絕緣毯層間絕緣電阻檢測(cè)裝置的研究

劉 斌，朱 杰，崔逾崇，王允彬

(國(guó)網(wǎng)安徽省電力公司阜陽(yáng)供電公司，安徽 阜陽(yáng) 236000)

0 引言

目前，在開(kāi)展10 kV全絕緣法的帶電作業(yè)中，絕緣毯是對(duì)不滿(mǎn)足安全距離的帶電體實(shí)施絕緣遮蔽的主要用具，實(shí)際使用時(shí)將它包裹在不規(guī)則的帶電體上。目前，對(duì)絕緣毯的層間絕緣電阻檢測(cè)，一般是采用兩極法，即先在絕緣毯上、下鋪上導(dǎo)電金屬板或金屬箔，再進(jìn)行絕緣測(cè)試，以觀(guān)察其絕緣性能。這種檢測(cè)方法存在以下幾個(gè)問(wèn)題。

(1) 在絕緣毯上、下鋪上導(dǎo)電金屬箔時(shí)，需要在平坦的場(chǎng)地進(jìn)行。因?yàn)橛捕炔粡?qiáng)的金屬箔如果出現(xiàn)褶皺，會(huì)造成金屬箔與絕緣毯不完全接觸，導(dǎo)致不能對(duì)絕緣毯進(jìn)行有效地絕緣測(cè)試，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)有缺陷的部位，造成一定的安全隱患。

(2) 在絕緣毯上、下放上金屬板時(shí)，雖然能夠?qū)^緣毯進(jìn)行良好的絕緣測(cè)試；但是金屬板笨重，使用不方便，測(cè)試效率低，不能快速進(jìn)行絕緣測(cè)試，僅適用于固定試驗(yàn)場(chǎng)所，試驗(yàn)場(chǎng)所受限。

(3) 在某次帶電作業(yè)中，對(duì)將要使用的絕緣毯進(jìn)行外觀(guān)檢查時(shí)，發(fā)現(xiàn)絕緣毯中間有穿刺現(xiàn)象，而使用兩極法檢測(cè)其絕緣電阻為合格，說(shuō)明兩極法不能對(duì)層間絕緣電阻進(jìn)行準(zhǔn)確檢測(cè)。

1 絕緣檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

為了準(zhǔn)確、可靠地進(jìn)行絕緣毯層間絕緣電阻檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷，同時(shí)考慮現(xiàn)場(chǎng)條件與使用的便捷性，研究出一種能與絕緣電阻表配合使用的絕緣電阻檢測(cè)裝置。該檢測(cè)裝置的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)如圖1所示，活動(dòng)支撐臂軸承處結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖1 檢測(cè)裝置簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)

圖2 活動(dòng)支撐臂軸承處結(jié)構(gòu)

所設(shè)計(jì)的檢測(cè)裝置各部件應(yīng)達(dá)到相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求，以保證使用過(guò)程中的安全可靠。其設(shè)計(jì)要求如表1所示。

表1 絕緣檢測(cè)裝置各部件設(shè)計(jì)要求

2 絕緣檢測(cè)裝置工作原理

由圖2可知，活動(dòng)支撐臂通過(guò)小軸承固定在承力桿上，并可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)。彈簧一端固定在承力桿的卡銷(xiāo)處，另一端固定在活動(dòng)支撐臂的卡銷(xiāo)處，此位置的活動(dòng)支撐臂與固定支撐臂的角度約45°，彈簧伸長(zhǎng)最長(zhǎng)，拉力最大。2絕緣桿分別穿入2支撐臂孔內(nèi)，并固定在其上。4個(gè)大軸承分別固定在2個(gè)絕緣桿2端，2導(dǎo)電桿分別固定在大軸承上，并可以通過(guò)軸承轉(zhuǎn)動(dòng)。引線(xiàn)固定在大軸承上，通過(guò)它對(duì)導(dǎo)電桿通電。導(dǎo)電桿長(zhǎng)度比絕緣毯寬度小約200 mm。

當(dāng)需要對(duì)絕緣毯進(jìn)行層間絕緣電阻檢測(cè)時(shí)，將活動(dòng)支撐臂向限位銷(xiāo)方向拉動(dòng)。當(dāng)?shù)竭_(dá)限位銷(xiāo)處時(shí)，此時(shí)活動(dòng)支撐臂與固定支撐臂之間的角度約為90°，彈簧的拉伸長(zhǎng)度比在45°位置要小，其拉力也變小，同時(shí)由于限位銷(xiāo)的限位作用，使得活動(dòng)支撐臂保持在此位置不動(dòng)。此時(shí)2導(dǎo)電桿張開(kāi)，將絕緣毯放入2導(dǎo)電桿之間，然后再將活動(dòng)支撐臂拉向固定支撐臂方向，并在限位銷(xiāo)處?kù)o止。用限位銷(xiāo)限制其活動(dòng)角度，以防止導(dǎo)電桿對(duì)絕緣毯的夾緊力太大而導(dǎo)致在檢測(cè)過(guò)程中損壞絕緣毯。最后將絕緣電阻表的兩極分別接到2導(dǎo)引線(xiàn)上，接通電源進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)過(guò)程中，通過(guò)緩慢移動(dòng)絕緣毯就可以快速地進(jìn)行層間絕緣電阻測(cè)試，并能準(zhǔn)確、及時(shí)地發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷部位。由于導(dǎo)電桿可以轉(zhuǎn)動(dòng)，因此不會(huì)對(duì)絕緣毯產(chǎn)生任何損傷。

當(dāng)不需要進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，活動(dòng)支撐臂可以處于2限位銷(xiāo)任一位置而保持靜止，導(dǎo)電桿跟隨活動(dòng)支撐臂的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。

3 試驗(yàn)與分析

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行了該裝置部件的加工生產(chǎn)，對(duì)加工完成的裝置部件進(jìn)行了相關(guān)試驗(yàn)，并測(cè)試其使用效果 。

3.1 絕緣檢測(cè)裝置本體試驗(yàn)

進(jìn)行20 kV 1 min的耐壓試驗(yàn)，未發(fā)現(xiàn)擊穿現(xiàn)象，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。

通過(guò)試驗(yàn)得知，導(dǎo)電桿直阻、導(dǎo)引線(xiàn)與導(dǎo)電桿間的接觸電阻均為51.32 mΩ，而絕緣毯的絕緣要求是必須達(dá)到MΩ數(shù)量級(jí)以下，因此相對(duì)而言可以忽略51.32 mΩ，表明直阻與接觸電阻均達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。

另外，還對(duì)表1中的其他項(xiàng)目進(jìn)行了試驗(yàn)，其測(cè)試結(jié)果均達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。由此可知，檢測(cè)裝置各部件及整體的機(jī)械、絕緣和電氣性能均在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)且合格。

3.2 絕緣毯絕緣缺陷檢測(cè)試驗(yàn)

先將有絕緣缺陷的絕緣毯放入2導(dǎo)電桿之間，再將絕緣電阻表的兩極分別接到2導(dǎo)電桿的2引線(xiàn)上，隨后打開(kāi)絕緣電阻表加壓進(jìn)行檢測(cè)。由1人通過(guò)絕緣手柄勻速緩慢搖動(dòng)導(dǎo)電桿使絕緣毯移動(dòng)，另一人觀(guān)察絕緣電阻表讀數(shù)。

當(dāng)絕緣毯絕緣良好部位經(jīng)過(guò)2導(dǎo)電桿之間時(shí)，其絕緣電阻值達(dá)到437 GΩ，絕緣電阻合格。當(dāng)絕緣毯的絕緣缺陷部位經(jīng)過(guò)2導(dǎo)電桿之間時(shí)，其絕緣電阻值小于100 kΩ，絕緣電阻不合格。通過(guò)10次的檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，每一次均能檢測(cè)出絕緣毯的絕緣缺陷部位，準(zhǔn)確率達(dá)100 %。

4 結(jié)論

根據(jù)所設(shè)計(jì)的檢測(cè)裝置理論分析及試驗(yàn)可知，其機(jī)械強(qiáng)度和電氣性能均滿(mǎn)足設(shè)計(jì)與安全要求。一方面能在現(xiàn)場(chǎng)帶電作業(yè)前快速準(zhǔn)確地進(jìn)行絕緣毯層間絕緣電阻檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷部位；另一方面該裝置彌補(bǔ)了目前現(xiàn)場(chǎng)帶電作業(yè)前無(wú)法對(duì)絕緣毯進(jìn)行層間絕緣電阻檢測(cè)的空白，保障了帶電作業(yè)人員的人身安全，提高了設(shè)備的安全可靠性。

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