絕緣毯層間絕緣電阻檢測裝置的研究

劉 斌，朱 杰，崔逾崇，王允彬

(國網安徽省電力公司阜陽供電公司，安徽 阜陽 236000)

0 引言

目前，在開展10 kV全絕緣法的帶電作業中，絕緣毯是對不滿足安全距離的帶電體實施絕緣遮蔽的主要用具，實際使用時將它包裹在不規則的帶電體上。目前，對絕緣毯的層間絕緣電阻檢測，一般是采用兩極法，即先在絕緣毯上、下鋪上導電金屬板或金屬箔，再進行絕緣測試，以觀察其絕緣性能。這種檢測方法存在以下幾個問題。

(1) 在絕緣毯上、下鋪上導電金屬箔時，需要在平坦的場地進行。因為硬度不強的金屬箔如果出現褶皺，會造成金屬箔與絕緣毯不完全接觸，導致不能對絕緣毯進行有效地絕緣測試，不能及時發現有缺陷的部位，造成一定的安全隱患。

(2) 在絕緣毯上、下放上金屬板時，雖然能夠對絕緣毯進行良好的絕緣測試；但是金屬板笨重，使用不方便，測試效率低，不能快速進行絕緣測試，僅適用于固定試驗場所，試驗場所受限。

(3) 在某次帶電作業中，對將要使用的絕緣毯進行外觀檢查時，發現絕緣毯中間有穿刺現象，而使用兩極法檢測其絕緣電阻為合格，說明兩極法不能對層間絕緣電阻進行準確檢測。

1 絕緣檢測裝置結構設計

為了準確、可靠地進行絕緣毯層間絕緣電阻檢測，及時發現絕緣缺陷，同時考慮現場條件與使用的便捷性，研究出一種能與絕緣電阻表配合使用的絕緣電阻檢測裝置。該檢測裝置的簡化結構如圖1所示，活動支撐臂軸承處結構如圖2所示。

圖1 檢測裝置簡化結構

圖2 活動支撐臂軸承處結構

所設計的檢測裝置各部件應達到相應的設計要求，以保證使用過程中的安全可靠。其設計要求如表1所示。

表1 絕緣檢測裝置各部件設計要求

2 絕緣檢測裝置工作原理

由圖2可知，活動支撐臂通過小軸承固定在承力桿上，并可以自由轉動。彈簧一端固定在承力桿的卡銷處，另一端固定在活動支撐臂的卡銷處，此位置的活動支撐臂與固定支撐臂的角度約45°，彈簧伸長最長，拉力最大。2絕緣桿分別穿入2支撐臂孔內，并固定在其上。4個大軸承分別固定在2個絕緣桿2端，2導電桿分別固定在大軸承上，并可以通過軸承轉動。引線固定在大軸承上，通過它對導電桿通電。導電桿長度比絕緣毯寬度小約200 mm。

當需要對絕緣毯進行層間絕緣電阻檢測時，將活動支撐臂向限位銷方向拉動。當到達限位銷處時，此時活動支撐臂與固定支撐臂之間的角度約為90°，彈簧的拉伸長度比在45°位置要小，其拉力也變小，同時由于限位銷的限位作用，使得活動支撐臂保持在此位置不動。此時2導電桿張開，將絕緣毯放入2導電桿之間，然后再將活動支撐臂拉向固定支撐臂方向，并在限位銷處靜止。用限位銷限制其活動角度，以防止導電桿對絕緣毯的夾緊力太大而導致在檢測過程中損壞絕緣毯。最后將絕緣電阻表的兩極分別接到2導引線上，接通電源進行檢測。檢測過程中，通過緩慢移動絕緣毯就可以快速地進行層間絕緣電阻測試，并能準確、及時地發現絕緣缺陷部位。由于導電桿可以轉動，因此不會對絕緣毯產生任何損傷。

當不需要進行檢測時，活動支撐臂可以處于2限位銷任一位置而保持靜止，導電桿跟隨活動支撐臂的轉動而轉動。

3 試驗與分析

根據設計圖紙進行了該裝置部件的加工生產，對加工完成的裝置部件進行了相關試驗，并測試其使用效果 。

3.1 絕緣檢測裝置本體試驗

進行20 kV 1 min的耐壓試驗，未發現擊穿現象，達到了設計要求。

通過試驗得知，導電桿直阻、導引線與導電桿間的接觸電阻均為51.32 mΩ，而絕緣毯的絕緣要求是必須達到MΩ數量級以下，因此相對而言可以忽略51.32 mΩ，表明直阻與接觸電阻均達到了設計要求。

另外，還對表1中的其他項目進行了試驗，其測試結果均達到了設計要求。由此可知，檢測裝置各部件及整體的機械、絕緣和電氣性能均在設計范圍內且合格。

3.2 絕緣毯絕緣缺陷檢測試驗

先將有絕緣缺陷的絕緣毯放入2導電桿之間，再將絕緣電阻表的兩極分別接到2導電桿的2引線上，隨后打開絕緣電阻表加壓進行檢測。由1人通過絕緣手柄勻速緩慢搖動導電桿使絕緣毯移動，另一人觀察絕緣電阻表讀數。

當絕緣毯絕緣良好部位經過2導電桿之間時，其絕緣電阻值達到437 GΩ，絕緣電阻合格。當絕緣毯的絕緣缺陷部位經過2導電桿之間時，其絕緣電阻值小于100 kΩ，絕緣電阻不合格。通過10次的檢測發現，每一次均能檢測出絕緣毯的絕緣缺陷部位，準確率達100 %。

4 結論

根據所設計的檢測裝置理論分析及試驗可知，其機械強度和電氣性能均滿足設計與安全要求。一方面能在現場帶電作業前快速準確地進行絕緣毯層間絕緣電阻檢測，及時發現缺陷部位；另一方面該裝置彌補了目前現場帶電作業前無法對絕緣毯進行層間絕緣電阻檢測的空白，保障了帶電作業人員的人身安全，提高了設備的安全可靠性。

1 武玉凱，馬祥國，張強強，等.輸配電線路帶電作業技術的研究與發展[J].工程技術，2016，9(16)：203.

2 方向暉.10 kV配電網帶電作業事故隱患探討[J].電力安全技術，2003，5(1)：15-17.

3 劉松喜.配電網帶電作業與工器具絕緣預防性試驗標準探討[J].電力與電工，2000，20(2)：34.

4 張克維.配電帶電作業風險分析及對策[J].中國高新技術企業，2013，20(12)：157-158.

5 魏元元，郭文萍.對配電網帶電作業絕緣防護用具試驗方法探討[J].水電與抽水蓄能，2015，39(18)：93-95.

6 鄒 杰.配電帶電作業絕緣測試裝置的改進研究[J].華東科技學術版，2015，35(11)：289-290.