《接地极线路带电作业技术导则-编制说明》

本标准是根据《国家能源局关于下达2016年能源领域行业标准制（修）订计

划的通知》（国能科技[2016]238号）文的要求进行修订的。

本标准适用于海拔1000m以及下地区±500kV、±660kV和±800kV直流接地

极线路的带电作业。本标准规定了±500kV、±660kV和±800kV直流接地极线

路带电作业的技术要求、作业工具及其试验、安全要求等。

接地极线路作为直流输电系统的重要组成部分，其主要作用是承载双极大地

运行时直流系统的不平衡电流或者在单极大地运行方式下的全部系统电流。直流

接地极线路的正常运行对于保障直流输电系统的安全稳定运行至关重要。本标准

是在对直流接地极线路带电作业关键技术及工器具性能要求进行深入研究基础

上进行编制，编制依据如下：

1.安全距离及最小有效绝缘长度

根据直流接地极线路过电压的仿真计算可知，接地极架空线路出口处的过电

压为其最大值，其不会超过中性母线EL避雷器的操作冲击残压值（SIPL)。因

此±500kV、±660kV和±800kV线路接地极线路的过电压水平如下表所示。

额定电压EL避雷器的SIPL最大过电压

±500kV279kV279kV

±660kV281kV281kV

±800kV288kV288kV

根据现场实际作业，选取了以下典型作业位置的间隙进行了操作冲击放电试

验得到了不同间隙的放电特性，并采用惯用法进行了绝缘配合，接地极线路带电

作业安全距离如下表所示。

额定电压最大过电压耐受电压最小安全距离

±500kV279kV334.8kV0.65m

±600kV281kV336.5kV0.65m

±800kV288kV345.6kV0.65m

由于220kV及以下绝缘工具的电气试验是采用短时直流耐压考核其绝缘强

度，因此在确定绝缘工具的最小有效绝缘长度时，应通过绝缘工具的直流闪络电

压特性来确定。

试验表明，1m以下的绝缘绳索和绝缘杆在清洁干燥的条件下，直流放电电

压与电极间隙长度基本上成正比例增加，单位长度的放电电压与空气放电电压相

近似，如图所示。

图1绝缘工具沿面放电特性

采用惯用法确定绝缘绳的最小有效绝缘长度，取安全裕度A为1.2，则接地

极架空线路带电作业时绝缘的耐受电压为345.6kV。因绝缘工具需要满足与操作

冲击电压等同的直流电压的耐受水平，故按照345.6kV的直流放电电压作为绝缘

绳的耐受电压。此时绝缘绳的最小有效绝缘长度约为1.0m，取整为1.0m。

绝缘操作杆作为带电作业时的相地主绝缘，其安全性要求更高，其最小有效

绝缘长度是在绝缘工具的有效长度基础上增加0.3m的安全裕度。

综上所述，接地极线路绝缘操作杆的最小有效绝缘长度为1.3m，绝缘承力工具、

绝缘绳索的最小有效绝缘长度为1.0m。

2.安全防护

1）电场防护

为分析接地极架空线路空间电场强度水平，采用三维有限元法对±800接地

极带电作业人员体表电场分布进行了仿真分析。计算结果表明，等电位作业人员

体表电场强度均小于15kV/m的限值，因此在接地极架空线路上进行带电作业不

需对电场进行防护。

2）高温防护

接地极架空线路在单极大地运行方式下需要通过整个特高压直流输电系统

的额定负荷电流，因此采用2×2×JNRLH60/G1A-500/45钢芯耐热铝合金导线提

高接地极线路的通流能力。±800kV特高压直流输电线路额定电流为5000A，当

系统处于单极大地运行时，流过单根子导线的电流为1250A，因此导线的最大运

行温度不会超过120℃。而人体皮肤接触70℃的温度持续1分钟，皮肤可能会被

烫伤。因此在单极大地运行时，带电作业人员须避免直接接触高温导线，应使用

隔热工具或穿戴隔热防护用具后方可开展直接作业。

虽然接地极线路等电位作业时电场强度较低，不需要进行电场防护，但等电

位作业人员仍需要穿戴屏蔽服对电流进行旁路，避免流过人体的电流超过1mA。

因此当导线温度较高，作业人员穿戴的屏蔽服不仅需要满足常规屏蔽服的要求，

还应满足一定的隔热防护要求，以避免作业人员在作业过程中受到高温影响。

3.耐高温工具

工器具与高温导线接触后，绝缘工器具与高温导线的接触点位置会发生热老

化，接触点附近5cm以内的区域会受到温度升高的影响。工器具局部温度升高，

对其整体电气性能的影响可以忽略，主要对其机械性能影响较大。

图2高温老化下的常规绝缘杆

图3高温老化后的常规绝缘绳

通过对常规带电作业绝缘工器具进行热老化后机械试验发现，在160℃和

240℃条件下，常规绝缘工具的机械性能下降严重。

耐高温绝缘工器具在高温不会产生损伤，并能够保持一定的机械强度。当环

境温度为160℃时，其破坏强度比常温下降约20%；240℃时，其破坏强度比常

温时下降约50%。

4.直流系统运行方式对带电作业的影响

（1）双极运行

双极运行方式是直流系统的常态运行模式，此时负荷电流主要经过正负极线

路通流，而接地极线路上仅流过不平衡电流，依据DL/T5224的规定，最大不平

衡电流一般取IN的1%，对于哈郑线，为50A。接地极线路的最大运行电压为165V。

此时导线温度与外接环境基本一致，作业人员需按照第二章的要求保持足够的安

全距离进行作业，作业方式可按常规带电作业进行。

（2）单极金属回线运行

如果接地极损坏，直流系统可采用单极金属回线方式运行，负荷电流全部通

过极线，而接地极线路可以与中性点断开。如果不计接地极线路与其他线路之间

的感应电压，则接地极线路上无电压和电流。此时在接地极线路上进行带电作业

时，可以按停电检修作业进行。

（3）单极大地回线运行

当某一极换流站主设备或直流极性故障，可采用单极大地回路方式运行，系

统的额定负荷电流全部通过单极线路和接地极线路流通。此时接地极线路最大运

行电压不超过5kV，电流为5000A，导线的长期运行温度最高为120℃。因此在

进行带电作业时，除了须按照一般带电作业安全要求进行外，还需考虑以下三个

方面的问题。

1）常规绝缘工器具

对于常规绝缘工器具，作业时如果与导线直接接触，耐热导线超过100℃的

运行温度会大幅降低其机械强度，超过200℃的运行温度会使工器具发生热老

化，甚至碳化烧蚀。因此，对于常规绝缘工器具的使用有以下要求：

a.不宜采用常规绝缘工器具在高温导线上进行带电作业；

b.若采用常规绝缘工器具在高温导线上进行作业，应避免工具在传递、布置、

使用中直接接触导线，并且与导线应保持5cm以上的距离，以免导线发生损伤；

c.若采用常规绝缘承力工具在高温导线上进行作业，工器具不应直接接触导

线，应通过金属部件对高温导线承力，绝缘部件（包括与金属部件连接处）与高

温导线的间距应不小于10cm。

2）耐高温绝缘工器具

对于耐高温绝缘工器具，作业时如果与导线直接接触，耐热导线200多度的

运行温度不会对工器具产生损伤，但会降低工器具的机械强度。因此，对于耐高

温绝缘工器具的使用有以下要求：

a.采用耐高温绝缘工器具在高温导线上进行作业，允许工具在传递、布置、

使用中直接接触导线；

b.采用承力绝缘工器具在高温导线上进行作业时，若工器具的绝缘部件直接

与导线接触，应在工器具的设计中提高其机械强度，以保证工器具的机械强度在

高温下满足安全要求；

c.采用承力绝缘工器具在高温导线上进行作业时，若工器具的机械强度按照

常温设计，工器具不应直接接触导线，应通过金属部件对高温导线承力，绝缘部

件（包括与金属部件连接处）与高温导线的间距应不小于10cm。

3）安全防护

人体的正常温度在37℃左右，皮肤的耐热温度在50℃左右，一般超过45℃

以上的温度都属于危险温度，这样的温度的物体与人体皮肤直接作用，会造成发

红、起泡等各种烫伤症状。因此，对于在耐热导线附近上作业的人员，为了保证

其不受到高温导线的影响，要求采取隔热防护措施，以保证其与导线接触后体表

温度不高于45℃。

根据导线本体温度及其周围空气温度试验研究结果，在耐热导线附近作业

时，作业人员与导线保持10cm以上距离，既可以不受到高温的影响；否则需要

采用隔热罩等隔热防护用具。

在高温导线输电线路上进行带电作业时，作业人员不仅需要采取常规输电线

路的安全防护措施，还应对高温导线进行隔热防护。根据研究结果，在高温导线

上进行带电作业时，应采取以下安全防护措施：

a.等电位作业人员应穿戴耐高温隔热屏蔽服，允许作业人员通过耐高温隔热

屏蔽服短时间直接碰触或擦过接触导线；

b.等电位作业人员应通过与屏蔽服电气连接的电位转移棒进行电位转移，不

得通过屏蔽手套直接用手接触导线进行电位转移；

c.等电位作业人员电位转移后，应采用隔热罩，首先对作业范围内有可能长

时间接触的高温导线高温导线进行隔热遮蔽，作业人员方可开始进行作业；

d.在未对高温导线进行隔热遮蔽前，等电位作业人员应和导线保持10cm以

上的距离；