工频耐压报警装置设计

摘要：结合当前耐压试验设备存在的问题，结合实际应用对其进行了一定的改进升级，进而为现场工作的安全进行提供了可靠保障。

关键词：工频;耐压报警装置;安全

0    引言

工频交流耐压试验是考验被试品绝缘承受各种过电压能力的有效方法，对保证电力设备安全运行具有重要意义。《电力设备交接和预防性试验规程》要求，110 kV以下的电力设备（有特殊规定者除外）均应按标准要求进行耐压试验。

近年来，随着配电网的迅速发展，电力设备现场交接试验任务繁重，试验现场环境复杂，人员交叉作业情况较为特殊。为了自身和他人的安全，开展试验时一定要随时注意与高压设施保持安全距离，所以对高压有无的判断很重要，需要检测高电压并且语音提醒，从而大大提高施工安全性，因此对高压语音报警的研究意义重大。并且在实际工作中，电气设备单体耐压试验时，因容量小、电流微弱，无法直观判断耐压试验是否加压成功，试验人员需凭经验判断，为降低试验过程中人力因素的影响，也需要一种能进行直观判别的装置。

本文基于现场工作实际情况，立足于提高试验效率、保证人身安全，从试验技术、试验设备、标准化作业等方面出发，针对工作中迫切需要改进的地方，力求从本班组能够解决的地方着手，研制一种能够结合现有耐压试验设备使用的工频耐压报警装置。

1    施工现场存在的问题

（1）单体变压器、断路器、互感器等小容量设备进行单体耐压试验时，无法依靠试验设备自身功能直观判断耐压试验是否加压成功，需要依靠试验人员凭借经验判断，并对能否直接判定耐压试验是否通过的情况进行记录。

（2）现场试验时，因高压部位无报警或其他提示功能，当试验高压引线因使用频次高导致断线后，易造成结果误判或需人为确定引线及被试品连接状况，存在安全风险。根据安排调查2017-12-01—2018-02-28，本班组在工程试验时发生试验导线断线的情况。

（3）配网施工常位于人员密集区域、交通要道，施工环境复杂、施工区域狭小，当有与试验工作无关的人员忽视安全围网的警示标志，误入试验区域，又无法判断带电设备时，会造成无法满足《电业安全工作规程》中规定设备不停电的安全距离，存在极大的安全风险。

2    工频耐压报警装置结构方案对比分析

2.1    发光式报警方式

利用现有的DXN系列户内高压带电显示装置的功能，将其连接至被试品上进行工频耐压试验，当施加于被试品上的工频耐压正常时，带电显示器红灯亮。

优点：结构较为简单、功耗较小。

缺点：发光式报警器在现场运用时，如存在逆光或光亮度较强，则查看不便，判断容易存在误差。

成本：显示器加绝缘子、导线成本共计200元。

结论：此方式现场运用较差，故不予采用。

2.2    声光式报警方式

利用班组自有的GSY型高压验电器，用电力绝缘胶带将其与高压试验引线连接在一起，再与被试品相连接，进行现场模拟试验。当施加于被试品上的工频耐压正常时，验电器声光警报正常;当施加的电压达到验电器的启动电压后，验电器发出“滴滴滴”的声音。

优点：集成度较高，电池供电，声光报警现场运用能力强。

缺点：电压范围需重新调校。

成本：10 kV验电器成本150元。

结论：该方案继续深化后可以达到小组理想中的目标，予以采用。

3    工频耐压报警装置的制作

3.1    整体结构

所绘制的结构图如图1、图2所示。

3.2    主电路功能及模块

选定YD型高压验电器并对其进行解体，重新调校验电器的电压报警范围，并在交流耐压升压器上进行验电测试电压范围。经过调校后的验电器实测启动电压为213 V，在1～45 kV电压范围内，验电器报警正常，主电路模块及功能正常，达到目标要求。

3.3    电池的选择

根据装置外壳尺寸确定锂电池的占用空间，经过测算，采用4颗3.2 V锂电池并排串联组合，占用空间及电压等级可同时满足装置要求。选定的电池电压为12.3 V，能够有效启动主电路模块和功能正常工作。

3.4    引线管制作

根据对策表对确定的环氧树脂绝缘棒进行加工制作，截取直径为1 cm的环氧树脂绝缘棒10 cm，放入试验用高压引线，两端分别制作可连接的插头和插座，并在其中填充可固化的密封胶进行固化。连接紧密、牢固，用万用表进行回路测试，两端插头与插座连接导通合格。

3.5    工頻耐压报警装置的组装和检验

所有零件组装后如图3所示。

按规程要求进行断路器端口耐压42 kV试验时，现场工频耐压报警装置判断准确、语音报警响亮，达到目标要求。

4    结语

总而言之，为确保电力设备现场交接试验的安全顺利进行，需要对现场高压进行准确的判断，从而在一定程度上提高施工的安全性。但是当前电气设备单体耐压试验时，因容量小、电流微弱，无法直观判断耐压试验是否加压成功，因此对当前设备进行了一定的改进，满足了现场的电压测定要求。

[参考文献]

[1] 王敬喜，古建平.耐压测试仪检定规程中击穿报警电流的疑问[J].计量与测试技术，2010，37（6）：32.

[2] 韩乙旻，余建旦.耐压测试仪检定时击穿报警电流误差原因分析与解决方法[J].中国计量，2010（5）：118-119.

[3] 朱健军.耐压测试仪击穿报警电流检测线路过压报警装置的设计[J].计量与测试技术，2008，35（7）：23-24.

[4] 张永刚.变压器工频交流耐压试验分析及注意要点[J].中国新技术新产品，2020（8）：63-64.

[5] 阎玉洁，马少华.工频耐压试验测量系统设计[J].电器与能效管理技术，2019（7）：69-72.

[6] 仇雪芳，李文征，李秀章，等.500 kV变压器工频耐压试验击穿故障的分析与处理[J].电工技术，2019（22）：38-40.

收稿日期：2020-09-03

作者简介：刘江能（1984—），男，福建泉州人，工程师，研究方向：电气高压试验。