第二次产业革命以来，电能为科学技术的发展、经济水平的提升提供了原动力，同时与人们的生活息息相关。随着社会经济的快速发展，人民生活水平逐步提升，人们对生产和生活用电的供电可靠性要求也越来越高。 配电网是发电厂与终端用电客户输送电能的桥梁，直接决定供电的质量。进行配网不停电作业（即配电线路带电作业）是提高供电可靠性、保证人民正常生活的有效手段，目前已在全国范围内广泛开展。由于带电作业的危险性较高，导致带电作业人员触电或高空坠落事故频繁发生，因此带电作业安全防护装备的配备显得尤为重要[1]。 10 kV的配电网是我国电力系统的重要组成部分，其网络结构较为复杂，覆盖的区域较大，其设备、线路等的改造、安装、测试及检修工作涉及范围广、难度大，如果断电作业会对社会经济发展和人们生活造成较大的影响，而采用带电作业则可以很大程度地提高供电可靠性。带电作业安全防护的要点体现在两方面：一是在带电作业时，采用防护工具将不同电位的导体隔离；二是作业人员配备绝缘防护装备[2]。绝缘服是重点的绝缘防护装备之一，在配电线路的带电作业中起着重要的绝缘防护作用，具有广阔的应用空间。本文对我国10 kV配电线路带电作业用绝缘服（以下简称绝缘服）进行研究，阐述其基本性能要求和测试方法，指出了绝缘服的研发方向。 1 绝缘服的性能要求 绝缘服由绝缘材料制成，是保护带电作业人员接触带电导体和电器设备时免遭电击的一种人身安全防护用具。绝缘服在配电线路带电作业中的应用主要有两种形式：一种是应用绝缘工具直接接触带电体，把绝缘工具作为主绝缘，绝缘穿戴用具只是辅助绝缘的间接作业法；另一种是以高空作业车的绝缘设备为主绝缘，辅以绝缘穿戴用具通过绝缘手套直接接触带电体进行的直接作业法。10 kV输送电路电压偏低，输送电线间间隔小，电器辅助元件分布紧密，作业人员可活动范围小，无论采用哪种作业法，人体误触不同电位带电体的可能性都很大，存在较大安全隐患，故在配网带电作业时穿戴绝缘服是必备的。穿戴全套绝缘服，一方面可以保障作业人员误触带电体造成意外脱落时的人身安全；另一方面，当绝缘遮盖罩出现意外损毁时，可作为人体保护的屏障，保障人身安全。 绝缘服作为带电作业工作的防护装备，其绝缘性能直接决定带电作业人员的人身安全。一般来说，绝缘服的表层不仅应具有较高的沿面闪络电压和很小的表面泄漏电流，而且应具有较强的憎水性、较好的防潮性和柔软性，同时还应具有一定的机械强度和较好的耐磨、耐撕裂性能。绝缘服内衬材料应具有高绝缘强度，还应柔软、服用性能好。总之，绝缘服不仅应具有高的层向击穿电压、高沿面闪络电压等电气性能，还应具有柔软性好、机械强度高等服用性能，使作业人员在穿戴绝缘服后仍可便利地工作。 2 绝缘服相关的测试标准和测试方法 作为重点安全防护用具，绝缘服的电气性能直接决定其防护水平。DL/T 976—2005《带电作业工具、装置和设备预防性试验规程》中7.3规定了绝缘服每隔半年就应集中送往有检测资质的机构单位进行电气试验，主要是检验在不同环境下的绝缘水平[3]。 现行的绝缘服标准是中国电力企业联合会于2009年7月发布并于2009年12月1日施行的DL/T 1125—2009《10 kV带电作业用绝缘服装》。该标准适用于在交流10 kV及以下电压等级的电气设备上进行带电作业时，由醋酸乙烯酯树脂材料制成的绝缘服装，不适于由橡胶材料制成的绝缘服装。该标准规定的绝缘服电气性能要求：整衣层向验证电压20 kV，整衣层向耐受电压30 kV，沿面工频耐受电压100 kV，内层材料体积电阻系数≥1.0×1015 Ω·cm。其中，对绝缘服进行整衣层向工频耐压试验时，绝缘上衣的前胸、后背、左袖、右袖，绝缘裤的左右腿的上下方以及接缝处均应测试；机械性能要求为：表层拉伸强度平均值≥9 MPa，表层抗机械刺穿强力平均值≥15 N，表层抗撕裂强力平均值≥150 N，且最低值应不小于平均值的90%；外观要求为：服装表面应平整、均匀、光滑，无小孔、局部隆起、夹杂异物、折缝、空隙等，且接合部位应采取无缝制作方式[4]。 在DL/T 1125—2009《10 kV带电作业用绝缘服装》中，整衣层向耐受电压测试所用的电极是由海绵或其他吸水材料（如棉布）制成的湿电极组成的，内外电极形状与绝缘服形状相符。高世德在实践应用中发现使用该种测试需要用水加强电极的导电性，在高湿环境下，边缘区会发生沿面闪络放电，而且操作繁琐，效率低[5]；他提出采用“柔性电极+高压电缆”引入高压的试验方法，试验效率提升约67%，优化了测试方法，更能准确表征绝缘服的安全性，有助于保障作业人员的安全。 石磊采用组合型绝缘测试电极板（电极宽2 cm，电极间隔2 cm），与绝缘电阻表配合使用，在国网衡水供电公司得到了推广应用；该测试方法测试速度快，可准确地判断绝缘服是否合格[6]。 3 国内绝缘服研究现状 据统计，2007年国家电网公司系统共完成10 kV配电线路带电作业近9万次，2008年接近11万次，2009年共计12万余次，且该项作业量以每年10%~20%的速度增长，目前已在全国范围内展开[7]。目前，我国还没有自主研究生产的绝缘服，为了进行10 kV配电线路的带电作业，国内大多数单位都是使用进口绝缘服。进口绝缘服价格昂贵，且很多国外生产的绝缘服的设计有一定问题，如树脂绝缘服前襟位置没有绝缘材料，在带电作业进行高位作业时很容易构成安全隐患[8]。为减少外汇，降低成本，提高产品安全性，满足当前国内各电网以及各地方电力系统大面积开展配电线路带电作业的需求，研制适用于我国10 kV配电网带电作业用的绝缘防护服是十分必要的。 周巧芬设计了一种绝缘服面料并申请了发明专利，其结构如图1所示。由图1可以看出，面料由7层组成，其具体制作过程为：在丝绸面料1上覆上由多孔薄膜组成的第一防水层2，在第一防水层2上覆上绝缘层4，使得绝缘层4内的空气气囊3内充满干燥的空气，再在绝缘层4上覆上由多孔薄膜组成的第二防水层5，再在第二防水层5上覆上由耐高温纤维制成的阻燃层6，最后在阻燃层6上覆上蓄光型夜光材料7[9]。该面料的特色为：采用干燥空气为绝缘原料，一方面减轻了物质的载重，另一方面又起到了绝缘效果，但利用干燥空气作为绝缘材料难度较大，不利于产业化生产。 XX.XXXX/j.issn.1000-7415.2020.04.003.F002 图1 绝缘服面料结构 1-丝绸面料；2-第一防水层；3-空气气囊；4-绝缘层；5-第二防水层;6-阻燃层；7-蓄光型夜光材料 张左元设计了一种由基布+绝缘涂层组成的绝缘面料，其基布为0.4 mm~0.5 mm的非织造布，绝缘涂层为由纳米氧化铝、纳米氮化铝、云母、二甲苯、聚酯硅树脂、聚乙烯树脂、抗氧化剂等材料组成的涂料；该绝缘面料绝缘效果好，但面料较为厚重，不利于带电作业操作[10]。 杨绍远设计了一种绝缘服面料和服装，面料的结构为轻薄布层上覆绝缘层，再加轻薄布层覆绝缘层，最后再覆防水面层。该服装包含连帽的衣服和裤子，衣服的前襟采用拉链闭合，且拉链的底端设置在裤子上部，拉链的顶端设置在帽子的下部，这样就使帽子、衣服和裤子很好地结合在一起，解决了进口绝缘服前襟绝缘效果差的问题。该绝缘服密闭性好，夏天穿着时容易导致作业人员高温中暑，从而产生安全隐患[11]。 杨伟辉等将多层聚乙烯薄膜抽真空排气后，复合叠加制成了绝缘服芯材，又对绝缘服外层材料进行了防水涂层和密封处理，并将绝缘服的外形改成了后背开口，从而使绝缘服满足防水和绝缘的同时，又确保了工人前胸有良好的绝缘[12]。 在炎热的夏季进行配网不停电作业时，作业人员穿着密闭的绝缘服易出现体温过高、精神恍惚、热痉挛、中暑等病症，从而造成人身及电网安全事故。针对这一情况，徐溧等人设计了空调绝缘服，将涡流管制冷器固定于绝缘服腰部，并在绝缘服内部布置了降温管路，同时在绝缘斗臂车上安置高压气源。在使用时，高压气源输出的高压气体经输气管路进入涡流管制冷器，并由涡流管将高压气体进行分离，所分离出的低温气体输入绝缘服内部降温管路，再通过降温管路表面气孔进入人体微气候区，通过气体对流将人体热量从绝缘服领口、袖口排出体外，从而达到降温的目的。这样可以提高作业人员的舒适性，但由于高压气源需要安装于绝缘斗臂车上，此空调绝缘服不适用于间接作业法带电作业[13]。 综上所述，虽然各位学者都提出了自己的设计思路和方案，且都取得了一定的成果，但以上研究都还局限于试验阶段，并没有产业化生产和推广，因此我国绝缘服的研制生产还需努力。 4 绝缘服的研发方向 随着我国带电作业的大面积推广与应用，绝缘服作为带电作业的第一道安全屏障，必将有更大的应用需求。因此，加快开发研制适用于配电网带电作业、能对全身进行绝缘防护的绝缘服具有十分重要的意义。关于绝缘服的研制开发可从以下几个方面考虑。 一是内衬材料的选择。要选择绝缘性高、阻燃性好，并具有较好服用性能的纤维，如芳纶、聚苯硫醚纤维等；为提高穿着的舒适性，内衬材料中还可采用吸水材料、调温纤维等新型功能性纤维材料。 二是外层材料的选择。天然乳胶具有优良的电绝缘性能、耐老化性能，可以考虑作为绝缘服的基本材料；环氧树脂由于具有优异的电绝缘性能、优良的力学性能以及良好的工艺性能，在超导绝缘系统中已获得广泛应用，可探讨研究其应用于绝缘服开发的可行性；聚四氟乙烯具有良好的绝缘性，也可以考虑在面料上覆聚四氟乙烯膜，实现其绝缘功能。 三是关于绝缘服装的设计。为解决接缝连接部位的绝缘性较差问题，可采用多种方式加强接缝紧密性，从而提高接缝部位的电气性能，如采用特殊的压接工艺，或者采用叠加搭接等；为避免开口处绝缘性差的问题，可采用连体的结构，或者在拉链周围添加增强材料，如给拉链加包边等；为提高服装的穿着舒适性，可在冬季服装中增加保暖舒适层，在夏季服装中增加降温材料，也可设计开发智能调温服装。