1.4 kV～4.2 kV驗(yàn)電器試驗(yàn)電壓發(fā)生器的研制

曾愛(ài)玉

（福建漳州新源電力工程有限公司電控設(shè)備廠，福建漳州 363000）

0 引言

在電氣設(shè)備上工作，驗(yàn)電操作是必須遵循的保證安全技術(shù)措施之一。通過(guò)驗(yàn)電器明確驗(yàn)證停電設(shè)備有無(wú)電壓，再進(jìn)行其他操作，以防止出現(xiàn)帶電裝接地線（合接地刀閘）、誤碰有電設(shè)備等惡性事故的發(fā)生。因此，安規(guī)4.3.1明確規(guī)定：“驗(yàn)電時(shí)，應(yīng)使用相應(yīng)電壓等級(jí)，合格的接觸式驗(yàn)電器，在裝設(shè)接地線或合接地刀閘（裝置）處對(duì)各相分別驗(yàn)電”。同時(shí)也規(guī)定：“驗(yàn)電前，應(yīng)先在有電設(shè)備上進(jìn)行試驗(yàn)，確證驗(yàn)電器良好；無(wú)法在有電設(shè)備上進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)可用工頻高壓發(fā)生器等確證驗(yàn)電器良好?！?/p>

目前，電力行業(yè)傳統(tǒng)使用的工頻高壓驗(yàn)電信號(hào)發(fā)生器存在體積大，攜帶和操作不便的問(wèn)題，無(wú)法實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)、即時(shí)、快捷的驗(yàn)證驗(yàn)電器好壞?，F(xiàn)場(chǎng)施工人員通常使用驗(yàn)電器上的自檢按鈕進(jìn)行驗(yàn)電檢查，不符合電力生產(chǎn)安全工作規(guī)定。南方某電力公司曾發(fā)生過(guò)一起驗(yàn)電器失效，在檢查過(guò)程中未發(fā)現(xiàn)，造成人員誤操作而觸電死亡的惡性事故：一名線路操作工人通過(guò)驗(yàn)電器自檢裝置檢查驗(yàn)電器，驗(yàn)電器的自檢指示驗(yàn)電器正常，就認(rèn)定驗(yàn)電器完好，實(shí)際上驗(yàn)電器的感應(yīng)元件已失效。使用這把驗(yàn)電器對(duì)準(zhǔn)備停電工作的線路驗(yàn)電，驗(yàn)電器未報(bào)警即判斷線路無(wú)電，就開(kāi)始掛裝接地線，出現(xiàn)帶電裝接地線，造成觸電死亡。解決上述問(wèn)題最好的方法是為現(xiàn)場(chǎng)施工人員提供一種攜帶和操作方便的1.4 kV～4.2 kV驗(yàn)電器試驗(yàn)電壓發(fā)生器。

1 1.4 kV～4.2 kV驗(yàn)電器試驗(yàn)電壓發(fā)生器研制依據(jù)

電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《DL740-2000》對(duì)A類(lèi)(常用)驗(yàn)電器的啟動(dòng)電壓做出了明確規(guī)定：?jiǎn)?dòng)電壓值不高于額定電壓的40%，不低于額定電壓的15%，即0.15 UN≤UST≤0.40 UN。也就是說(shuō)驗(yàn)電器的啟動(dòng)電壓測(cè)試方法及測(cè)試裝置都在這一前提下完成的，任何與之不同的測(cè)試方法與裝置試驗(yàn)出來(lái)的結(jié)果都是不準(zhǔn)確的。驗(yàn)電器啟動(dòng)電壓值的規(guī)定，以及針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題提出改進(jìn)措施，為研制本電壓發(fā)生器提供研制依據(jù)。

2 1.4 kV～4.2 kV驗(yàn)電器試驗(yàn)電壓發(fā)生器實(shí)施方案

本次開(kāi)發(fā)的1.4 kV～4.2 kV驗(yàn)電器試驗(yàn)電壓發(fā)生器解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種空間占用小、攜帶方便、操作安全、判斷準(zhǔn)確的驗(yàn)電器啟動(dòng)電壓試驗(yàn)電壓發(fā)生器，應(yīng)此要求設(shè)計(jì)技術(shù)方案及原理如下。

（1）本電壓發(fā)生器技術(shù)方案原理框圖如圖1所示。操作電源為控制回路供電，控制回路上設(shè)置有控制電源開(kāi)關(guān)和分合閘開(kāi)關(guān)，分合閘開(kāi)關(guān)分別連接至?xí)r間繼電器和交流接觸器，交流接觸器連接至電壓切換開(kāi)關(guān)，電壓切換開(kāi)關(guān)輸出端連接至電壓互感器的低壓側(cè)輸入端，電壓互感器的高壓側(cè)輸出端設(shè)置于操作箱內(nèi)。控制回路連接有信號(hào)指示回路，指示回路的信號(hào)燈連接至交流接觸器，電壓互感器的低壓側(cè)設(shè)有監(jiān)測(cè)高壓側(cè)輸出端實(shí)際電壓的監(jiān)測(cè)繞組，并接入電壓表進(jìn)行顯示，電壓互感器設(shè)有1.4/0.22 kV～4.2/0.22 kV等五個(gè)不同變比。通過(guò)電壓切換開(kāi)關(guān)的切換使低壓電源分別接入到電壓互感器的不同低壓側(cè)輸入端，從而實(shí)現(xiàn)高壓側(cè)分別輸出1.4 kV、1.5 kV、3 kV、4 kV和4.2 kV五個(gè)檔位電壓。

圖1 技術(shù)方案原理框圖

（2）1.4 kV～4.2 kV驗(yàn)電器試驗(yàn)電壓發(fā)生器工作原理：本1.4 kV～4.2 kV驗(yàn)電器試驗(yàn)電壓發(fā)生器操作電源為交流工頻220 V電源，由一只1.4～4.2 kV/0.22 kV型電壓互感器與一只5 kV/0.22 kV電壓表、時(shí)間繼電器、交流接觸器、電壓切換開(kāi)關(guān)、空氣開(kāi)關(guān)、信號(hào)燈組成控制回路和信號(hào)指示回路，其工作原理如圖2所示。

圖2 1.4kV～4.2kV驗(yàn)電器試驗(yàn)電壓發(fā)生器

操作電源輸入交流工頻220 V電壓，合閘按鈕接通控制回路，紅色指示燈閃亮，通過(guò)操作電壓切換開(kāi)關(guān)使AC220 V交流電分別切入電壓互感器低壓側(cè)的不同繞組，并在電壓互感器高壓側(cè)分別輸出1.4 kV、1.5 kV、3 kV、4 kV和4.2 kV的電壓，接在電壓互感器低壓側(cè)監(jiān)測(cè)繞組的電壓表顯示高壓側(cè)輸出端的實(shí)際電壓。此時(shí)將驗(yàn)電器的探頭接觸PT高壓輸出端的羊角即A端鈕，正常情況下，驗(yàn)電器在1.4 kV、4.2 kV兩檔電壓等級(jí)中是沒(méi)有聲光報(bào)警的，如果有聲光報(bào)警，說(shuō)明驗(yàn)電器啟動(dòng)電壓值過(guò)低或過(guò)高或存在故障，判斷為不合格；驗(yàn)電器在1.5 kV、3 kV、4 kV三檔電壓等級(jí)中有聲光報(bào)警，說(shuō)明驗(yàn)電器工作正常可靠，沒(méi)有聲光報(bào)警可判斷驗(yàn)電器為不合格。在控制回路接入時(shí)間繼電器接點(diǎn)可以實(shí)現(xiàn)延時(shí)斷電功能，時(shí)間設(shè)置范圍可調(diào)，確保試驗(yàn)結(jié)束后自動(dòng)切斷電壓發(fā)生器電源，防止工作人員誤碰。

3 1.4 kV～4.2 kV驗(yàn)電器試驗(yàn)電壓發(fā)生器功能

本次開(kāi)發(fā)的1.4 kV～4.2 kV驗(yàn)電器試驗(yàn)電壓發(fā)生器適用于試驗(yàn)便攜式10 kV驗(yàn)電器的感應(yīng)器、聲光報(bào)警器能否正常工作。其功能為給驗(yàn)電器提供工頻交流電壓信號(hào)，用于驗(yàn)電器起動(dòng)電壓試驗(yàn)的一種電信號(hào)發(fā)生裝置。具備定量輸出工頻1.4 kV、1.5 kV、3 kV、4 kV、4.2 kV五檔位的試驗(yàn)電壓功能。其外形設(shè)計(jì)較為靈活，有兩種方式。一種是互感器與操作箱制作成一體式，其控制電源開(kāi)關(guān)空氣開(kāi)關(guān)1、電壓切換開(kāi)關(guān)2、信號(hào)燈以及電壓表9均設(shè)置于互感器箱的柜門(mén)上，節(jié)約了空間，縮小了其外形尺寸，重量?jī)H十幾千克，便于攜帶運(yùn)輸，如圖3所示。另一種是電壓互感器3和操作箱4以分體式固定安裝在配電室墻上，如圖4所示。

圖3 PT與操作箱一體式

4 1.4 kV～4.2 kV驗(yàn)電器試驗(yàn)電壓發(fā)生器使用效果

這種1.4 kV～4.2 kV驗(yàn)電器試驗(yàn)電壓發(fā)生器具有以下有益效果：

（1）安裝、攜帶方便，體積小，重量輕，所占空間?。?/p>

（2）方便、安全，操作時(shí)無(wú)需進(jìn)行繁瑣的調(diào)壓，使用起來(lái)快捷、方便；

（3）判斷準(zhǔn)確，具有輸出電壓1.4 kV、1.5 kV、3 kV、4 kV和4.2 kV五個(gè)檔位，符合電力生產(chǎn)安全工作規(guī)定。

該發(fā)生器2011年推廣使用以來(lái)，已在南方地區(qū)各配電室、變電站、線路上廣泛運(yùn)用，解決了全部停電場(chǎng)所的驗(yàn)電問(wèn)題，并取得了實(shí)效。它能在掛接地線前驗(yàn)證驗(yàn)電筆是否完好，確保操作安全，解決了線路上工作無(wú)法即時(shí)驗(yàn)電的問(wèn)題；而對(duì)運(yùn)行人員來(lái)說(shuō)解決了密封開(kāi)關(guān)柜無(wú)法試驗(yàn)電筆的實(shí)際問(wèn)題，有效地遏制了帶電合接地刀閘事故，確保了人身和設(shè)備安全。

圖4 PT與操作箱分體式

5 結(jié)束語(yǔ)

1.4 kV～4.2 kV驗(yàn)電器試驗(yàn)電壓發(fā)生器使用至今沒(méi)有發(fā)生因驗(yàn)電器驗(yàn)電失靈造成的事故，運(yùn)行穩(wěn)定，完全可以滿足實(shí)際應(yīng)用，并以其安裝、攜帶方便及定量輸出電壓的優(yōu)勢(shì)解決了傳統(tǒng)驗(yàn)電發(fā)生器檢查試驗(yàn)存在的技術(shù)問(wèn)題。因此本電壓發(fā)生器設(shè)計(jì)原理和思路的正確性得到驗(yàn)證。