【图】等电位作业的安全问题与等值电路
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有关等电位作业的安全问题，等电位作业中等值电路图，等电位作业中，将发生较大的暂态电容放电电流，作业人员脱离高电位时，即人与带电体分开并有一空气间隙。 等电位作业的安全问题在实现等电位的过程中，将发生较大的暂态电容放电电流，其等值电路如下图。
Uc为人体与带电体之间的电位差，这一 电位差作用在人体与带电体所形成的电容C上，在等电位的过渡过程中，形成一个放电回路，放电瞬间相当于开关S接通瞬间，此时 限制电流的只有人体电阻Rr，冲击电流初始值可由欧姆定律求得：Ich=Uc/Rr 在等电位作业中，最重要的是进入或脱离等电位过程中的安全防护。 在带电导线周围的空间中存在着电场，距带电导线的距离越近，空间场强越高。当把一个导电体置于电场之中时，在靠近高压带电体的一面将感应出与带电体极性相反的电荷。 当作业人员沿绝缘体进入等电位时，由于绝缘体本身的绝缘电阻足够大，通过人体的泄漏电流将很小。 但随着人与带电体的逐步靠近，感应作用越来越强烈，人体与导线之间的局部电场越来越高。 当人体与带电体之间距离减小到场强足以使空气发生游离时，带电体与人体之间将发生放电。 当人手接近带电导线时，就会看见电弧和啪啪的放电声，这是正负电荷中和过程中电能转化成声、光、热能的缘故。当人体完全接触带电体后，中和过程完成，人体与带电体达到同一电位。 对于110kV或更高等级的输电线路，冲击电流初始值一般约为十几安至数十安。由此可见，冲击电流的初始值较大，因此作业人员必须身穿全套屏蔽服，通过导电手套或等电位转移线(棒)去接触导线。如果直接徒手接触导线，则会对人体产生强烈的刺激，有可能引发二次事故或导致电气烧伤。 当然，由于冲击电流是一种脉冲放电电流，持续时间短，衰减快，通过屏蔽服可以使直接流入人体的冲击电 流非常小，而且屏蔽服的持续通流容量较大，暂态冲击电流也不会对屏蔽服造成任何损坏。 一般来说，采用导电手套接触带电导线，由于身穿屏蔽服的人体相对距带电导线较近，相当于电容器的两个极板较近，感应电荷增多，因此其冲击电流也较大。如果作业人员用电位转移线(棒)搭接，人体可以对导线保持较大的距离，使感应电荷减小，冲击电流也减小，从而避免等电位瞬间冲击电流对人体的影响。 在作业人员脱离高电位时，即人与带电体分开并有一空气间隙时，相当于出现了电容器的两个极板，静电感应现象同时出现，电容器充电。当这一间隙小到使场强高到足以使空气发生游离时，带电体与人体之间又将发生放电，就会出现电弧和啪啪的放电声。 因此，每次移动作业位置时，若人体没有与带电体保持等电位的话，都会出现充电和放电的过程。当等电位作业人员靠近导线时，如果动作迟缓并与导线保持在空气间隙易被击穿的临界距离，那么空气绝缘时而击穿，时而恢复，就会发生电容C与系统之间的能量反复交换。这些能量部分转化为热能，有可能使导电手套的部分金属丝烧断。 因此，进入等电位和脱离等电位都应动作迅速。等电位过渡的时间是非常短的，当人手与导线握紧之后，大约经过零点几微秒，冲击电流就衰减到最大值的1%以下，等电位进入稳态阶段。当人体与带电体等电位后，就好像鸟儿停落在单根导线上一样，即使人体有两点与该带电导线接触，由于两点之间的电压降很小，流过人体的电流是微安级的水平，人体无任何不适感。 例如：等电位作业时，当人体与带电体等电位后，假如两手(或两足)同时接触带电导线，且两手间的距离为1.0m，假如导线型号为LGJ —150/20，该段电阻为 0.00021Ω，当负荷电流为200A时，那么作用在人体上的电位差为0.042V，设人体 电阻为1000Ω，那么通过人体的电流为0.042mA，人体的感知电流是1mA，因此此时人体没有任何感觉。如若穿上全套屏蔽服，此电位差加在屏蔽服上，电流也经屏蔽服旁路流过，人体更无不适感。 进入电场后稳态的等电位作业位置示意图及等值电路如下图。 基本上与地电位分析一样，只是绝缘工具和空气间隙在人与大地之间。只要绝缘工具良好，空气间隙足够，其流经人体电流也就极小，远远小于人体感知电流值，作业是安全的。
C、Ic——人体与带电体的电容及电容电流； Uph——相电压； R、IR——绝缘工具的电阻及流过它的绝缘电流； Rr——人体电阻。 |
