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等電位作業(yè)的安全考慮及等值電路

在實(shí)現(xiàn)等電位的過(guò)程中，將發(fā)生較大的暫態(tài)電容放電電流，其等值電路如上圖所示。

uc為人體與帶電體之間的電位差，這一電位差作用在人體與帶電體所形成的電容c上，在等電位的過(guò)渡過(guò)程中，形成一個(gè)放電回路，放電瞬間相當(dāng)于開(kāi)關(guān)s接通瞬間，此時(shí) 限制電流的只有人體電阻rr，沖擊電流初始值可由歐姆定律求得：i_ch=uc/rr

在等電位作業(yè)中，Z重要的是進(jìn)入或脫離等電位過(guò)程中的安全防護(hù)。我們知道,在帶電導(dǎo)線周圍的空間中存在著電場(chǎng)，一般來(lái)說(shuō)，距帶電導(dǎo)線的距離越近，空間場(chǎng)強(qiáng)越高。當(dāng)把一個(gè)導(dǎo)電體置于電場(chǎng)之中時(shí)，在靠近高壓帶電體的一面將感應(yīng)出與帶電體極性相反的電荷。當(dāng)作業(yè)人員沿絕緣體進(jìn)入等電位時(shí)，由于絕緣體本身的絕緣電阻足夠大，通過(guò)人體的泄漏電流將很小。但隨著人與帶電體的逐步靠近，感應(yīng)作用越來(lái)越強(qiáng)烈，人體與導(dǎo)線之間的局部電場(chǎng)越來(lái)越高。當(dāng)人體與帶電體之間距離減小到場(chǎng)強(qiáng)足以使空氣發(fā)生游離時(shí)，帶電體與人體之間將發(fā)生放電。當(dāng)人手接近帶電導(dǎo)線時(shí)，就會(huì)看見(jiàn)電弧和啪啪的放電聲，這是正負(fù)電荷中和過(guò)程中電能轉(zhuǎn)化成聲、光、熱能的緣故。當(dāng)人體完全接觸帶電體后，中和過(guò)程完成，人體與帶電體達(dá)到同一電位。

對(duì)于110kv或更高等級(jí)的輸電線路，沖擊電流初始值一般約為十幾安至數(shù)十安。由此可見(jiàn)，沖擊電流的初始值較大，因此作業(yè)人員必須身穿全套屏蔽服，通過(guò)導(dǎo)電手套或等電位轉(zhuǎn)移線（棒）去接觸導(dǎo)線。如果直接徒手接觸導(dǎo)線，則會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生強(qiáng)烈的刺激，有可能引發(fā)二次事故或?qū)е码姎鉄齻．?dāng)然，由于沖擊電流是一種脈沖放電電流，持續(xù)時(shí)間短，衰減快，通過(guò)屏蔽服可以使直接流入人體的沖擊電流非常小，而且屏蔽服的持續(xù)通流容量較大，暫態(tài)沖擊電流也不會(huì)對(duì)屏蔽服造成任何損壞。一般來(lái)說(shuō)，采用導(dǎo)電手套接觸帶電導(dǎo)線，由于身穿屏蔽服的人體相對(duì)距帶電導(dǎo)線較近，相當(dāng)于電容器的兩個(gè)極板較近，感應(yīng)電荷增多，因此其沖擊電流也較大。如果作業(yè)人員用電位轉(zhuǎn)移線（棒）搭接，人體可以對(duì)導(dǎo)線保持較大的距離，使感應(yīng)電荷減小，沖擊電流也減小，從而避免等電位瞬間沖擊電流對(duì)人體的影響。

在作業(yè)人員脫離高電位時(shí)，即人與帶電體分開(kāi)并有一空氣間隙時(shí)，相當(dāng)于出現(xiàn)了電容器的兩個(gè)極板，靜電感應(yīng)現(xiàn)象同時(shí)出現(xiàn)，電容器充電。當(dāng)這一間隙小到使場(chǎng)強(qiáng)高到足以使空氣發(fā)生游離時(shí)，帶電體與人體之間又將發(fā)生放電，就會(huì)出現(xiàn)電弧和啪啪的放電聲。所以每次移動(dòng)作業(yè)位置時(shí)，若人體沒(méi)有與帶電體保持等電位的話，都會(huì)出現(xiàn)充電和放電的過(guò)程。當(dāng)?shù)入娢蛔鳂I(yè)人員靠近導(dǎo)線時(shí)，如果動(dòng)作遲緩并與導(dǎo)線保持在空氣間隙易被擊穿的臨界距離，那么空氣絕緣時(shí)而擊穿，時(shí)而恢復(fù)，就會(huì)發(fā)生電容c與系統(tǒng)之間的能量反復(fù)交換。這些能量部分轉(zhuǎn)化為熱能，有可能使導(dǎo)電手套的部分金屬絲燒斷，因此，進(jìn)入等電位和脫離等電位都應(yīng)動(dòng)作迅速。等電位過(guò)渡的時(shí)間是非常短的，當(dāng)人手與導(dǎo)線握緊之后，大約經(jīng)過(guò)零點(diǎn)幾微秒，沖擊電流就衰減到Z大值的1%以下，等電位進(jìn)入穩(wěn)態(tài)階段。當(dāng)人體與帶電體等電位后，就好像鳥(niǎo)兒停落在單根導(dǎo)線上一樣，即使人體有兩點(diǎn)與該帶電導(dǎo)線接觸，由于兩點(diǎn)之間的電壓降很小，流過(guò)人體的電流是微安級(jí)的水平，人體無(wú)任何不適感。

例如：等電位作業(yè)時(shí)，當(dāng)人體與帶電體等電位后，假如兩手（或兩足）同時(shí)接觸帶電導(dǎo)線，且兩手間的距離為1.0m，假如導(dǎo)線型號(hào)為lgj —150/20，該段電阻為 0.00021ω，當(dāng)負(fù)荷電流為200a時(shí)，那么作用在人體上的電位差為0.042v，設(shè)人體電阻為1000ω，那么通過(guò)人體的電流為0.042ma，人體的感知電流是1ma，因此此時(shí)人體沒(méi)有任何感覺(jué)。如若穿上全套屏蔽服，此電位差加在屏蔽服上，電流也經(jīng)屏蔽服旁路流過(guò)，人體更無(wú)不適感。

進(jìn)入電場(chǎng)后穩(wěn)態(tài)的等電位作業(yè)位置示意圖及等值電路如下圖所示。基本上與地電位分析一樣，只是絕緣工具和空氣間隙在人與大地之間。只要絕緣工具良好，空氣間隙足夠，其流經(jīng)人體電流也就極小，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于人體感知電流值，作業(yè)是安全的。