工頻耐壓報警裝置設計

摘要：結合當前耐壓試驗設備存在的問題，結合實際應用對其進行了一定的改進升級，進而為現場工作的安全進行提供了可靠保障。

關鍵詞：工頻;耐壓報警裝置;安全

0? ? 引言

工頻交流耐壓試驗是考驗被試品絕緣承受各種過電壓能力的有效方法，對保證電力設備安全運行具有重要意義。《電力設備交接和預防性試驗規程》要求，110 kV以下的電力設備（有特殊規定者除外）均應按標準要求進行耐壓試驗。

近年來，隨著配電網的迅速發展，電力設備現場交接試驗任務繁重，試驗現場環境復雜，人員交叉作業情況較為特殊。為了自身和他人的安全，開展試驗時一定要隨時注意與高壓設施保持安全距離，所以對高壓有無的判斷很重要，需要檢測高電壓并且語音提醒，從而大大提高施工安全性，因此對高壓語音報警的研究意義重大。并且在實際工作中，電氣設備單體耐壓試驗時，因容量小、電流微弱，無法直觀判斷耐壓試驗是否加壓成功，試驗人員需憑經驗判斷，為降低試驗過程中人力因素的影響，也需要一種能進行直觀判別的裝置。

本文基于現場工作實際情況，立足于提高試驗效率、保證人身安全，從試驗技術、試驗設備、標準化作業等方面出發，針對工作中迫切需要改進的地方，力求從本班組能夠解決的地方著手，研制一種能夠結合現有耐壓試驗設備使用的工頻耐壓報警裝置。

1? ? 施工現場存在的問題

（1）單體變壓器、斷路器、互感器等小容量設備進行單體耐壓試驗時，無法依靠試驗設備自身功能直觀判斷耐壓試驗是否加壓成功，需要依靠試驗人員憑借經驗判斷，并對能否直接判定耐壓試驗是否通過的情況進行記錄。

（2）現場試驗時，因高壓部位無報警或其他提示功能，當試驗高壓引線因使用頻次高導致斷線后，易造成結果誤判或需人為確定引線及被試品連接狀況，存在安全風險。根據安排調查2017-12-01—2018-02-28，本班組在工程試驗時發生試驗導線斷線的情況。

（3）配網施工常位于人員密集區域、交通要道，施工環境復雜、施工區域狹小，當有與試驗工作無關的人員忽視安全圍網的警示標志，誤入試驗區域，又無法判斷帶電設備時，會造成無法滿足《電業安全工作規程》中規定設備不停電的安全距離，存在極大的安全風險。

2? ? 工頻耐壓報警裝置結構方案對比分析

2.1? ? 發光式報警方式

利用現有的DXN系列戶內高壓帶電顯示裝置的功能，將其連接至被試品上進行工頻耐壓試驗，當施加于被試品上的工頻耐壓正常時，帶電顯示器紅燈亮。

優點：結構較為簡單、功耗較小。

缺點：發光式報警器在現場運用時，如存在逆光或光亮度較強，則查看不便，判斷容易存在誤差。

成本：顯示器加絕緣子、導線成本共計200元。

結論：此方式現場運用較差，故不予采用。

2.2? ? 聲光式報警方式

利用班組自有的GSY型高壓驗電器，用電力絕緣膠帶將其與高壓試驗引線連接在一起，再與被試品相連接，進行現場模擬試驗。當施加于被試品上的工頻耐壓正常時，驗電器聲光警報正常;當施加的電壓達到驗電器的啟動電壓后，驗電器發出“滴滴滴”的聲音。

優點：集成度較高，電池供電，聲光報警現場運用能力強。

缺點：電壓范圍需重新調校。

成本：10 kV驗電器成本150元。

結論：該方案繼續深化后可以達到小組理想中的目標，予以采用。

3? ? 工頻耐壓報警裝置的制作

3.1? ? 整體結構

所繪制的結構圖如圖1、圖2所示。

3.2? ? 主電路功能及模塊

選定YD型高壓驗電器并對其進行解體，重新調校驗電器的電壓報警范圍，并在交流耐壓升壓器上進行驗電測試電壓范圍。經過調校后的驗電器實測啟動電壓為213 V，在1～45 kV電壓范圍內，驗電器報警正常，主電路模塊及功能正常，達到目標要求。

3.3? ? 電池的選擇

根據裝置外殼尺寸確定鋰電池的占用空間，經過測算，采用4顆3.2 V鋰電池并排串聯組合，占用空間及電壓等級可同時滿足裝置要求。選定的電池電壓為12.3 V，能夠有效啟動主電路模塊和功能正常工作。

3.4? ? 引線管制作

根據對策表對確定的環氧樹脂絕緣棒進行加工制作，截取直徑為1 cm的環氧樹脂絕緣棒10 cm，放入試驗用高壓引線，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行固化。連接緊密、牢固，用萬用表進行回路測試，兩端插頭與插座連接導通合格。

3.5? ? 工頻耐壓報警裝置的組裝和檢驗

所有零件組裝后如圖3所示。

按規程要求進行斷路器端口耐壓42 kV試驗時，現場工頻耐壓報警裝置判斷準確、語音報警響亮，達到目標要求。

4? ? 結語

總而言之，為確保電力設備現場交接試驗的安全順利進行，需要對現場高壓進行準確的判斷，從而在一定程度上提高施工的安全性。但是當前電氣設備單體耐壓試驗時，因容量小、電流微弱，無法直觀判斷耐壓試驗是否加壓成功，因此對當前設備進行了一定的改進，滿足了現場的電壓測定要求。

[參考文獻]

[1] 王敬喜，古建平.耐壓測試儀檢定規程中擊穿報警電流的疑問[J].計量與測試技術，2010，37（6）：32.

[2] 韓乙旻，余建旦.耐壓測試儀檢定時擊穿報警電流誤差原因分析與解決方法[J].中國計量，2010（5）：118-119.

[3] 朱健軍.耐壓測試儀擊穿報警電流檢測線路過壓報警裝置的設計[J].計量與測試技術，2008，35（7）：23-24.

[4] 張永剛.變壓器工頻交流耐壓試驗分析及注意要點[J].中國新技術新產品，2020（8）：63-64.

[5] 閻玉潔，馬少華.工頻耐壓試驗測量系統設計[J].電器與能效管理技術，2019（7）：69-72.

[6] 仇雪芳，李文征，李秀章，等.500 kV變壓器工頻耐壓試驗擊穿故障的分析與處理[J].電工技術，2019（22）：38-40.

收稿日期：2020-09-03

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