電纜避雷器帶電測試輔助裝置的研制

譚楊寶

（廣東電網有限責任公司中山供電局，廣東中山528400）

0 引言

目前，在電力系統(tǒng)中應用最為廣泛的一類避雷器稱為金屬氧化鋅避雷器，主要組成為疊加的氧化鋅閥片。此閥片要長期承受運行電壓的作用，因而不斷有泄漏電流流過，如果金屬氧化鋅避雷器在運行中發(fā)生劣化，通過氧化鋅閥片的泄漏電流就會增大，使得金屬氧化鋅避雷器發(fā)熱嚴重，最終導致其熱崩潰而發(fā)生設備事故。所以在實際工作中，可通過避雷器帶電測試儀器測試運行中通過金屬氧化鋅避雷器的泄漏電流來判斷其運行狀況。然而，如圖1所示，在進行此項工作時，存在兩個比較突出的問題：（1）接線繁瑣，測試效率較低；（2）爬桿塔帶電接線有人身觸電風險。因此，中山供電局研制了電纜避雷器帶電測試輔助裝置來避免這兩個問題。

圖1 未使用輔助裝置的現(xiàn)場測試圖

1 電纜避雷器帶電測試輔助裝置

針對測試效率低及人身觸電風險兩個問題，中山供電局研制了電纜避雷器帶電測試輔助裝置，該裝置的特點如下：安全可靠、防水、耐腐蝕、輕便，并且對測試數據基本無影響，避免了人工爬桿塔來進行接拆線的工作，降低了人身觸電、高空墜落風險，提高了工作效率。

1.1 裝置的結構設計

1.1.1 裝置結構材料選擇

裝置的主體結構主要作為中間媒質用于固定從氧化鋅避雷器測試點引出的測試引線，安裝在桿塔底部距地面1.5～2 m高的角鋼上，所以必須使用耐腐蝕性好、強度高、防水、輕便可靠的金屬材料。常見的金屬材料有鐵、銅、鋁、鋁合金、不銹鋼等，現(xiàn)統(tǒng)計了這5種常見金屬的相關特性，如表1所示。

從實用性及現(xiàn)場環(huán)境出發(fā)，綜合考慮材料耐腐蝕特性、密度、硬度等多個方面的因素，最終選擇304不銹鋼作為裝置主體結構的制造材料。

1.1.2 裝置結構形狀設計

經分析論證，結合現(xiàn)場實際，最終確定裝置結構形狀及具體尺寸如圖2所示，裝置箱蓋與箱體連接處裝設密封發(fā)泡硅橡膠，在線路避雷器接地引下線有雨水流下，應能夠實現(xiàn)密封防水，防護等級IP65。

表1 常見金屬材料特性

圖2 裝置主體外觀尺寸圖（單位：mm）

1.2 裝置的附件設計

輸電線路上線路避雷器的泄漏電流基本均是直接在線路避雷器計數器的兩端通過電流采樣線直接采樣，因此在對線路避雷器的泄漏電流進行監(jiān)測時，需要測試人員爬到線路避雷器的桿塔上，將電流采樣線夾到線路避雷器計數器的兩端，因為輸電線路上有高壓存在，故作業(yè)危險，不方便接線。針對此問題，我們研究利用測試引線將線路避雷器計數器的線路電流引到該輔助裝置內的接線柱上，測試時再從接線柱上采信號，達到了測試方便、安全可靠的效果。

裝置的附件設計包括測試引線的選材、接線柱的選材、接地銅排的設計和固定板的設計，具體如表2所示。

1.3 裝置整體效果圖

裝置的整體效果圖如圖3所示。

本裝置的整體主要分為8個部分，其中包括：裝置主體外殼1，根據現(xiàn)場勘查要求設計，能將裝置固定在現(xiàn)場輸電線路的桿塔上，采用不銹鋼304/d1.5材料，起到防銹、安全可靠的效果；環(huán)氧板固定螺絲2，采用不銹鋼φ7的螺絲；電流采樣線接線柱3，將線路避雷器計數器的前端和接地端采用6 mm2的BVR導線引到此接線柱上，方便測試時電流采樣的接線，且作業(yè)安全；環(huán)氧板上綁線孔4，環(huán)氧板上開設孔位方便接引線的布線，達到美觀要求；接地線銅排5，兩端用接線柱固定，中間留螺孔與接地線連接，確保一端電流采樣線進行接地，正常電流采樣；電流采樣線進線口6，設置A、B、C三相電流進線口與地線進口線，不容易混亂，方便接線；環(huán)氧板7，保護人接觸到箱體外面時不發(fā)生觸電，箱體內接線柱與電流采樣線連接后電流正常接到監(jiān)測儀器內，達到接線方便且作業(yè)安全可靠的目的；裝置主體外殼固定孔8，每一側的外殼上設置有2個螺絲孔和3個方形孔，既可保證裝置主體與桿塔用螺絲緊固，也可保證裝置主體與桿塔用鋼扎帶緊固，可保證有足夠的連接堅固力。裝置的現(xiàn)場安裝如圖4所示。

表2 裝置附件表

圖3 裝置整體效果圖

圖4 現(xiàn)場安裝圖

2 裝置的安全性及使用效果

（1）首先對裝置進行了外觀、結構、防水和絕緣性現(xiàn)場驗收，驗收項目結果如表3所示。

（2）接著對裝置進行了測試效果的驗收，主要是驗收裝置使用后試驗數據是否出現(xiàn)較大誤差?，F(xiàn)場試驗數據表明，裝置的使用對試驗數據基本無影響，表4記錄了現(xiàn)場未使用輔助裝置直接在桿塔上測試和使用了輔助裝置測試所得的數據。

表3 裝置現(xiàn)場檢驗項目表

表4 現(xiàn)場數據記錄對比表

從表4的數據對比及圖5與圖6的波形對比可以看出，使用裝置后對試驗結果基本無影響，測試效果驗收通過。

圖5 未使用輔助裝置測試所得數據波形圖

圖6 使用了輔助裝置測試所得的數據波形圖

（3）繼續(xù)對裝置的使用效果進行驗收，主要驗收項目為裝置使用前后測試所需的時間?，F(xiàn)場統(tǒng)計如表5所示。

表5 避雷器帶電測試各流程所需時間表

從表5可以明顯看出，使用該裝置后，測試單組避雷器（單組避雷器包括A/B/C三相）時間從36 min降至6 min，縮短了83.3%的測試時間。

3 結語

本文所研制的電纜避雷器帶電測試輔助裝置，其材料來源簡單、安全可靠且加工容易，成功解決了避雷器帶電測試過程中出現(xiàn)的效率低及人身觸電風險兩個問題。同時，在基本不影響測量數據的情況下，使測試過程簡單化，為試驗人員能夠在一天內測試多座桿塔避雷器提供了一種新的途徑。

[1]嚴玉婷，黃煒昭，江健武，等.避雷器帶電測試的原理及儀器比較和現(xiàn)場事故缺陷分析[J].電瓷避雷器，2011（2）：57-62.

[2]羅容波，王巖，李國偉.帶電檢測技術在避雷器狀態(tài)診斷中的成功應用[J].電瓷避雷器，2011（6）：53-57.