本发明涉及带电作业技术领域,并且更具体地，涉及一种控制特高压带电作业的电位转移电流和电弧的装置和方法。
背景技术：
带电作业是在电网设备不停电或改变运行方式下进行检修和测试作业的一种作业方式，对确保电网运行安全和可靠性具有重要的意义。对于500kV及以上电网设备的带电作业主要采用等电位作业法，具有简单、安全和劳动效率高的优点，而进入等电位是开展作业的关键一步，在500kV及以下电压等级的电网设备上检修时，电位转移电流的幅值较小，拉弧距离也较小，一般不会对作业人员和设备产生的明显影响。而在特高压交流和直流线路及变电站(换流站)进行带电作业时，在进出等电位时电位转移电流的幅值高，拉弧距离长，并且电位转移电流的高频电磁场以及特高压的强电场会对测量设备及作业人员产生明显的影响。因而，限制电位转移过程中的电流及电弧对作业人员、设备以及线路间隙绝缘安全都有重要意义。现有的电位转移工具主要是防护电位转移电流及电弧的电位转移棒，但电位转移棒主要作用是实现电位转移和避免电流通过人体，并不具有电位转移电流和电弧限制的能力。当带电作业人员进出等电位过程中，因暂态电流幅值过高、电弧过长时会对人员安全、绝缘间隙性能产生影响。
因此，需要一种技术在使带电作业人员进出等电位过程中，不仅能够防护电位转移电流和电弧，而且还能进一步地限制在进出等电位过程中产生的电位转移电流和电弧。
技术实现要素：
为了解决现有技术中存在的特高压带电作业无法限制进出等电位过程中生成的电位转移电流和电弧的技术问题，本发明提供了一种控制特高压带电作业的电位转移电流和电弧的装置，所述装置包括电位转移单元，所述电位转移单元包括：
电位转移回路，其用于在特高压带电作业中对电位进行转移，所述电位转移回路包括依次连接的夹持机构、连接装置、绝缘导线和连接端子；
控制回路，其用于对进出等电位过程中产生的电位转移电流的幅值和电弧长度进行限制，所述控制回路包括间隙和与间隙串联的金属氧化物避雷器，所述控制回路串接在电位转移回路中。
进一步地，所述控制回路还包括旁路开关，通过所述旁路开关的闭合状态使所述控制回路进入工作模式或退出工作模式，其中，所述旁路开关并联在间隙和与间隙串联的金属氧化物避雷器的两端。
进一步地，所述夹持机构包括线夹、设置在线夹内侧的导线夹持结构和设置在所述线夹上的杠杆装置；所述杠杆装置与所述旁路开关连接；在所述线夹接触导线后，导线夹持结构受力而夹持住导线，该受力通过杠杆装置作用在旁路开关上，使其闭合。
进一步地，所述控制回路一端与连接装置相连。
进一步地，所述绝缘导线是带护套的多股铜绞线。
进一步地，所述间隙的值为5毫米。
进一步地，所述装置还包括设置在连接装置下方的绝缘操作杆和设置在所述绝缘操作杆下方的手持端子。
根据本发明的另一方面，本发明提供一种控制特高压带电作业的电位转移电流和电弧的方法，所述方法包括：
带电作业人员携带控制特高压带电作业的电位转移电流和电弧的装置进入吊篮或绝缘软梯，将所述装置中的电位转移回路的连接端子连接到带电作业人员的屏蔽服上；
当带电作业人员移动至和高压导线的距离为第一设定值的位置时，打开旁路开关使控制回路投入工作，并使线夹靠近导线时产生的电位转移电流和电弧被限制；
在线夹接触导线后，导线夹持结构受力而夹持住导线，该力通过杠杆装置作用在旁路开关上，使其闭合，控制回路退出工作，带电作业人员和导线保持等电位连接；
在退出等电位时，带电作业人员进入吊篮或绝缘软梯，并在带电作业人员与导线的距离为第二设定值时，拉开所述控制特高压带电作业的电位转移电流和电弧的装置，使其脱离导线，并打开旁路开关，控制回路投入工作，使电位转移电流和电弧得到控制。
进一步地，所述第一设定值是0.4至0.5米。
进一步地，所述第二设定值是0.4至0.5米。
本发明技术方案提供的控制特高压带电作业的电位转移电流和电弧的装置和方法，通过在装置的电位转移回路中串接包括间隙和MOA的控制回路来限制进出等电位过程中的电位转移电流的大小，从而实现电弧能量和减小拉弧长度的效果。和最接近的现有技术比，本发明提供的技术方案具有以下优异效果：
1、结构简单，使用方便。在装置的电位转移回路中引入一个简单的间隙和MOA组成的回路来柔性控制电位转移电流和电弧。
2、控制简单、可靠性高。控制方式主要利用进出等电位过程中线夹及其夹持结构的作用力，来驱动旁路开关的断开和闭合，并且实现机械互锁，而不需要额外的操作，可靠性高。
3、电位转移电流减小、电弧能量及长度降低。由于在进出等电位的过程中，旁路开关打开，通过控制回路使电位转移电流和电弧都得到了明显的抑制，电弧的长度和能量明显降低，一方面降低了电位转移电流和电弧幅值过大伤害作业人员的风险，另一方面由于拉弧长度的减小，短接间隙长度减小，提高了作业间隙的绝缘强度和安全性。
附图说明
通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：
图1为根据本发明优选实施方式的控制特高压带电作业的电压转移电流和电弧的装置的结构示意图；
图2为根据本发明优选实施方式的控制特高压带电作业的电压转移电流和电弧的装置的控制回路的结构示意图；
图3是根据本发明优选实施方式的控制特高压带电作业的电压转移电流和电弧的装置的控制回路的原理示意图；
图4是根据本发明优选实施方式的控制特高压带电作业的电压转移电流和电弧的方法的流程图。
具体实施方式
现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
图1为根据本发明优选实施方式的控制特高压带电作业的电压转移电流和电弧的装置的结构示意图。如图1所示，本优选实施方式所述的装置100包括电位转移单元、绝缘操作杆16和手持端子18，其中所述电位转移单元包括电位转移回路和控制回路14，所述电位转移回路包括依次连接的线夹11、设置在线夹内侧的导线夹持结构12、设置在所述线夹上的杠杆装置13、连接装置15、绝缘导线17和连接端子19。在带电作业人员进入等电位过程中，导线夹持机构12通过杠杆装置13使控制回路14投入工作，等电位时，通过线夹11和导线夹持结构12连接到导线上，导线夹持机构12通过杠杆装置13使控制回路14被短接而退出工作，使电位转移回路的保持良好的导电性。相应地，退出等电位时，导线夹持机构12通过杠杆装置13使控制回路14投入工作，从而限制电位转移电流和电弧。
优选地，所述控制回路14的两端分别连接杠杆装置13和连接装置15。
优选地，所述绝缘导线是带护套的多股铜绞线。
图2为根据本发明优选实施方式的控制特高压带电作业的电压转移电流和电弧的装置的控制回路的结构示意图。如图2所示，在电位转移回路中串入一个间隙2和MOA3，在带电作业人员进入等电位过程前，带电作业人员将与绝缘导线17相连的连接端子19连接到带电作业屏蔽服上。在进入等电位的过程中，使旁路开关4处于打开状态，控制回路进入工作模式，由于间隙2和MOA3的作用，作业人员和导线间电容的暂态电容电流得到了抑制。进入等电位后，通过线夹11夹持导线，此时旁路开关4闭合，由间隙2和MOA3组成的控制回路被短接而退出工作，带电作业人员和导线保持等电位连接。在退出等电位时，线夹11脱离导线的同时，使旁路开关4又处于打开状态，控制回路再次进入工作模式。
图3是根据本发明优选实施方式的控制特高压带电作业的电压转移电流和电弧的装置的控制回路的原理示意图。如图3所示，带电作业人员进入等电位过程中，由于作业人员对导线或设备间的电容以及作业人员对大地、塔等接地构架之间存在的电容，因而，在进入等电位过程中人体和导线或设备间的电容被所述装置电位转移回路短接，在过程中会产生幅值很大的电流和电弧，并且存在反复的拉弧。通过在电位转移回路中串接控制回路14，控制回路14中的间隙2和MOA3能够有效抑制电位转移电流的幅值和电弧的能量，并且能促进电弧的熄灭。
图4是根据本发明优选实施方式的控制特高压带电作业的电压转移电流和电弧的方法的流程图。如图4所示，本优选实施方式所述的控制特高压带电作业的电压转移电流和电弧的方法400从步骤401开始。
在步骤401，带电作业人员携带控制特高压带电作业的电位转移电流和电弧的装置进入吊篮或绝缘软梯，将所述装置中的电位转移回路的连接端子连接到带电作业人员的屏蔽服上；
在步骤402，当带电作业人员移动至和高压导线的距离为第一设定值的位置时，打开旁路开关使控制回路投入工作，并使线夹靠近导线时产生的电位转移电流和电弧被限制；
在步骤403，在线夹接触导线后，导线夹持结构受力而夹持住导线，该力通过杠杆装置作用在旁路开关上，使其闭合，控制回路退出工作，带电作业人员和导线保持等电位连接；
在步骤404，在退出等电位时，带电作业人员进入吊篮或绝缘软梯，并在带电作业人员与导线的距离为第二设定值时，拉开所述控制特高压带电作业的电位转移电流和电弧的装置，使其脱离导线，并打开旁路开关，控制回路投入工作，使电位转移电流和电弧得到控制。
优选地，所述第一设定值是0.4至0.5米。
优选地，所述第二设定值是0.4至0.5米。
已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。
通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该[装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。