專利名稱：1000kV特高壓交流靜電防護服裝及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于特高壓交流輸變電設(shè)備安全工器具，具體涉及一種1000kV特高
壓交流靜電防護服裝及其制造方法。
背景技術(shù)：
高壓交流輸變電線路，具有遠距離、大容量、低損耗輸送電力等特點被普遍
采用，我國現(xiàn)有的高壓交流輸變電線路技術(shù)只達到500KV超高壓水平，無法滿足 電力增長的需求。我國已經(jīng)在向IOOOKV特高壓交流輸變電線路技術(shù)進軍。
在高壓交流輸變電工程中，不論檢修作業(yè)人員處于哪種作業(yè)工況，都必須采 取相應(yīng)安全防護措施，才能保證作業(yè)的安全開展。對于1000kV特高壓交流輸變 電工程由于其運行電壓高、空間場強高，危害更為明顯，目前國內(nèi)的超高壓靜電 防護服，僅僅適用于500KV以下的超高壓交流輸電線路，可能無法完全滿足作業(yè) 人員安全防護的需要。因此，有必要研制1000kV特高壓交流靜電防護服，保護 登塔地電位作業(yè)人員免受高壓電場和靜電感應(yīng)的影響，提高作業(yè)的安全性。此外， 還可起到改善作業(yè)環(huán)境，創(chuàng)造良好作業(yè)氛圍，保護長期在強電場環(huán)境中工作的線 路及變電站內(nèi)巡視人員免遭有可能出現(xiàn)的職業(yè)病危害，推動我國IOOOKV特高壓 交流輸變電線路技術(shù)的發(fā)展。
中國專利02220284. 6 "防靜電連體服"，由至少兩塊防靜電面料裁片經(jīng)縫合 連接構(gòu)成，兩袖口分別設(shè)有手腕帶，手腕帶與袖口連接成一體；服裝上還設(shè)有兩 個相距的防靜電性能監(jiān)測端口，兩個監(jiān)測端口分別經(jīng)防靜電帶與兩個手腕帶連 接，防靜電帶沿服裝面料鋪設(shè)。所述監(jiān)測端口為金屬連接扣結(jié)構(gòu)，其固定在連體 服的腰部位置，該靜電服穿在身上后可以從兩個端口連接出一個通過人體的回 路，從而可以采用檢測裝置隨時或定期監(jiān)測連體服的防靜電性能，當發(fā)生異常情 況時監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)出警示，以便人們隨時掌握防靜電體的工作動態(tài)，但是該專利只 涉及到靜電監(jiān)測功能，不能有效的在工作場合防護靜電。專利CN98218937. OA"抗 靜電、電磁屏蔽多功能織物"中提到選用織物作為基材，采用化學涂復法、真空 鍍膜等方法使基材的表面均勻涂復一層導電率高的薄膜，利用高導電率的薄膜層
3起到抗靜電、電磁屏蔽多種功能作用，高導電率膜層主要成份為銀、鎳、鋅、銅、 鐵金屬材料；專利CN200710098141.1A "—種防輻射馬夾"中防輻射層為金屬 纖維與編織材料纖維的混紡層，所述金屬纖維為不銹鋼纖維，不銹鋼纖維與棉纖 維的重量比為5%-10%: 90%-95%，該防輻射層可避免人體受到各種輻射的傷害。 但以上專利未涉及到1000KV特高壓交流輸變電線路工程中的靜電防護和防水性 處理。
本發(fā)明的一種1000kV特高壓交流靜電防護服裝及其制造方法，在2008年 10月13日已經(jīng)通過了國家電網(wǎng)公司科技部在武漢召開特高壓交流輸電工程關(guān)鍵 技術(shù)研究課題驗收會的驗收，并編制完成了《1000kV特高壓交流靜電防護服裝》、 《1000kV特高壓交流靜電防護服裝預防性試驗規(guī)程》技術(shù)標準草案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種1000kV特高壓交流靜電防護服裝及其制造方法， 用于1000KV特高壓交流輸變電線路工程中，具有較好電場屏蔽效能和穿著舒適 性，并具有優(yōu)良的防水性能，施工人員穿戴，起安全保護作用。
為了達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是1000kV特高壓交流靜電防護服
裝，其面料是用不銹鋼纖維與紡織纖維混紡交織成布，紡織纖維中的滌綸纖維與
棉纖維重量比為1.86: 1，其特征在于不銹鋼纖維重量百分比占成布總重量 10%-30%。
如上所述的1000kV特高壓交流靜電防護服裝，其特征在于衣料電場屏蔽 效率為33.5dB 42.1dB。
如上所述的1000kV特高壓交流靜電防護服裝，其特征在于衣料電阻值為 50Q 200Q。
如上所述的1000kV特高壓交流靜電防護服裝，其特征在于整套1000kV特 高壓交流靜電防護服內(nèi)的場強值最大值為6.29kV/m，小于GB/T18136《交流高壓 靜電防護服裝及試驗方法》中的規(guī)定值"15kV/m"。
如上所述的1000kV特高壓交流靜電防護服裝，其特征在于本發(fā)明防水性 能等級為4級，即受淋表面沒有潤濕，但在表面沾有小水珠。
1000kV特高壓交流靜電防護服裝制造方法，確定不銹鋼纖維比例采用的技術(shù)指標包括衣料電阻值小于300Q、整套靜電防護服內(nèi)的場強小于規(guī)定值 "15kV/m"，采用的紡紗工藝是倂條混合法對不銹鋼纖維與紡織纖維進行混紡， 織物組織選用了 2t 1斜紋，使用軋染機染色工藝染色；其特征在于還制定出 衣料電場屏蔽效率大于33dB的技術(shù)指標；布料經(jīng)染色后采用氟化物整理劑，配 以先進的整理工藝，對布料做防水性處理。
本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明通過試驗制定出衣料電場屏蔽效率不低于
33dB的指標，并結(jié)合衣料電阻值不大于300Q和整套靜電防護服內(nèi)的場強不得 大于規(guī)定值"15kV/m"兩個指標來確定混紡比例，并采用新型配方和工藝生產(chǎn) 出1000kV特高壓交流靜電防護服裝，其具有較好電場屏蔽效能和穿著舒適性， 并具有優(yōu)良的防水性能；滿足了我國交流1000kV輸電線路帶電作業(yè)安全防護要 求，填補了我國在1000kV特高壓輸變電設(shè)備安全工器具上的空白，適用于1000kV 特高壓輸變電線路帶電作業(yè)和線路巡檢，也可延伸到750kV、 500kV及更低電壓 等級的輸變電線路。


圖1為本發(fā)明實施例所用紡紗工藝流程圖。 圖2為本發(fā)明實施例所用織造工藝流程圖。 圖3為本發(fā)明實施例所用染色工藝流程圖。
具體實施方案
以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明-
在高壓電場，如果不采用安全措施，就會對地電位巡視人員及檢修人員產(chǎn)生
危害，主要表現(xiàn)在以下幾個方面
(1) 使人員產(chǎn)生刺激感，不利于作業(yè)。這是由于在電場作用下，人體表面 會積聚電荷，當電場強度較低時，給人的感覺類似于微風吹拂；當強度高時，可
使人員有分散的刺痛和蠕動感。國內(nèi)外公認的人體對表面局部場強的"電場感知
水平"為240kV/m。
(2) 導致暫態(tài)電擊，引發(fā)安全事故。處在工頻電場中對地絕緣的物體，由 于靜電感應(yīng)而積累一定的電荷，當人體(作為導體)接觸到這些帶電物體時，物體上的電荷將通過人體向地面或其它地方釋放，人體中即有暫態(tài)電流流過，這種 現(xiàn)象稱為暫態(tài)電擊。人體遭受電擊時，流過人體的電流重則產(chǎn)生直接的生理危害， 輕則可使人煩惱、產(chǎn)生恐懼、引起肌肉不自覺反應(yīng)或?qū)е露蝹?如從高處跌 倒等)。
(3)對長期曝露于強電場中的人員有可能產(chǎn)生不利生理影響。目前多數(shù)國 家認為長期曝露于低水平工頻電場下對人體沒有明顯影響，但還需采取措施盡可 能降低長期曝露場強。
研究和實踐經(jīng)驗表明，不論檢修作業(yè)人員處于哪種作業(yè)工況，都必須采取相 應(yīng)安全防護措施，才能保證作業(yè)的安全開展。
本發(fā)明實施例是根據(jù)1000kV特高壓交流靜電防護服裝技術(shù)性能要求指標的 要求進行研制的，從材料的選用、混紡比例的確定、紡紗工藝路線的設(shè)定、織物 密度和組織結(jié)構(gòu)的設(shè)計及織造工藝路線、染色和防水性能的處理等方面著手，對 生產(chǎn)工藝進行了改進，成功試制了多款符合要求的1000kV特高壓交流靜電防護 服。
本發(fā)明實施例1000kV特高壓交流靜電防護服裝，該服裝主要性能是防護，
必須具有優(yōu)良的屏蔽性能，不銹鋼纖維具有優(yōu)良的導電性、耐腐蝕性和可紡性， 不銹鋼纖維的含量決定屏蔽指標。紡織纖維分為滌綸纖維和棉纖維，滌綸纖維具 有優(yōu)良的服用性能，染色牢度好，顏色亮麗純正、織物挺括，強力好，耐久性好。 棉纖維是應(yīng)用最多的天然纖維素纖維之一，它具有優(yōu)良的透氣性，透水性和舒適 性，這些特性可以彌補不銹鋼纖維和滌綸纖維在舒適性方面的不足。紡織纖維的 含量是決定服用性能的指標，按紡織品春秋裝的設(shè)計，滌與棉的黃金比例為滌綸
65%、棉35%。這個比例是根據(jù)織物的保型性、舒適性、染色牢度、縮水率、耐 久性綜合考慮而確定的比例，同時根據(jù)不銹鋼纖維柔韌性差，抱合力不好的特性， 最后確定纖維最終含量為不銹鋼纖維重量百分比占10%-30%,滌綸纖維與棉纖維 重量比為1.86: 1 (65%: 35%)，這個比例即可以滿足屏蔽性能的要求，又可以 滿足服用性能的要求。
本發(fā)明實施例的不銹鋼纖維主要性能指標如下
碳含量為0.023%
比重(g/cm3): 7.96-8.02纖維束根數(shù)(根/束)14000
單纖維室溫電阻(Q/cm): 220-50 單纖強力(CN): 4.0
纖維束不勻率(％):《3
初始模量(g/cm3): 10000-11000 斷裂伸長0.8-1.8%
不銹鋼纖維含量比例確定過程如下按交流高壓靜電防護服常規(guī)配比進行紡
織，布料依照標準GB/T18136《交流高壓靜電防護服裝及試驗方法》進行衣料電 阻和衣料屏蔽效率試驗，衣料電阻值不大于300Q,衣料屏蔽效率不得小于33dB。 布料合格后，做成整套靜電防護服，在國網(wǎng)電力科學研究院特高壓試驗基地進行 成衣屏蔽效果試驗，整套靜電防護服內(nèi)的場強不得大于GB/T18136《交流高壓靜 電防護服裝及試驗方法》中的規(guī)定值"15kV/m"。整個過程中如有一項指標不合 格，紡織配比重新調(diào)配，最后確定纖維最終含量為不銹鋼纖維重量百分比占成布 總重量10%-30%，滌綸纖維與棉纖維重量比為1.86: 1。
為給本發(fā)明實施例1000kV特高壓交流靜電防護服衣料電場屏蔽效率指標的 確定提供依據(jù)，本發(fā)明在1000kV特高壓交流實驗線段進行了登塔地電位作業(yè)人 員體表場強測量的實驗研究。實驗中施加電壓為1000kV特高壓交流最高運行相 電壓(635kV)，測量位置分別是導線正下方、塔腿下、導線下方4m、導線下方 3m、與導線等高、導線上方2m、懸垂I串中間、橫擔下方lm、橫擔上距絕緣 子串掛點1.5m、橫擔上絕緣子串掛點處。
測量結(jié)果顯示，登塔地電位作業(yè)人員的體表場強可超過240kV/m，在某些作 業(yè)位置，體表場強達到了 302.7kV/m。因此，1000kV特高壓交流輸變電工程塔 上地電位作業(yè)人員必須穿戴全套靜電防護服對電場和靜電感應(yīng)進行防護?？紤]到 在實際的檢修作業(yè)中，作業(yè)人員的工作位置和姿態(tài)在不斷變化，有可能出現(xiàn)人員 體表場強比實驗中測量到的場強高的情況，若在以上試驗數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上考慮1.5 倍的安全裕度，可計算得到1000kV特高壓交流靜電防護服對電場的屏蔽效率必 須大于30dB才能滿足服內(nèi)人員體表場強"不大于15kV/m"的要求。此外，還 需注意的是靜電防護服不但用于塔上地電位檢修作業(yè)人員對電場及靜電感應(yīng)防 護，也是輸電線路及站內(nèi)日常巡檢作業(yè)時，檢修人員的基本安全防護用具，所以檢修作業(yè)人員有可能需要長時間穿戴靜電防護服。因此，為更好地保障作業(yè)人員 的身心健康，有必要從嚴確定1000kV特高壓交流靜電防護服對電場的屏蔽效率 指標。
綜合以上分析，根據(jù)現(xiàn)有的靜電防護服制作水平，同時考慮到目前國內(nèi)
500kV及以下電壓等級輸變電工程使用的高壓靜電防護服，其屏蔽效率不得小于 28dB; 750kV電壓等級的靜電防護服屏蔽效率不得小于30dB的現(xiàn)狀，1000kV 特高壓交流靜電防護服裝電場屏蔽效率應(yīng)不低于33dB。
而根據(jù)衣料電阻試驗和衣料屏蔽效率試驗測得，本發(fā)明實施例衣料的屏蔽效 率在33.5dB~42.ldB之間，不低于33dB;衣料電阻值在50Q 200Q之間，不大 于300Q。
根據(jù)現(xiàn)場實測，本發(fā)明實施例整套1000kV特高壓交流靜電防護服內(nèi)的場強 值均小于GB/T18136《交流高壓靜電防護服裝及試驗方法》中的規(guī)定值"15kV/m"， 滿足1000kV特高壓帶電作業(yè)安全防護要求。實測過程如下成衣屏蔽效果試驗 在武漢高壓研究院特高壓試驗基地進行，試驗電壓按1000kV最高運行電壓的相
電壓取值，即(1000X1.1) /V^=635kV。
根據(jù)輸變電工程地電位檢修作業(yè)人員工作性質(zhì)和特點，選取了 7個典型作業(yè) 位置進行測量，分別是雙回1C相跳線正下方、雙回兩邊相檔中正下方、隔離開 關(guān)下方、中相變壓器下方和邊相變壓器下方、塔上與導線等高、橫擔上絕緣子掛 點處。在不同的測量位置，依次測量靜電防護服胸部內(nèi)外場強及頭頂帽內(nèi)外場強， 分別測量5次，記錄數(shù)據(jù)。由實驗結(jié)果顯示，整套1000kV特高壓交流靜電防護 服內(nèi)的最大場強值為6.29kV/m，小于GB/T18136《交流高壓靜電防護服裝及試 驗方法》中的規(guī)定值"15kV/m"。
本發(fā)明實施例1000kV特高壓交流靜電防護服裝的制造方法如下-紡紗工藝
不銹鋼纖維與紡織纖維混紡時，由于不銹鋼纖維一旦纏結(jié)或產(chǎn)生彎曲就很難 梳理開，因此本發(fā)明實施例采用倂條混合法，也就是先將不銹鋼纖維牽切成條， 再將紡織纖維按滌綸65%、棉35%用精梳工序制成棉條，最后在倂條機上混合 制成紡紗條。本發(fā)明實施例所用工藝路線如圖l所示。
8織造工藝
為保證屏蔽效率和提高成衣的耐用性，本發(fā)明實施例織物組織選用了 2tl 斜紋，這樣既可以使織物織的較為緊密又可獲得豐滿的織物風格、較好的手感和 美觀性，同時也有利于提高衣料防水性能指標(平紋織物的防水性相對較差)。
本發(fā)明實施例所用織造工藝路線如圖2所示。 染色及防水性處理
由于不銹鋼纖維柔韌性差，易脆斷，因此在織物的染色處理中需采用磨損較
小的染色工藝路線。目前紡織品染色方法一般有以下幾種(1)溢流染色。這種
染色方法在溢流缸中進行，布料在里面轉(zhuǎn)動3 6個小時，適合大小批量的染色， 但磨損最大；(2)巻染機染色。這種染色方法磨損相對溢流染色較少，適合大小 批量的染色，但布料經(jīng)向伸長太大，邊中色差太大；(3)繩狀染色。這種染色方 法不適合染滌棉纖維織物，適合染絲綢、毛巾、針織布類紡織品；(4)軋染機染 色。這種染色方法磨損最小，工藝成熟，質(zhì)量穩(wěn)定，最適合染滌棉混紡布料，但 不適合小批量染色，最小批量為2000米以上。
根據(jù)以上各種染色方法的特點，本發(fā)明實施例1000kV特高壓交流靜電防護 服衣料使用軋染機染色工藝，具體染色工藝流程如圖3所示。
染色后布料的防水性處理采用世界上最先進的氟化物整理劑，配以先進的整 理工藝，使織物獲得優(yōu)良的防水性能。
本發(fā)明實施例的防水性能指標參考紡織織物GB/T4745—1997《紡織織物表 面抗?jié)裥詼y定沾水試驗》來確定，GB/T4745 — 1997《紡織織物表面抗?jié)裥詼y定沾 水試驗》規(guī)定了測定各種已經(jīng)或未經(jīng)抗水或拒水整理織物表面抗?jié)裥缘恼此囼?方法，其中關(guān)于織物沾水性能的判定分為5個等級
(1) l級受淋表面全部潤濕。
(2) 2級受淋表面有一半潤濕，通常指小塊不連接的潤濕面積的總和。
(3) 3級受淋表面僅有不連接的小面積潤濕。
(4) 4級受淋表面沒有潤濕，但在表面沾有小水珠。
(5) 5級受淋表面沒有潤濕，在表面也未沾有小水珠。
根椐實驗結(jié)果，受淋表面沒有潤濕，但在表面沾有小水珠，按上述判定本發(fā)
明實施例等級為4級。
權(quán)利要求
1、1000kV特高壓交流靜電防護服裝，其面料是用不銹鋼纖維與紡織纖維混紡交織成布，紡織纖維中的滌綸纖維與棉纖維重量比為1.86∶1，其特征在于不銹鋼纖維重量百分比占成布總重量10％-30％。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的1000kV特高壓交流靜電防護服裝，其特征在于衣料電場屏蔽效率為33.5dB~42.ldB。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的1000kV特高壓交流靜電防護服裝，其特征在于衣料電阻值為50Q 200Q。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的1000kV特高壓交流靜電防護服裝，其特征在于整套1000kV特高壓交流靜電防護服內(nèi)的場強值最大值為6.29kV/m。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的1000kV特高壓交流靜電防護服裝，其特征在于防水性能等級為4級，即受淋表面沒有潤濕，但在表面沾有小水珠。
6、 1000kV特高壓交流靜電防護服裝制造方法，確定不銹鋼纖維比例采用的技術(shù)指標包括衣料電阻值小于300Q、整套靜電防護服內(nèi)的場強小于規(guī)定值"15kV/m"，采用的紡紗工藝是倂條混合法對不銹鋼纖維與紡織纖維進行混紡，織物組織選用了2tl斜紋，使用軋染機染色工藝染色；其特征在于還制定出衣料電場屏蔽效率大于33dB的技術(shù)指標；布料經(jīng)染色后采用氟化物整理劑，配以先進的整理工藝，對布料做防水性處理。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種1000kV特高壓交流靜電防護服裝及其制造方法，服裝面料是用不銹鋼纖維與紡織纖維混紡交織成布，不銹鋼纖維占10％-30％，紡織纖維中的滌綸纖維與棉纖維之比為1.86∶1；服裝紡紗工藝是用并條混合法對不銹鋼纖維與紡織纖維進行混紡，織物組織選用了2↑1斜紋，使用軋染機染色工藝染色；布料經(jīng)染色后采用氟化物整理劑，配以先進的整理工藝，對布料做防水性處理。本發(fā)明制造的技術(shù)指標依據(jù)是衣料的屏蔽效率＞33dB、衣料電阻值＜300Ω、整套防護服內(nèi)的場強值小于規(guī)定值“15kV/m”。本發(fā)明防水性能等級為4級，具有較好電場屏蔽效能和穿著舒適性，并具有優(yōu)良的防水性能，施工人員穿戴，起安全保護作用。
文檔編號A41D31/00GK101524188SQ200910060890
公開日2009年9月9日 申請日期2009年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月27日
發(fā)明者張麗華, 輝 易, 杜建忠, 紀建明, 邵瑰瑋 申請人:國網(wǎng)電力科學研究院