工頻耐壓報(bào)警裝置設(shè)計(jì)

摘要：結(jié)合當(dāng)前耐壓試驗(yàn)設(shè)備存在的問題，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用對(duì)其進(jìn)行了一定的改進(jìn)升級(jí)，進(jìn)而為現(xiàn)場(chǎng)工作的安全進(jìn)行提供了可靠保障。

關(guān)鍵詞：工頻;耐壓報(bào)警裝置;安全

0? ? 引言

工頻交流耐壓試驗(yàn)是考驗(yàn)被試品絕緣承受各種過電壓能力的有效方法，對(duì)保證電力設(shè)備安全運(yùn)行具有重要意義。《電力設(shè)備交接和預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》要求，110 kV以下的電力設(shè)備（有特殊規(guī)定者除外）均應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行耐壓試驗(yàn)。

近年來，隨著配電網(wǎng)的迅速發(fā)展，電力設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)交接試驗(yàn)任務(wù)繁重，試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜，人員交叉作業(yè)情況較為特殊。為了自身和他人的安全，開展試驗(yàn)時(shí)一定要隨時(shí)注意與高壓設(shè)施保持安全距離，所以對(duì)高壓有無的判斷很重要，需要檢測(cè)高電壓并且語音提醒，從而大大提高施工安全性，因此對(duì)高壓語音報(bào)警的研究意義重大。并且在實(shí)際工作中，電氣設(shè)備單體耐壓試驗(yàn)時(shí)，因容量小、電流微弱，無法直觀判斷耐壓試驗(yàn)是否加壓成功，試驗(yàn)人員需憑經(jīng)驗(yàn)判斷，為降低試驗(yàn)過程中人力因素的影響，也需要一種能進(jìn)行直觀判別的裝置。

本文基于現(xiàn)場(chǎng)工作實(shí)際情況，立足于提高試驗(yàn)效率、保證人身安全，從試驗(yàn)技術(shù)、試驗(yàn)設(shè)備、標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)等方面出發(fā)，針對(duì)工作中迫切需要改進(jìn)的地方，力求從本班組能夠解決的地方著手，研制一種能夠結(jié)合現(xiàn)有耐壓試驗(yàn)設(shè)備使用的工頻耐壓報(bào)警裝置。

1? ? 施工現(xiàn)場(chǎng)存在的問題

（1）單體變壓器、斷路器、互感器等小容量設(shè)備進(jìn)行單體耐壓試驗(yàn)時(shí)，無法依靠試驗(yàn)設(shè)備自身功能直觀判斷耐壓試驗(yàn)是否加壓成功，需要依靠試驗(yàn)人員憑借經(jīng)驗(yàn)判斷，并對(duì)能否直接判定耐壓試驗(yàn)是否通過的情況進(jìn)行記錄。

（2）現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)時(shí)，因高壓部位無報(bào)警或其他提示功能，當(dāng)試驗(yàn)高壓引線因使用頻次高導(dǎo)致斷線后，易造成結(jié)果誤判或需人為確定引線及被試品連接狀況，存在安全風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)安排調(diào)查2017-12-01—2018-02-28，本班組在工程試驗(yàn)時(shí)發(fā)生試驗(yàn)導(dǎo)線斷線的情況。

（3）配網(wǎng)施工常位于人員密集區(qū)域、交通要道，施工環(huán)境復(fù)雜、施工區(qū)域狹小，當(dāng)有與試驗(yàn)工作無關(guān)的人員忽視安全圍網(wǎng)的警示標(biāo)志，誤入試驗(yàn)區(qū)域，又無法判斷帶電設(shè)備時(shí)，會(huì)造成無法滿足《電業(yè)安全工作規(guī)程》中規(guī)定設(shè)備不停電的安全距離，存在極大的安全風(fēng)險(xiǎn)。

2? ? 工頻耐壓報(bào)警裝置結(jié)構(gòu)方案對(duì)比分析

2.1? ? 發(fā)光式報(bào)警方式

利用現(xiàn)有的DXN系列戶內(nèi)高壓帶電顯示裝置的功能，將其連接至被試品上進(jìn)行工頻耐壓試驗(yàn)，當(dāng)施加于被試品上的工頻耐壓正常時(shí)，帶電顯示器紅燈亮。

優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單、功耗較小。

缺點(diǎn)：發(fā)光式報(bào)警器在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)用時(shí)，如存在逆光或光亮度較強(qiáng)，則查看不便，判斷容易存在誤差。

成本：顯示器加絕緣子、導(dǎo)線成本共計(jì)200元。

結(jié)論：此方式現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)用較差，故不予采用。

2.2? ? 聲光式報(bào)警方式

利用班組自有的GSY型高壓驗(yàn)電器，用電力絕緣膠帶將其與高壓試驗(yàn)引線連接在一起，再與被試品相連接，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)模擬試驗(yàn)。當(dāng)施加于被試品上的工頻耐壓正常時(shí)，驗(yàn)電器聲光警報(bào)正常;當(dāng)施加的電壓達(dá)到驗(yàn)電器的啟動(dòng)電壓后，驗(yàn)電器發(fā)出“滴滴滴”的聲音。

優(yōu)點(diǎn)：集成度較高，電池供電，聲光報(bào)警現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)用能力強(qiáng)。

缺點(diǎn)：電壓范圍需重新調(diào)校。

成本：10 kV驗(yàn)電器成本150元。

結(jié)論：該方案繼續(xù)深化后可以達(dá)到小組理想中的目標(biāo)，予以采用。

3? ? 工頻耐壓報(bào)警裝置的制作

3.1? ? 整體結(jié)構(gòu)

所繪制的結(jié)構(gòu)圖如圖1、圖2所示。

3.2? ? 主電路功能及模塊

選定YD型高壓驗(yàn)電器并對(duì)其進(jìn)行解體，重新調(diào)校驗(yàn)電器的電壓報(bào)警范圍，并在交流耐壓升壓器上進(jìn)行驗(yàn)電測(cè)試電壓范圍。經(jīng)過調(diào)校后的驗(yàn)電器實(shí)測(cè)啟動(dòng)電壓為213 V，在1～45 kV電壓范圍內(nèi)，驗(yàn)電器報(bào)警正常，主電路模塊及功能正常，達(dá)到目標(biāo)要求。

3.3? ? 電池的選擇

根據(jù)裝置外殼尺寸確定鋰電池的占用空間，經(jīng)過測(cè)算，采用4顆3.2 V鋰電池并排串聯(lián)組合，占用空間及電壓等級(jí)可同時(shí)滿足裝置要求。選定的電池電壓為12.3 V，能夠有效啟動(dòng)主電路模塊和功能正常工作。

3.4? ? 引線管制作

根據(jù)對(duì)策表對(duì)確定的環(huán)氧樹脂絕緣棒進(jìn)行加工制作，截取直徑為1 cm的環(huán)氧樹脂絕緣棒10 cm，放入試驗(yàn)用高壓引線，兩端分別制作可連接的插頭和插座，并在其中填充可固化的密封膠進(jìn)行固化。連接緊密、牢固，用萬用表進(jìn)行回路測(cè)試，兩端插頭與插座連接導(dǎo)通合格。

3.5? ? 工頻耐壓報(bào)警裝置的組裝和檢驗(yàn)

所有零件組裝后如圖3所示。

按規(guī)程要求進(jìn)行斷路器端口耐壓42 kV試驗(yàn)時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)工頻耐壓報(bào)警裝置判斷準(zhǔn)確、語音報(bào)警響亮，達(dá)到目標(biāo)要求。

4? ? 結(jié)語

總而言之，為確保電力設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)交接試驗(yàn)的安全順利進(jìn)行，需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)高壓進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，從而在一定程度上提高施工的安全性。但是當(dāng)前電氣設(shè)備單體耐壓試驗(yàn)時(shí)，因容量小、電流微弱，無法直觀判斷耐壓試驗(yàn)是否加壓成功，因此對(duì)當(dāng)前設(shè)備進(jìn)行了一定的改進(jìn)，滿足了現(xiàn)場(chǎng)的電壓測(cè)定要求。

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收稿日期：2020-09-03

作者簡(jiǎn)介：劉江能（1984—），男，福建泉州人，工程師，研究方向：電氣高壓試驗(yàn)。