高壓試驗智能防誤裝置的技術研究

馬仲坤 趙 凱 周榕杰（國網常州供電公司，江蘇 常州 213003）

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高壓試驗智能防誤裝置的技術研究

馬仲坤 趙 凱 周榕杰
（國網常州供電公司，江蘇 常州 213003）

摘 要：本文介紹了高壓試驗智能防誤裝置的構成及功能，在變電所設備進行高壓試驗的過程中，大多數采用安全圍欄僅僅作為一種警示在使用，基于對提高試驗時的安全性，加裝智能防誤裝置，解決了人員誤入帶來的安全隱患問題。

關鍵詞：變電站；高壓試驗；智能防誤；安全隱患

1 前言

常州供電公司變電工程公司主營業務是變電安裝調試，高壓電氣試驗是班組平時主要的工作之一。在變電所的試驗過程中，由于工作現場情況復雜，變壓器、高壓柜都需要進行高壓試驗。由于試驗過程中設備帶有高壓電，因此在安全方面需要特別注意。安全圍欄是施工現場使用最頻繁的安全用具。但目前安全圍欄僅僅作為一種警示、隔離工具在使用，并不能滿足復雜環境下所能起到的保障安全的作用。

2 現狀分析

由于參與基建的工作人員安全意識淡薄，目前在變電所內進行試驗時，基本上都是使用安全圍欄進行防護隔離，屬于被動防護。由于現場環境和人員的復雜，在試驗過程中，其他施工人員打開安全圍欄入口進入到試驗現場的可能性很大，這樣就可能發生安全事故，極有可能危及到施工人員的生命安全。

由此可見，我們急需一種能夠在技術層面上保障工作人員安全的設備，以確保施工現場的安全，因此，該裝置具有以下幾個功能：在進行高壓試驗的過程中，人員誤入安全圍欄，應立即切斷高壓試驗電源，并語音告警提示；裝置需帶調試信號指示燈，方便安裝調試；在高壓試驗設備電源斷電后，不能自動通電，必須人工操作，保證人員安全；裝置應該攜帶方便。

圖1 高壓試驗裝置控制箱

圖2 智能防誤裝置主回路原理

3 系統的組成及工作原理

3.1 系統的組成

高壓試驗智能防誤裝置主要由兩部分組成：高壓試驗裝置控制箱、紅外對射光電傳感器及安全圍欄。

其中，高壓智能防誤控制箱包括主電源控制回路、語音提示模塊、防誤裝置控制器，如圖1所示。

3.2 功能說明

（1）主電源控制回路

因為現場試驗電源有三相四線、三相三線、兩相電源三種，需做到電源通用，然而用一個交流接觸器做到控制設備總電源，因為交流接觸器線圈在220V 和380V之間不能通用，所以通過并聯2個交流接觸器，KM1的的線圈電壓為380V，KM2的線圈電壓為220V，用控制器去控制KM1和KM2的線圈通斷來控制高壓試驗智能防誤裝置的電源輸出，其中SK2為防誤裝置控制器電源開關。當主電源只有三相三線電源時，把SK1與L3接通，這樣可以保證KM1可以控制高壓試驗智能防誤裝置的電源輸出，當有三相四線電源時，把SK1與N接通，KM1和KM2可以同時控制裝置電源的輸出；當只有220V電源時，把SK1與N接通，KM2可以控制裝置電源的輸出，做到使380V和220V通用，如圖2所示。

（2）紅外對射光電傳感器

紅外對射光電傳感器分為紅外發送器和紅外接收器，它采用肉眼不可見的紅外線作為媒介，并實時接收預制的紅外信號，其作用是在安全圍欄入口形成一條不可見的監視線，當沒人進入時紅外接收器接收到發送器輸出高電平，當有人進入時輸出低電平。考慮到設備的便攜性，我們決定把紅外對射光電傳感器裝在安全圍欄的柱子上，在安全圍欄上增加導軌，在紅外對射光電傳感器上增加卡槽，通過此設計后，我們可以看出，紅外發送器和紅外發送器高度可以上下調節，紅外發送器和紅外接收器之間的距離也可以隨意調整。出于對安全方面的高要求，我們選用山崴電氣的紅外對射光電傳感器。

（3）語音提示模塊

在現場試驗過程的復雜度很高時，工作人員也許要監視大量的儀表設備，這些都離不開人的視覺，因此，工作人員的視覺負擔很重，而聽覺能力則沒有發揮作用。按照人類工程學的觀點，存在著功能的嚴重失衡。因此我們增加了語音提示報警，它可以在不干擾工作人員視線的情況下及時把報警情況告訴工作人員。

（4）防誤裝置控制器

控制器電源模塊采用三相四線開關電源，自適應80V～470V電壓范圍，采用以PIC16F877A單片機為核心控制器。防誤控制器主機主要有以下幾個功能：控制交流接觸器斷開和閉合并自鎖，當交流接觸器閉合后，檢測高壓試驗設備電源是否有220V/380V電源輸出并輸出信號指示燈；檢測電路通過光耦隔離的方式來檢測紅外接收器信號并輸出傳感器位置安裝正確信號指示燈；控制語音報警。

結語

經過高壓智能防誤裝置的現場應用，解決了以前安全圍欄僅僅作為一種警示的作用，改變了我們以前對現場安全防護的觀念，覺得高壓試驗智能防誤裝置給高壓試驗現場帶來了主動、貼心、安全的防護。將人員誤入帶電試驗現場引起的人員觸電損傷這個問題徹底解決，裝置攜帶方便、安全性高，可以徹底杜絕人員誤入試驗場地，引發的安全隱患。

參考文獻

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中圖分類號：TM73

文獻標識碼：A

基金項目：國網常州供電公司2014年群眾性創新科技項目。