会发生电容暂态放电电流,即发生临界拉弧现象,若不采取防护措施将对直升机本体和作业人员存在较大的危害。
直升机悬吊法带电作业时,悬索的长度一般选在20-50m之间,直升机本体与带电体之间不直接接触,直升机受到电磁场及放电电流影响较小。
直升机平台法带电作业时,直升机直接接触等电位,受到电磁场及放电电流影响较大。电位转移电流不仅对直升机燃油、传动、通信系统和仪表影响较大,对带电作业人员人身威胁也大。
特高压电压等级下电位转移电流较大,对作业人员的人身危害比常规情况较为严重。考虑特高压电压等级下作业工器具的通用性,一般以直升机平台法进入电位为典型条件,研制相应安全防护器具,主要为特高压型专用电位转移棒和屏蔽服。
屏蔽服是特高压交直流线路带电作业的屏蔽防护利器。
通常情况下,在人体接近带电导线或与带电导线等电位时,会出现较高的体表场强,而且由于人体形状复杂及人体各部位与带电体的方位距离不同,各部位的电场强度是不同的,若不采取屏蔽措施,会使作业人员皮肤感到重麻、刺激,而屏蔽服能有效地屏蔽高压电场。
屏蔽服是用均匀分布的导电材料和阻燃纤维材料等制成的服装, 穿后使处在高电场中的人体表面形成一个等电位屏蔽面, 防护人体免受高电场的影响。
GB/T6568-2008《带电作业用屏蔽服装》规定,屏蔽服应具有较好的屏蔽性能、较低的电阻、适当的载流容量、一定的阻燃性和较好的服用性能。交流带电作业时人体裸露部分局部最大交流场强应≤240 kV/m,屏蔽服内≤15 kV/m。一般情况,人对同一电场值下直流的感知水平低于对交流的感知情况。
关于人体在直流电场作用下的感受,中国电力科学研究院曾进行过直流输电线下人的直接感受试验。试验结果表明:毛发和皮肤对直流电场最敏感。在地面电场强度小于30 kV/m 的地方,皮肤感觉不明显;在地面电场强度达到30 kV/m 的地方,外露皮肤有微弱刺激感;在地面电场强度达到35 kV/m 的地方,外露皮肤有较明显的刺激感;在地面电场强度达到38 kV/m 的地方,外露皮肤有很明显的刺激感;在地面电场强度达到44 kV/m 的地方,外露皮肤有很强烈的刺激感。
500 kV电压等级以下的屏蔽服中国已有国家标准,对于1000kV交流和±800kV以及±1100kV直流带电作业用屏蔽服目前还没有国家标准可循,但国内已有生产厂家成功试制。
±1100 kV带电作业用屏蔽服,衣服形式为连体式,主要包括屏蔽上衣、导电手套、导电鞋和导电袜子,使用具有电场屏蔽效果的金属丝布为主要材料制作。另外, 屏蔽服还应具有耐汗蚀、耐洗涤、耐电火花等性能。
目前已经研制的屏蔽服屏蔽效率达85 dB以上,完全满足±1 100 kV输电线路正常输电条件下,作业人员带电作业的安全要求(国网公司企业标准《±1 100 kV输电线路带电作业技术导则》提出:±1100 kV带电作业用屏蔽服装的屏蔽效率不小于70 dB,屏蔽面罩的屏蔽效率不小于30 dB)。
我们不仅有世界最高电压等级直流输电线路±1100千伏吉泉线,凭借着直升机和特高压直流带电作业屏蔽服这两大利器,我们还能带电对其进行检修维护。正所谓“艺高人胆大”,敢在世界最高电压1100千伏输电线路上带电作业的,除了中国,应该没有其他国家能够做得到了。
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