非接觸式線路驗(yàn)電裝置應(yīng)用探討

吳錦秋+陳宇浩

摘 要：配電0.4kV架空線路停電檢修時(shí)，需要在0.4kV線路絕緣導(dǎo)線上進(jìn)行驗(yàn)電。傳統(tǒng)的方式需借助登桿工具或梯子登高，做好個(gè)人安全措施后，用電工刀切開絕緣導(dǎo)線絕緣層，再用驗(yàn)電器對(duì)0.4kV線路進(jìn)行驗(yàn)電。這樣存在高空墜落、觸碰裸露導(dǎo)線觸電和降低導(dǎo)線絕緣程度的風(fēng)險(xiǎn)。為解決以上問(wèn)題，我們研發(fā)了非接觸型0.4kV線路驗(yàn)電裝置，使用可調(diào)節(jié)伸縮桿和非接觸式驗(yàn)電探頭，實(shí)現(xiàn)在地面對(duì)檢修0.4kV低壓線路驗(yàn)電，消除了作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，大幅減少驗(yàn)電時(shí)間，提高了供電可靠性。

關(guān)鍵詞：驗(yàn)電裝置；非接觸式；可調(diào)節(jié)伸縮桿

中圖分類號(hào)：TM726.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2017）35-0147-03

Abstract： When the low voltage line of 0.4kV is power cut， electrical examination is required. The traditional way with the pole tool or ladder climbing， safety measures， with the electric knife incision insulated layer， then use the electroscope. There is a risk of falling at high altitude， touching exposed wires and lowering the insulation of conductors. In order to solve the above problems， we have developed a non-contact low-voltage of 0.4kV electric checking device， using an adjustable telescopic rod and a non-contact electrical probe to check the electricity on the ground. The above risks are reduced， and the time of checking electricity is greatly reduced， and the reliability of the power supply is improved.

Keyword： electric checking device； non-contact； adjustable telescopic rod

1 概述

按照《中國(guó)南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力安全工作規(guī)程》的要求，線路停電檢修時(shí)必須遵循停電、驗(yàn)電、掛接地線再開始工作的規(guī)定。驗(yàn)電操作必須通過(guò)驗(yàn)電裝置來(lái)完成。驗(yàn)電裝置是用來(lái)檢測(cè)電力設(shè)備上是否存在電壓的常用電力安全工具之一，通過(guò)驗(yàn)電裝置明確驗(yàn)證停電設(shè)備是否確無(wú)電壓，再進(jìn)行其他操作，以防止出現(xiàn)帶電裝接地線或合接地刀閘、誤碰有電設(shè)備等惡性誤操作或惡性事故的發(fā)生[1]。由此可見，驗(yàn)電裝置在電力行業(yè)中的作用不可忽視。

2 傳統(tǒng)驗(yàn)電裝置使用問(wèn)題分析

在日常工作中，我們?cè)谂潆?.4kV線路檢修時(shí)，在停電操作后，需要對(duì)線路進(jìn)行驗(yàn)電，確保線路無(wú)電壓。在0.4kV線路絕緣導(dǎo)線上驗(yàn)電時(shí)，需借助登桿工具或梯子登高，做好個(gè)人安全措施后，用電工刀切開絕緣導(dǎo)線絕緣層，再用0.4kV驗(yàn)電器對(duì)0.4kV線路進(jìn)行驗(yàn)電。[2]

我們對(duì)以上的工作步驟進(jìn)行分析，歸納出常規(guī)0.4kV驗(yàn)電器作業(yè)存在以下風(fēng)險(xiǎn)及問(wèn)題：（1）作業(yè)人員需要借助登桿工具或梯子進(jìn)行登高作業(yè)，才能使驗(yàn)電器觸碰到導(dǎo)線進(jìn)行驗(yàn)電，這樣存在著作業(yè)人員高空墜落的風(fēng)險(xiǎn)；（2）作業(yè)人員驗(yàn)電時(shí)需要用電工刀切開絕緣導(dǎo)線絕緣層，工作中存在著碰觸裸露導(dǎo)線的風(fēng)險(xiǎn)；（3）驗(yàn)電時(shí)，絕緣導(dǎo)線絕緣層被破壞，需要重新包扎絕緣膠布，存在絕緣導(dǎo)線缺失或絕緣降低的問(wèn)題；（4）從配戴安全帶、登桿，掛接安全帶，切開絕緣導(dǎo)線絕緣層，驗(yàn)電，包扎絕緣膠布，到驗(yàn)電結(jié)束下桿，一條線路的驗(yàn)電平均需要15-20分鐘，驗(yàn)電耗費(fèi)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)影響停送電時(shí)間，從而降低了供電可靠性。

（1）作業(yè)人員借助登桿工具或梯子登高作業(yè)存在的高空

墜落風(fēng)險(xiǎn)。

（2）作業(yè)人員在未驗(yàn)電時(shí)用電工刀切開絕緣導(dǎo)線絕緣層

存在碰觸裸露導(dǎo)線的風(fēng)險(xiǎn)。

（3）存在驗(yàn)電時(shí)絕緣導(dǎo)線絕緣層缺失或絕緣降低的問(wèn)題。

（4）驗(yàn)電耗費(fèi)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)影響停送電時(shí)間，從而降低了供電可靠性。

3 一種新型非接觸式驗(yàn)電裝置的研發(fā)

3.1 設(shè)計(jì)方案

3.1.1 使用伸縮桿避免登高作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)

為了使作業(yè)人員無(wú)需登高作業(yè)，降低作業(yè)人員發(fā)生高處墜落事故的風(fēng)險(xiǎn)和提高工作效率，我們改進(jìn)使用可調(diào)節(jié)伸縮桿，讓驗(yàn)電探頭安裝在伸縮桿一端上，作業(yè)人員無(wú)需登高就可以進(jìn)行驗(yàn)電，快捷安全可行。

伸縮桿采用全絕緣材料，全長(zhǎng)可達(dá)4.5米，分三段可以調(diào)節(jié)長(zhǎng)短，適應(yīng)力強(qiáng)，方便操作人員對(duì)不同高度的0.4kV線路進(jìn)行驗(yàn)電。[3]

3.1.2 使用非接觸式探頭驗(yàn)電降低觸電風(fēng)險(xiǎn)

我們改進(jìn)使用驗(yàn)電探頭進(jìn)行驗(yàn)電，無(wú)需切開絕緣導(dǎo)線，只需將驗(yàn)電探頭靠近線路即可進(jìn)行驗(yàn)電，不僅提高了工作效率，而且大大降低了作業(yè)人員發(fā)生觸電事故的風(fēng)險(xiǎn)[4]。

本裝置由驗(yàn)電探頭傳感器、信號(hào)處理芯片，信號(hào)輸出模塊和供電元件四大部分組成，其整體思路原理圖如圖2所示。

驗(yàn)電探頭為電磁感應(yīng)式的驗(yàn)電探頭，負(fù)責(zé)接收電信號(hào)。當(dāng)線路帶電時(shí)，線路會(huì)產(chǎn)生電磁場(chǎng)，驗(yàn)電探頭將電磁場(chǎng)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，輸入控制器（芯片）進(jìn)行處理。[5]經(jīng)控制器（芯片）處理后

的信號(hào)，再由多個(gè)LED燈和一個(gè)蜂鳴器作為輸出信號(hào)模塊進(jìn)行輸出，從而顯示線路是否帶電。[6]假若線路不帶電，接收信號(hào)經(jīng)芯片處理后，使LED1-3不亮，LED6不亮，蜂鳴器不響。假若線路帶電，接收信號(hào)經(jīng)芯片處理后，根據(jù)信號(hào)中的電流強(qiáng)弱的信息，分別使LED1，LED2和LED3進(jìn)行點(diǎn)亮，電流越大，點(diǎn)亮的LED越多，而且使LED6點(diǎn)亮閃爍，蜂鳴器也響得越頻繁。這就給驗(yàn)電的作業(yè)人員一個(gè)非常直觀的信號(hào)線路是否帶電。endprint

此外，為了增加驗(yàn)電裝置的實(shí)用性和易用性，我們使用兩個(gè)5號(hào)電池，即3V的電源為驗(yàn)電裝置提供電源，電源更換方便[7]。還給驗(yàn)電裝置增加了一個(gè)照明手電白光的功能，方便作業(yè)人員在夜間操作，增加了驗(yàn)電裝置的適應(yīng)能力。

3.2 使用說(shuō)明

根據(jù)設(shè)計(jì)方案，我們研發(fā)了一種非接觸型的線路驗(yàn)電裝置，包括控制器、提示元件、驗(yàn)電探頭、供電元件和伸縮桿；驗(yàn)電探頭安裝在伸縮桿的一端上，其中控制器與提示元件和驗(yàn)電探頭連接，供電元件向控制器、提示元件供電。

在驗(yàn)電過(guò)程中，作業(yè)人員只需調(diào)整伸縮桿長(zhǎng)度，并將驗(yàn)電探頭靠近0.4kV線路進(jìn)行驗(yàn)電，驗(yàn)電探頭感應(yīng)線路的電磁場(chǎng)后將信號(hào)反饋至控制器，控制器根據(jù)輸入信號(hào)控制提示元件作出警告提示，帶電線路火線，驗(yàn)電裝置光顯顯示滿格，蜂鳴器響聲急促響亮；帶電線路零線，驗(yàn)電裝置光顯顯示一格或不顯示，蜂鳴器響聲遲緩小聲；線路不帶電時(shí)，驗(yàn)電裝置光顯不顯示，蜂鳴器沒響聲。

4 應(yīng)用取得的成效

（1）根據(jù)詳細(xì)的設(shè)計(jì)資料，委托廠家生產(chǎn)出這種非接觸式線路驗(yàn)電裝置，并且在日常工作中應(yīng)用。應(yīng)用半年時(shí)間，該非接觸式驗(yàn)電裝置未發(fā)生故障和誤報(bào)信號(hào)，驗(yàn)電各項(xiàng)功能安全可靠。試用的非接觸式線路驗(yàn)電裝置各項(xiàng)指標(biāo)均符合設(shè)計(jì)要求，運(yùn)行可靠穩(wěn)定。

（2）經(jīng)濟(jì)效益：按每次停電檢修進(jìn)行驗(yàn)電需要0.33小時(shí)，影響100戶用戶正常用電，按平均電價(jià)每度電0.67元計(jì)算，包含人工成本每次停電驗(yàn)電直接經(jīng)濟(jì)損失約230元，另外由于驗(yàn)電器顯示失效而造成惡性事件引起的經(jīng)濟(jì)損失更是無(wú)可估量的，綜合停電損失、人工成本、誤操作損失等損失因素，初步估算中山地區(qū)每年可以節(jié)支約98萬(wàn)元。

（3）社會(huì)效益：本文設(shè)計(jì)一種全新非接觸式線路驗(yàn)電裝置的結(jié)構(gòu)，解決了登桿高空作業(yè)、觸碰裸露導(dǎo)線觸電和導(dǎo)線絕緣受損的問(wèn)題，減少0.4kV線路檢修停電時(shí)間，消除了作業(yè)人員高處墜落和觸電等高危人身風(fēng)險(xiǎn)。提升了電力施工作業(yè)安全性和效率，同時(shí)也提高了供電可靠性和用戶對(duì)供電部門的滿意度。

5 結(jié)束語(yǔ)

結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)中遇到的問(wèn)題，本文研制了新型非接觸式線路驗(yàn)電裝置，顛覆傳統(tǒng)驗(yàn)電器常規(guī)作業(yè)方法與習(xí)慣。一方面針對(duì)登高作業(yè)的問(wèn)題，我們使用伸縮桿，實(shí)現(xiàn)了作業(yè)人員在地面就能完成對(duì)停電0.4kV架空絕緣線路停電驗(yàn)電作業(yè)，消除登高作業(yè)人員墜落風(fēng)險(xiǎn)；另一方面采用了智能單片機(jī)芯片集成驗(yàn)電器聲光報(bào)警、自動(dòng)靈敏、自動(dòng)差機(jī)、NVC零火線測(cè)試等控制功能，實(shí)現(xiàn)在雙重絕緣條件下對(duì)線路及電器設(shè)備進(jìn)行驗(yàn)電，使驗(yàn)電工作更加安全便捷、省時(shí)，提高了供電可靠性。這一成果的應(yīng)用解決了安全生產(chǎn)現(xiàn)實(shí)需求，創(chuàng)造了良好的安全效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

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