带电作业是在运行中的高压输变电设备上进行的不停电作业，在我国已开展50余年。该项高风险、专业性很强的特种作业已成为国内、外保证输变电设备及供电设备安全、连续运行、提高电网供电可靠性的重要技术手段。带电作业必须遵循严格的特种安全操作规程；作业人员必须经专门培训、考试合格并在采取保障安全的严密技术措施及组织措施的条件下工作。

带电作业可分成在10 kV及以上高压电力线路或电气设备上的低压带电作业及1l0kV及以上的高压带电作业。作业类型包括：带电更换单片或整串绝缘子、更换线夹或间隔棒、修补导线、带电断接空载线路或设备引线、带电清扫以及带电检测作业等。按作业人员作业时所处电位的高低，高压带电作业可分为等电位作业（作业人员穿着全套屏蔽服，利用绝缘硬梯、绝缘吊椅与滑轨等进入高电位区，并与高电压导体等电位连接条件下的作业）；中间电位作业（人体站在绝缘装置上，不与高电压导体直接接触，在“悬浮电位”条件下采用绝缘工具的作业）以及地电位作业（作业人员在地面或杆塔横担上，在接近高电压导体的安全位置，利用绝缘工具的作业）。

作为一种高风险、技术复杂、难度大的作业，带电作业首先考虑的是安全性。在等电位作业条件下，必须保证人员与接地体或邻相高压导体间有足够的安全距离；在地电位作业条件下，必须保证人员与带电体（包括邻相高压导体）间有足够的安全距离；在中间电位作业以及等电位作业人员进入强电场区域时，必须保证带电体和接地体间的最小组合间隙符合安全距离要求。国家标准《交流线路带电作业安全距离计算方法(GB/T19185-2003)》规定了110 kV及以上交流线路带电作业安全距离的计算、校核方法与要求。通常，最小安全距离是按电网正常运行时可能出现的最高运行电压下，作业人员在活动范围内，空气间隙在操作过电压条件下，出现间隙放电的危险率水平小于1.0×10-5而确定的。

不同类型的带电作业，作业人员均处于强电场中。数十年来，国内有关单位针对带电作业环境下的人体表面电场强度与人体感应电流进行了大量研究，使该项作业在技术上已日趋成熟。

（1）沿杆塔电场强度分布及登杆人员感应电流

文献《220千伏至500千伏线路杆塔上电场分布和人体感应电流》对带电作业人员在攀登200～500 kV线路杆塔过程中，接近高场强区时，人体表面电场与人体感应电流的变化进行了实测研究。以某500 kV“猫头塔”测试结果为例（见图1），沿塔身不同高度，电场被杆塔畸变的现象十分明显。在塔身底部距塔身0.5 m处（测点1），由于塔身的屏蔽作用，电场强度比平地还低；而在与高压导线悬挂点等高度处及高压跳线下方（测点7、8），距塔身0.5 m处电场强度高达30 kV/m以上；在横担表面（测点9）则电场被横担本身有效屏蔽。文献《220千伏至500千伏线路杆塔上电场分布和人体感应电流》实测220～500 kV距线路塔身0.5 m处（人体未进入前的）电场强度及攀登条件下的人体感应电流（测量时被测人通过微安表接杆塔，人体其余部分对杆塔绝缘）结果见表1。由表可见，流过登杆作业人员的最大感应电流可高达350μA以上。作为技术防护措施，该文献还建议对330 kV及以上线路的登杆塔作业，应穿静电防护服（原国标推荐的B型屏蔽服，屏蔽效率不小于30 dB）；登220 kV及以上线路杆塔时，必须穿导电鞋以避免有害的火花放电现象。

图1 某500 kV猫头直线塔，沿塔身电场强度分布

表1 220～500 kV线路塔上实测最大场强和相应人体感应电流变化范围

电 压 等 级	塔身上和相导线等高处		横担上相导线挂点
	场强（kV/m）	感应电流（μA）	场强（kV/m）	感应电流（μA）
第一代500 kV线路	23～40	220～378	6～35	171
第二代500 kV线路	24～58	225～329	27～54	302
300 kV线路	15～30	107～354	10～32	150～307
220 kV线路	10～35	40～168	1.2～40	66～117

注：表中所给场强和人体感应电流范围的下限，是指某一杆塔几个同类测量值中数值最大的。

（2）塔上地电位作业人员体表电场

文献《GB6568.1—2000，带电作业用屏蔽服装》介绍了在500 kV同塔双回线进行带电作业时，身穿屏蔽服的塔上地电位作业人员体表各点的电场强度及屏蔽服内的电场强度。图2给出了测量的500 kV同塔双回路（三相垂直布置）塔型与测点编号，表2给出了塔上地电位作业人员体表各测点电场强度的测量结果。由表可见，由于人体使电场畸变及局部集中，测点4、7头顶部屏蔽服外的最大场强高达225~252.5 kV/m，而屏蔽服内的体表场强为0.54~3.42 kV/m，小于国家标准《带电作业用屏蔽服装》（GB6568.1—2000）规定的屏蔽服内体表电场强度≤15 kV/m的要求。

图2 测量杆塔及测点位置

表2 作业人员在塔上各测点体表场强的测量值 kV/m

人体部位	测 量 点
	1	2	3	4	5	6	7	8	9
头 顶	26.2	64.3	81.3	252．5	78	182.5	225	89.6	84.4
躯体（肩、臂、脖、胸、腰）	15.4~29.1	24.2~58.6	42.1~98.3	67．2~158.6	34.1~57.8	77.4~135.9	67.6~140.9	40.4~84.2	57.2~86.7
屏蔽服内	0.54	1.42	1.72	3.42	2.16	2.51	3.16	1.61	1.53

（3）进入等电位作业人员的体表电场

文献《GB6568.1—2000，带电作业用屏蔽服装》介绍了500 kV同塔双回线路带电作业现场，作业人员身穿全套屏蔽服，进出等电位时，体表电场强度实测数据（表3）。由表可见，作业人员籍助绝缘吊椅，沿滑轨从杆塔地电位进入带电导线等电位作业时，最高体表电场强度随与带电体距离减小而增大；作业人员接近带电体时，身体各部位的体表电场强度呈U形分布，由于尖端效应使空间电场畸变，增强了头部与脚尖电场强度；当人体用专用等电位连线与高压输电线等电位连接后，屏蔽服外部人体表面电场强度最高，但屏蔽服内电场强度仅5.24 kV/m，小于国家标准规定。

表3 实测作业人员体表场强 kV/m

人 体 部 拉	塔 上 位 置
	塔上出发位置	滑轨起点处	滑轨中间处	滑轨顶端处	导线处
头顶	132.1	109.3	168.4	304.4	585.6
肩	89.2	68.6	147.7	197.2	303.8
胸	68.3	31.6	52.2	117.1	247.4
腹	32.2	21.1	41.4	55.2	115.2
膝	56.7	142.3	215.1	393.2	416.3
脚尖	51.1	187.2	323.4	421.8	928.3
屏蔽服内	2.25	2.13	3.15	3.79	5.24

综上所述，带电作业人员在采取适当的技术防护措施，穿着合格屏蔽服情况下进行作业，屏蔽服内人体表面电场强度均小于国家标准规定的值（15 kV/m）。与国际标准或导则推荐的最不利情况下（垂直轴向电场）的曝露限值（20 kV/m）相比，有更大的安全程度，对作业人员是安全无害的。

国家标准《带电作业用屏蔽服》（GB6568.1—2000）对全套屏蔽服成品，要求帽子的保护盖舌和外伸边沿必须确保人体外露的面部不产生不舒适感，并确保作业时，人体外露面部的表面场强不得大于240 kV/m[49]。在此场强下，人体裸露的皮肤表面会感觉到“微风吹拂”或“蜘蛛网”感觉。按国际电工委员会标准IEC60895（《带电作业——使用于交流800 kV和 直流±600 kV及以下的导电服》）要求，采用导电固体或网状材料制成的防护面罩，与导电（屏蔽）服共同使用，可有效降低面部表面电场强度。

（4）等电位作业条件下的磁场

在等电位作业条件下，作业人员紧邻载有大电流的电力线路工作，此时，交变磁场在人体中感应的电场和体内循环电流最大。关于带电作业特殊工种的磁场曝露问题，国内尚未见相关研究，也未见相关技术规范及技术措施。我们曾利用输电线路电磁场计算程序，以500 kV输电线路采用4×LGJ-400四分裂导线，分裂间距0.4 m，每相导线电流为1 200 A为例，粗略估算了四分裂导线界外0.45 m范围内的磁感应强度，结果如表4。由表可见，从分裂相线到距分裂相线外0.45 m处，磁感应强度约在958~367μT范围内。与IEEE C95.6标准推荐的最大许可曝露值（见表5）相比，上述曝露水平在安全范围内。

表4 在距1 200 A、四分裂导线0.45 m范围内磁感应强度计算结果

距分裂相导线外围距离/cm	5	15	25	35	45
磁感应强度/μT	958.3	684.0	531.6	434.5	367.3

表5  IEEEC95.6标准对工频磁场的最大许可曝露限值

曝 露 条 件	头部和躯干的曝露	手臂或腿的曝露
受控环境曝露限值/μT	2 710	75 800

信息来源：《输变电设施的电场、磁场及其环境影响》 中国电力出版社