GDJS-615A型絕緣靴(手套)試驗(yàn)檢測(cè)裝置應(yīng)用研究

劉 罡，李詩(shī)宇，姚 遠(yuǎn)，王鐘輝，房 琛

(1.國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司電力科學(xué)研究院，遼寧 沈陽(yáng) 110006； 2.國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司檢修分公司，遼寧 沈陽(yáng) 110006； 3.國(guó)網(wǎng)遼寧電力調(diào)度控制中心 ，遼寧 沈陽(yáng) 110006；4.大連電力建筑工程公司，遼寧 大連 116021)

國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司計(jì)量中心高壓實(shí)驗(yàn)室于2016年采購(gòu)1套電力安全預(yù)防工器具試驗(yàn)裝置系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)2年的應(yīng)用調(diào)試，已具備開(kāi)展絕緣靴(手套)、接地線成組電阻、絕緣墊(服)、核相器、驗(yàn)電器、屏蔽服、導(dǎo)電鞋等多項(xiàng)安全預(yù)防工器具電氣性能檢測(cè)的能力，可滿足中心內(nèi)部及遼寧省內(nèi)相關(guān)產(chǎn)品的電氣性能試驗(yàn)。其中，絕緣靴及絕緣手套電氣性能試驗(yàn)同時(shí)采用GDJS-615A型試驗(yàn)裝置檢測(cè)，且應(yīng)用較為普遍，本文以上述兩種產(chǎn)品為例，提出該套裝置試驗(yàn)的典型方法，并對(duì)兩種產(chǎn)品進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)。

1 檢測(cè)依據(jù)

絕緣靴依據(jù)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T 676—2012 《帶電作業(yè)用絕緣鞋(靴)通用技術(shù)條件》，絕緣手套依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 17622—2008 《帶電作業(yè)用絕緣手套》，上述兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)[1-2]對(duì)電氣性能的要求如表1和表2所示。

2 控制箱及軟件

控制箱面板結(jié)構(gòu)圖如圖1所示，主要由電源開(kāi)關(guān)、觸摸屏、按鍵、天線接口、USB接口、通信接口組成。電源開(kāi)關(guān)在面板右上方，提供工作電源，帶有通電指示燈；觸摸屏為7寸彩色觸摸屏，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的全部人機(jī)交互功能；按鍵由計(jì)時(shí)、啟動(dòng)、停止、升壓、降壓5個(gè)鍵組成，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的部分人機(jī)交互功能；天線接口配合智能高壓電流表(以下簡(jiǎn)稱智能高流表)使用，可實(shí)現(xiàn)智能微安表的數(shù)據(jù)無(wú)線通信；USB接口用于連接外部U盤(pán)，導(dǎo)出試驗(yàn)數(shù)據(jù)；通信接口可實(shí)現(xiàn)同上位機(jī)的有線通信，為擴(kuò)展功能，本試驗(yàn)暫不使用。

表1 絕緣靴預(yù)防性試驗(yàn)電氣性能要求

表2 絕緣手套(360 mm)預(yù)防性試驗(yàn)電氣性能要求

圖1 控制箱面板結(jié)構(gòu)

試驗(yàn)使用的軟件主要分為自動(dòng)耐壓試驗(yàn)和手動(dòng)耐壓試驗(yàn)。自動(dòng)耐壓試驗(yàn)的軟件界面如圖2所示。按下啟動(dòng)鍵后，裝置自動(dòng)升至目標(biāo)耐壓值。試驗(yàn)參數(shù)配置中電壓上限為在自動(dòng)方式下的升壓目標(biāo)耐壓值；閃絡(luò)保護(hù)為在自動(dòng)方式下的高壓閃絡(luò)臨界保護(hù)值；耐壓時(shí)間為耐壓過(guò)程的時(shí)間長(zhǎng)度；電流上限為智能高流表分?jǐn)嚯娏鳎邏弘娏鞒^(guò)電流上限將分?jǐn)嗝摽?，將認(rèn)為絕緣手套(靴)絕緣擊穿保護(hù)。鎖頭關(guān)閉后，電流上限無(wú)線發(fā)送設(shè)置值，智能高流表無(wú)線接收，并閃屏響應(yīng)數(shù)據(jù)已接收；過(guò)流保護(hù)為低壓電流峰值的上限，低壓電流超過(guò)過(guò)流保護(hù)將認(rèn)為擊穿并保護(hù)。當(dāng)裝置升至目標(biāo)電壓值之后，軟件開(kāi)始自動(dòng)計(jì)時(shí)，當(dāng)計(jì)時(shí)器達(dá)到規(guī)定時(shí)間后立即緩慢降壓直至電壓為零。

手動(dòng)耐壓試驗(yàn)界面如圖3所示。與自動(dòng)耐壓不同之處為當(dāng)按下啟動(dòng)鍵后，需連續(xù)按升壓按鈕才可完成升壓，當(dāng)升壓至電壓上限時(shí)，裝置無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行升壓，此時(shí)需按下計(jì)時(shí)按鈕計(jì)時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)計(jì)時(shí)器達(dá)到規(guī)定時(shí)間后同自動(dòng)耐壓界面相同，裝置立即緩慢降壓直至電壓為零。

圖2 自動(dòng)耐壓試驗(yàn)界面

圖3 手動(dòng)耐壓試驗(yàn)界面

3 硬件組成及接線

試驗(yàn)系統(tǒng)如圖4所示，由控制箱、調(diào)壓器、高壓試驗(yàn)變壓器、分壓器、無(wú)線智能高流表、被試品等組成?？刂葡漭斎霝槿喙ゎl交流電源，內(nèi)部帶有調(diào)壓器，可向試驗(yàn)變壓器輸出0～220 V交流電。被試品安裝在試驗(yàn)平臺(tái)上，同無(wú)線智能高流表配套使用。試驗(yàn)系統(tǒng)的主回路為接觸式調(diào)壓器、試驗(yàn)變壓器和保護(hù)裝置，控制線路為繼電器、接觸器和驅(qū)動(dòng)電機(jī)所組成的繼電控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)操作順序和升降壓速度變化、升降壓過(guò)程等程序化智能控制的功能[3]。

圖4 試驗(yàn)系統(tǒng)接線

4 驗(yàn)證試驗(yàn)

4.1 試驗(yàn)平臺(tái)

試驗(yàn)平臺(tái)如圖5所示。2個(gè)高壁為高壓矩形電極條，電極條上配合使用無(wú)線智能高流表，并與試驗(yàn)變壓器一次側(cè)高端相連；3個(gè)矮壁為夾件條，懸掛絕緣夾用于固定被試品絕緣靴或絕緣手套。

圖5 試驗(yàn)平臺(tái)實(shí)物圖

無(wú)線智能高流表的結(jié)構(gòu)如圖6所示，主要由高流表表頭、脫扣裝置、測(cè)試導(dǎo)電鏈和被試品組成。將高流表安裝到試驗(yàn)平臺(tái)時(shí)，首先將智能高流表頂端固定螺母旋裝到高壓矩形電極條的高壓端螺栓上，同時(shí)將試驗(yàn)變壓器的高壓引線接在高壓端螺栓上，高壓引線要懸空，不能靠近地，打開(kāi)智能高流表的電源開(kāi)關(guān)，將配套的測(cè)試導(dǎo)電鏈圓心對(duì)準(zhǔn)另一端的電吸盤(pán)，測(cè)試導(dǎo)電鏈被吸附，安裝絕緣手套或絕緣靴。進(jìn)行耐壓試驗(yàn)時(shí)，緩慢升起高壓，直達(dá)試品的試驗(yàn)電壓[4-5]。此時(shí)，智能高流表上顯示的數(shù)字，即被試品的泄漏電流。在升高壓的過(guò)程中，考慮被試品的額定電流值和最大泄漏電流值來(lái)設(shè)定保護(hù)電流值，當(dāng)智能高流表測(cè)試泄漏電流值大于保護(hù)電流值時(shí)，測(cè)試導(dǎo)電鏈條自動(dòng)脫扣，高壓分?jǐn)嗤瓿?，此被試品不合格?/p>

圖6 無(wú)線智能高流表結(jié)構(gòu)

4.2 絕緣靴驗(yàn)證試驗(yàn)

絕緣靴試驗(yàn)使用導(dǎo)電鋼珠作為導(dǎo)電介質(zhì)。將試驗(yàn)平臺(tái)可靠接地，海綿地電極放置于水槽地電極上，倒入適量的水將海綿吸水浸濕，放置絕緣靴在海綿地電極和高壓試驗(yàn)矩形電極條之間，往絕緣靴里倒入1盒試驗(yàn)鋼珠，將無(wú)線高流表安裝在高壓試驗(yàn)矩形電極條上，吸附測(cè)試導(dǎo)電鏈，再將導(dǎo)電鏈垂入絕緣靴內(nèi)，確保測(cè)試導(dǎo)電鏈的球珠與試驗(yàn)鋼珠接觸。對(duì)額定電壓等級(jí)為20 kV的2級(jí)絕緣靴在不同試驗(yàn)電壓下采用手動(dòng)耐壓方式進(jìn)行驗(yàn)證性試驗(yàn)，電流上限設(shè)置為表1規(guī)定的22 mA，讀取高流表顯示值得到泄漏電流值如表3所示。通過(guò)表3得在1 kV的試驗(yàn)電壓下，無(wú)線高流表未測(cè)得泄漏電流；在10 kV和20 kV的試驗(yàn)電壓下，通電1 min得到的最大泄漏電流均在規(guī)定范圍內(nèi)，被試絕緣靴絕緣性能合格；在遠(yuǎn)大于電壓等級(jí)的80 kV時(shí)，泄漏電流達(dá)到22.10 mA，脫扣裝置脫離高流表，試驗(yàn)中止，保護(hù)功能合格。

表3 2級(jí)絕緣靴手動(dòng)耐壓驗(yàn)證試驗(yàn)數(shù)據(jù)

4.3 絕緣手套驗(yàn)證試驗(yàn)

與絕緣靴不同，絕緣手套驗(yàn)證試驗(yàn)采用水作為導(dǎo)電介質(zhì)。將試驗(yàn)平臺(tái)可靠接地，絕緣靴使用的地電極從水槽地電極上移走，向水槽里倒入適量的水，利用夾件條將絕緣手套垂吊在水槽地電極和高壓試驗(yàn)矩形電極條之間，往絕緣手套里倒入適量的水，將無(wú)線高流表安裝在高壓試驗(yàn)矩形電極條上，吸附測(cè)試導(dǎo)電鏈，再將導(dǎo)電鏈垂入絕緣手套內(nèi)，確保測(cè)試導(dǎo)電鏈的球珠完全浸入絕緣手套的水面中。對(duì)額定電壓等級(jí)為10 kV的1級(jí)絕緣手套(360 mm)在不同試驗(yàn)電壓下采用自動(dòng)耐壓方式進(jìn)行驗(yàn)證性試驗(yàn)，電流上限設(shè)置為表2規(guī)定的16 mA，讀取高流表顯示值得到泄漏電流值如表4所示。通過(guò)表4得在0.5 kV的試驗(yàn)電壓下，無(wú)線高流表未測(cè)得泄漏電流；在5 kV和10 kV的試驗(yàn)電壓下，通電1 min得到的最大泄漏電流均在規(guī)定范圍內(nèi)，被試絕緣手套絕緣性能合格；在遠(yuǎn)大于電壓等級(jí)的60 kV時(shí)，泄漏電流達(dá)到16.10 mA，脫扣裝置脫離高流表，試驗(yàn)中止，保護(hù)功能合格。

表4 1級(jí)絕緣手套(360 mm)自動(dòng)耐壓驗(yàn)證試驗(yàn)數(shù)據(jù)

5 結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)GDJS-615A型絕緣靴(手套)試驗(yàn)裝置的控制箱和軟件功能進(jìn)行介紹，從自動(dòng)試驗(yàn)和手動(dòng)試驗(yàn)兩方面給出典型試驗(yàn)方法，并給出全套試驗(yàn)系統(tǒng)的硬件接線圖。依據(jù)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T 676—2012和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 17622—2008分別對(duì)2級(jí)絕緣靴和1級(jí)絕緣手套(360 mm)進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明產(chǎn)品絕緣性能合格且試驗(yàn)裝置保護(hù)功能合格。本次試驗(yàn)為其它電壓等級(jí)和規(guī)格的絕緣靴、絕緣手套的預(yù)防性試驗(yàn)以及型式試驗(yàn)和驗(yàn)收試驗(yàn)提供參考。