交流线路带电作业安全距离计算方法

交流线路带电作业安全距离计算方法

GB/T 19185－2003

国家标准局批准 2003－12－01实施

前言

本标准由国家经济贸易委员会提出。

本标准由全国带电作业标准化技术委员会归口。

本标准起草单位：武汉高压研究所、河南省平顶山电业局，内蒙古电力公司。

本标准主要起草人：胡毅、刘书来、高峰、赵志疆、张建强、铁木尔、吴维宁、易辉、张丽华。

本标准由全国带电作业标准化技术委员会负责解释。

1 范围

本标准规定了交流线路带电作业安全距离计算方法、危险性评估判据、间隙系数、海拔修正系数等。计算的结果可供设计和试验研究中参考使用。

本标准适用于110kV～750kV交流线路带电作业安全距离的计算和校核。在变电设备带电作业的安全距离计算校核中，也可参考采用。

2 规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款，凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB/T18037带电作业用工具基本技术要求与设计导则

DL/T620交流电气装置的过电保护和绝缘配合。

3 术语和定义

下列术语和定义适用于本标准。

3.1 最高运行电压U m highest voltage of system

在正常运行条件下，系统中出现的最高运行电压的有效值（相-相）

3.2 统计过电压U2% statistical over-voltage

发生概率为2％的过电压。

3.3 50％闪络电压U50% fifty percent flashover voltage

每次试验时，具有50％闪络放电概率的冲击试验电压的峰值。

3.4 90％统计耐受电压U90% ninety percent statistical withstand voltage

绝缘呈现90％耐受概率的过电压。

3.5 带电作业最小电气安全距离D min minimum electric distance for live-working

带电作业期间可防止发生电气击穿的最小间隙距离。

3.6 最小安全作业距离 D minimum safe distance

最小安全作业距离为带电作业最小电气距离与人体允许活动范围之和。

4 线路操作过电压

4.1线路统计操作过电压倍数k e

操作过电压的幅值取决于断路器的性能及线路的电气参数等，不同系统的过电压值可通过暂态网络分析仪（TNA）或数字计算机计算求得。如果无线路过电压的计算研究值，根据DL/T620，在确定带电作业安全距离时可参照表1中列出的统计过电压U2%倍数k e。

表1 统计过电压倍数k e值

如果装有合闸电阻或在带电作业时已停用自动重合闸，过电压倍数可能较表1中所列值低。在计算带电作业安全距离时，应根据该线路在带电作业时可能出现的实际过电压倍数来确定。

4.2相间统计过电压倍数k p

相间统计过电压倍数k p可通过下式求得：

(1)

式中：

k e——相对地统计过电压倍数；

k p——相间统计过电压倍数。

5 最小安全距离计算方法

5.1作业位置的统计过电压U2%

a）相-地

(2)

b）相-相

(3)

式中：

U m——最高运行电压。

5.2绝缘间隙的统计耐受电压U90％

（kV） (4)

式中：

k s＝1.1。

5.3最小电气安全距离

式中：k t=k d k g k a综合系数；

k d——标准偏差系数；

k g——间隙系数；

k a——海拔修正系数。

5.4最小安全作业距离

(6)

式中：

D E——人员活动范围，D E＝0.2m~1.0m，一般取0.5m。

采用本方法计算得出的结果可供设计和试验中参考使用。对于特定的塔型结构和作业方式，可通过计算得出最小安全距离值后，再通过在真型塔上模拟各种带电作业工况来试验校核确定。当计算值与试验值有差异时，以真型塔的试验值为准。

6 系数的计算及取值

6.1间隙系数k g

电极的形状和尺寸对间隙的电气强度有明显的影响。在正极性操作冲击电压下，棒-板结构的放电电压最低，其间隙系数为1.0。对于其他不同的电极结构，可用不同间隙系数来表征其对电气强度的影响。一般可采用1.0～1.2的间隙系数来计算常规架空线路间隙结构的带电作业最小安全距离。另外可通过真型试验求出不同电极结构下的间隙系数。

6.2标准偏差系数k d

(7)

式中：

[σd]＝5％；

k d＝0.936。

6.3海拔修正系数k a

海拔修正系数k a见表2

表2 不同海拔高度和U90%值的海拔修正系数k a

7 危险率计算

7.1绝缘间隙的U50%

杆塔绝缘间隙的U50%放电电压可通过试验得出，在无试验数据时，也可以根据式（8）进行估算。

(8)

式中：

D——绝缘间隙总长度

K g间隙系数。

7.2危险率

带电作业的危险率可由下式计算求得：

(9)

式中：

P0(U)——操作过电压幅值的概率密度函数；

P d(U)——空气间隙在幅值为U的操作过电压下击穿的概率分布函数。分别为：

式中：

U a——操作过电压平均值，kV。

操作过电压平均值可由下式计算：

式中：

[σ0]——过电压的相对标准偏差，取12％。

[σd]——空气间隙放电电压的相对标准偏差，取5％或试验值。

根据GB/T18037规定，可接受的危险率水平应小于1.0×10-5。

8 环境的影响

当确定最小安全距离时，需对环境因素可能产生的影响加以考虑和限制。

8.1风力大于5级或10m/s以上时，一般不宜进行带电作业。

8.2遇雷、雨、雪、雾天气、不得进行带电作业。

9 带电作业安全距离计算举例

取k g=1.129，k d=0.936，在海拔高度为1000m时，求得不同电压系统的带电作业安全距离计算值，见表3。

表3安全距离计算值