1.4 kV～4.2 kV验电器试验电压发生器的研制

2013-03-26曾爱玉

机电工程技术 2013年10期

曾爱玉

（福建漳州新源电力工程有限公司电控设备厂，福建漳州 363000）

0 引言

在电气设备上工作，验电操作是必须遵循的保证安全技术措施之一。通过验电器明确验证停电设备有无电压，再进行其他操作，以防止出现带电装接地线（合接地刀闸）、误碰有电设备等恶性事故的发生。因此，安规4.3.1明确规定：“验电时，应使用相应电压等级，合格的接触式验电器，在装设接地线或合接地刀闸（装置）处对各相分别验电”。同时也规定：“验电前，应先在有电设备上进行试验，确证验电器良好；无法在有电设备上进行试验时可用工频高压发生器等确证验电器良好。”

目前，电力行业传统使用的工频高压验电信号发生器存在体积大，携带和操作不便的问题，无法实现现场、即时、快捷的验证验电器好坏。现场施工人员通常使用验电器上的自检按钮进行验电检查，不符合电力生产安全工作规定。南方某电力公司曾发生过一起验电器失效，在检查过程中未发现，造成人员误操作而触电死亡的恶性事故：一名线路操作工人通过验电器自检装置检查验电器，验电器的自检指示验电器正常，就认定验电器完好，实际上验电器的感应元件已失效。使用这把验电器对准备停电工作的线路验电，验电器未报警即判断线路无电，就开始挂装接地线，出现带电装接地线，造成触电死亡。解决上述问题最好的方法是为现场施工人员提供一种携带和操作方便的1.4 kV～4.2 kV验电器试验电压发生器。

1 1.4 kV～4.2 kV验电器试验电压发生器研制依据

电力行业标准《DL740-2000》对A类(常用)验电器的启动电压做出了明确规定：启动电压值不高于额定电压的40%，不低于额定电压的15%，即0.15 UN≤UST≤0.40 UN。也就是说验电器的启动电压测试方法及测试装置都在这一前提下完成的，任何与之不同的测试方法与装置试验出来的结果都是不准确的。验电器启动电压值的规定，以及针对上述现有技术存在的问题提出改进措施，为研制本电压发生器提供研制依据。

2 1.4 kV～4.2 kV验电器试验电压发生器实施方案

本次开发的1.4 kV～4.2 kV验电器试验电压发生器解决的技术问题是提供一种空间占用小、携带方便、操作安全、判断准确的验电器启动电压试验电压发生器，应此要求设计技术方案及原理如下。

（1）本电压发生器技术方案原理框图如图1所示。操作电源为控制回路供电，控制回路上设置有控制电源开关和分合闸开关，分合闸开关分别连接至时间继电器和交流接触器，交流接触器连接至电压切换开关，电压切换开关输出端连接至电压互感器的低压侧输入端，电压互感器的高压侧输出端设置于操作箱内。控制回路连接有信号指示回路，指示回路的信号灯连接至交流接触器，电压互感器的低压侧设有监测高压侧输出端实际电压的监测绕组，并接入电压表进行显示，电压互感器设有1.4/0.22 kV～4.2/0.22 kV等五个不同变比。通过电压切换开关的切换使低压电源分别接入到电压互感器的不同低压侧输入端，从而实现高压侧分别输出1.4 kV、1.5 kV、3 kV、4 kV和4.2 kV五个档位电压。

图1 技术方案原理框图

（2）1.4 kV～4.2 kV验电器试验电压发生器工作原理：本1.4 kV～4.2 kV验电器试验电压发生器操作电源为交流工频220 V电源，由一只1.4～4.2 kV/0.22 kV型电压互感器与一只5 kV/0.22 kV电压表、时间继电器、交流接触器、电压切换开关、空气开关、信号灯组成控制回路和信号指示回路，其工作原理如图2所示。

图2 1.4kV～4.2kV验电器试验电压发生器

操作电源输入交流工频220 V电压，合闸按钮接通控制回路，红色指示灯闪亮，通过操作电压切换开关使AC220 V交流电分别切入电压互感器低压侧的不同绕组，并在电压互感器高压侧分别输出1.4 kV、1.5 kV、3 kV、4 kV和4.2 kV的电压，接在电压互感器低压侧监测绕组的电压表显示高压侧输出端的实际电压。此时将验电器的探头接触PT高压输出端的羊角即A端钮，正常情况下，验电器在1.4 kV、4.2 kV两档电压等级中是没有声光报警的，如果有声光报警，说明验电器启动电压值过低或过高或存在故障，判断为不合格；验电器在1.5 kV、3 kV、4 kV三档电压等级中有声光报警，说明验电器工作正常可靠，没有声光报警可判断验电器为不合格。在控制回路接入时间继电器接点可以实现延时断电功能，时间设置范围可调，确保试验结束后自动切断电压发生器电源，防止工作人员误碰。

3 1.4 kV～4.2 kV验电器试验电压发生器功能

本次开发的1.4 kV～4.2 kV验电器试验电压发生器适用于试验便携式10 kV验电器的感应器、声光报警器能否正常工作。其功能为给验电器提供工频交流电压信号，用于验电器起动电压试验的一种电信号发生装置。具备定量输出工频1.4 kV、1.5 kV、3 kV、4 kV、4.2 kV五档位的试验电压功能。其外形设计较为灵活，有两种方式。一种是互感器与操作箱制作成一体式，其控制电源开关空气开关1、电压切换开关2、信号灯以及电压表9均设置于互感器箱的柜门上，节约了空间，缩小了其外形尺寸，重量仅十几千克，便于携带运输，如图3所示。另一种是电压互感器3和操作箱4以分体式固定安装在配电室墙上，如图4所示。

图3 PT与操作箱一体式

4 1.4 kV～4.2 kV验电器试验电压发生器使用效果

这种1.4 kV～4.2 kV验电器试验电压发生器具有以下有益效果：

（1）安装、携带方便，体积小，重量轻，所占空间小；

（2）方便、安全，操作时无需进行繁琐的调压，使用起来快捷、方便；

（3）判断准确，具有输出电压1.4 kV、1.5 kV、3 kV、4 kV和4.2 kV五个档位，符合电力生产安全工作规定。

该发生器2011年推广使用以来，已在南方地区各配电室、变电站、线路上广泛运用，解决了全部停电场所的验电问题，并取得了实效。它能在挂接地线前验证验电笔是否完好，确保操作安全，解决了线路上工作无法即时验电的问题；而对运行人员来说解决了密封开关柜无法试验电笔的实际问题，有效地遏制了带电合接地刀闸事故，确保了人身和设备安全。