活線作業

電気工学において、活線作業（ホットライン保守とも呼ばれる）とは、通電中に高電圧で稼働することが多い電気機器の保守を指します。活線保守は、電源を切った状態で電気機器を取り扱う場合よりも作業員にとって危険ですが、送電線やその他の機器の重要な定期保守を行うために顧客への電源をオフにしなければならないという混乱や高い経済的コストを回避するために、電力配電業界では活線保守技術が使用されています。

活線作業のための最初の技術は20世紀初頭に開発され、その後、ますます高くなる電圧に対応するために、機器と作業方法の両方が改良されました。1960年代には、現場作業員が高圧線に直接接触できるようにする方法が研究室で開発されました。このような方法は、最高送電電圧での安全な作業を可能にするために適用できます。^[1]

一般的に、電気機器が通電されているかどうかを目視で判断することは不可能です。いずれにしても、回路が動作している間は保守や修理が必要になることがよくあります。さらに、高電圧では、アークが機器から工具や身体の一部に飛び移る可能性があるため、充電された機器に直接接触して感電する必要はありません。ゴムなどの材料は優れた絶縁体ですが、高電圧では電気的に故障することもあります。

一般的に、活線作業には3つの方法があり、作業員が活線作業に伴う重大な危険を回避するのに役立ちます。^[2]さまざまな方法で、それらはすべて、活線機器から作業員に電流が流れるのを防ぐのに役立ちます。

ホットスティックまたはライブラインツール

活線作業では、作業者が通電部から一定の距離を保ち、絶縁棒を使用して作業を行うために、ホットスティックが使用されます。スティックにツールを取り付けることができるため、作業者は通電導体から安全に離れた状態で作業を行うことができます。

絶縁手袋またはゴム手袋

活線作業者は、絶縁手袋やその他の絶縁装置によって電気的に保護され、活線部分と直接機械的に接触しながら作業を行います。

素手か潜在的か

素手作業では、活線作業者が通電部に直接電気的に接触しながら作業を行います。接触前に作業者の身体を通電部と同じ電位まで上げ、電気接続によってその電位に保持し、地面、他の人、木など異なる電位にある周囲から適切な隔離を維持します。作業者と作業物は同じ電位にあるため、作業者に電流は流れません。

発掘または電源切断

さらに、組織によっては、アースされていない電源のない機器での作業も活線作業の一種とみなすところもあります。これは、ラインが不注意に充電される可能性があるためです (たとえば、逆充電された変圧器を介して、おそらく顧客施設の非常用発電機が不適切に接続され、十分に絶縁されていないために)。または、隣接する稼働中のラインから誘導結合される可能性があります。これを防ぐために、ラインは最初にボンドまたはドレイン アースと呼ばれるクランプを介して接地されます。これが行われると、それ以降の作業は活線作業とはみなされません。

ホットスティック作業は、20 世紀第 2 の 10 年間に登場しました。このとき、ヒューズの交換、柱碍子の交換、一時的な支柱への線路の移設などの作業に、焼いた木材で作られた絶縁柱が使用されました。^[2]絶縁柱により、送電線作業員は通電中の機器からの最小クリアランス距離を侵害することなく作業を行うことができました。技術の経験が増えるにつれて、作業を実行する動作電圧が増加しました。1950年代後半に、割れたり雨水を吸い込んだりしないグラスファイバー柱が登場したことで、電力会社は、おそらく 765 kV という最高の動作電圧でホットスティック作業を実行する準備が整いました。^[2]

ポールの先端にはフックやソケットレンチなどの工具を取り付けることができる。より高性能なポールには空気圧または油圧駆動の電動工具を取り付けることができ、例えばボルトを遠隔操作で緩めることができる。回転式ワイヤーブラシを使用すると、接続前に端子をきれいに磨くことができる。しかし、数メートルもあるポールの先端で工具を操作する場合、作業者の器用さは当然低下する。^[3]

通常、1 kV AC 1.5 kV DC 以上の作業に適用されます。主なクラスは次のとおりです。^{[引用が必要]}

• クラス 00 - 相間動作電圧 500 V
• クラス0 - 相間動作電圧1.0 kV
• クラス 1 - 相間動作電圧 7.5 kV
• クラス2 - 相間動作電圧17 kV
• クラス3 - 相間動作電圧26.5 kV
• クラス4 - 相間動作電圧36 kV

手袋は、作業者が作業中の通電部分（第 1 接触点と呼ばれることもあります）にさらされることから作業者を保護します。通電部分は、不注意な接触があった場合に電流が体内に入るポイントです。ゴム手袋作業では、毛布やラインホースなどの絶縁材のカバーが使用され、作業者が異なる電位の部分（第 2 接触点と呼ばれることもあります）にさらされることから作業者を保護します。通電部分は、不注意な接触があった場合に電流が体から出るポイントです。

素手作業、または電位作業では、作業員が通電中の架空線に直接電気的に接触することになります。作業員は、架空線に沿って作業したり、架空線から吊り下げられたプラットフォームから作業したり、架空線の上に直接座ったり立ったりする場合があります。^[3]いずれの場合も、作業員の体は架空線と同じ電圧に保たれます。作業員は、異なる電位にある部分に近づく際には適切かつ十分な制限を維持することが不可欠です。このような技術は、1960 年に初めて使用されました。^[2]

作業者が通電中の部品にアクセスする方法はいくつかあります。

• 作業員は、絶縁高所作業装置 (IAD) と呼ばれる特殊なタイプの移動式高所作業プラットフォーム (MEWP) から作業にアクセスできます。このプラットフォームには絶縁材のブームがあり、プラットフォームの端にあるすべての導電性部品が接着されています。安全な作業には、勾配制御装置、油圧ラインの真空を防ぐ手段など、その他の要件もあります。
• 作業者は、非導電性ロープを使用してラインまで移動される絶縁はしごの上に立つことができます。
• 作業員はヘリコプターから降ろされ、自らラインへ移動します。
• 作業員はホバリングしているヘリコプターで電線に沿って移動し、その位置から作業を行います。

作業員が電線に近づくと、電線と作業員の間にアークが発生し、両者が帯電する。このアークは衰弱させる恐れがあり、作業員はさらなるアークを防ぐためにすぐに自分自身を電線に電気的に接続する必要がある。^{[3]作業員は電線に近づく際に最初に接続するために導電棒を使用する。電線上に着くと、作業員と電線は同じ}電位にあり、そのため作業員の体に電流が流れないため、作業員は感電しない。これは、鳥が安全に電線に止まることができるのと同じ原理である。^[3]

作業が完了したら、作業を逆の手順で行い、作業員を安全に電線から離します。素手で作業すると、作業員はホットスティック法よりも器用になるため、条件が許せばこの方法が好ましい選択肢となるかもしれません。^[4]この技術により、絶縁ストリング、導体スペーサー、振動ダンパーを交換したり、電線を接合したりすることができ、供給が途絶えることはありません。^[4]

帯電機器の周囲の強力な電界は、人体を通じて1 kV·m ^{−1あたり約 15 μA の電流を流すのに十分です。 [5]}これを防ぐために、熱作業者は通常、ファラデースーツを着用する必要があります。これは、導電性繊維で作られた、または導電性繊維で全体に織り込まれたオーバーオールです。スーツは実質的に着用可能なファラデーケージであり、体全体の電位を均等化し、組織を流れる電流がないようにします。^{[6] [7]}導電性手袋、さらには導電性靴下も必要であり、^[8]顔だけが覆われることになります。^[3]

ホットハンド作業の実用的な上限電圧はほとんどなく、ロシアの1150kVシステムなど、世界で最も高い送電動作電圧のいくつかで成功裏に実行されています。 ^[9]

ファラデースーツを着用した電力線作業員は、ヘリコプターで送電線まで運ばれ、通電中の高電力線で作業できる。作業員は、ヘリコプターが送電線の近くでホバリングしている間に、ヘリコプターに取り付けられたアウトリガー プラットフォームに座ってメンテナンスを行うことができる。送電線に近づくと、長い棒が送電線に触れて、航空機の電位を送電線の電位と等しくし、作業中はヘリコプターのフレームに接続された分離型ボンディング ワイヤが送電線に取り付けられる。あるいは、作業員はヘリコプターから送電線まで移動して電線を這い降り、作業が完了したらヘリコプターで回収されることもできる。^[10]

電気アークは紫外線を含めて非常に明るく、アークアイ（痛みを伴い、失明に至る可能性のある状態）を引き起こす可能性があります。作業員には、閃光が発生した場合に視力を保護し、アークによって放出される破片から身を守るために、適切な色のゴーグルが提供される場合があります。

• ラインワーカー