用于高压接地棒的感应验电装置的研制

发表时间:2020/9/27   来源:《中国电气工程学报》2020年5期   作者:刘晓洲
[导读] 以往使用的验电以及挂接地线操作,存在的安全风险非常大
        刘晓洲
        广东电网有限责任公司惠州供电局    广东惠州    516001
        摘要:以往使用的验电以及挂接地线操作,存在的安全风险非常大,其中包括:由于验电并不能同步于挂接地线过程,如果在开展验电过程中,被测对象并没有带电,但是挂接地线进行验电的时间内,有临时反送电发生,导致的带电挂接地线误操作事件发生,会有非常严重的后果。因此,需要对全新的用于高压接地棒的感应验电装置进行研制,本文针对用于高压接地棒的感应验电装置做出了进一步探究,详细分析了高压接地棒、验电器的应用、装置原理。
关键词:高压接地棒;感应验电装置;研制?
        以往应用的模式:先停电,然后验电,最后挂接地线操作内容的模式当中,因为并不能同步进行验电以及挂接地线,一旦在开展验电过程中,被测对象并不带电,但验电至挂接地线的时间范围内,出现临时反送电的情况,便会出现“带电挂接地线”误操作事件,后果非常严重[1]。此外有些工作人员在实际工作时,为了便利性或者出现了漏带验电器等问题,会出现还没有进行验电,便会对挂接地线直接操作,属于非常危险的违章行为。所以,对于应用在接力棒当中的非接触式新型验电器的研制十分关键,可以将其在现有使用的接地棒当中进行安装,并且十分方便。在挂接地线之前,便能够对设备的带电状况实时监测,并利用声光报警装置,将相应的信息发出,例如:有电信息或者无电信息。因此本文针对高压接地棒的感应电装置研制进行了如下分析。
1、高压接地棒概述
        接地棒线夹所使用的材料为压铸铝合金,其结构具体为螺旋压紧式,并没有任何的缺角以及裂纹。对于接地线操作,应用棒操作非常便捷,有较高的灵活性,其中绝缘杆表面非常光滑。
        对于这一产品的使用,构成主要包括:导线弯钩线夹、跨接短路线接地尾线、接线鼻、汇流管、接地端线夹、接地钢纤、接地操作棒等组成。线夹通过高质量的热铜压铸表面抛光,之后连接好线鼻,保障紧固性。导线属于必不可少的构成部分;因为使用了高压接地棒,所以针对电路以及电气设备,在开展停电检修时,具备了非常强的可靠性。其中,接地操作棒可利用绝缘性能非常突出的进口玻璃纤维环氧树脂管,结合相应的需求开展配制工作,具备较强的机械强度。
        一般携带型短路接地线分为分相式和组合式两种。适用电压:500V、10kV、35kV、110kV、220kV、500kV等。
2、验电器的应用分析
        在电力系统用电作业当中,对于验电器的使用,是非常关键的一项安全工具,针对0.1kv~500kv线路以及设备是否带电进行检测非常有效,可以对停电状态下检修工作人员的安全给予保障。依照传统的规范流程,为先停电,之后进行验电,最后挂接地线操作。在验电过程中,需要对相应电压等级并且质量较高的验电器进行使用。然后,在停电设备的两侧和要进行短路接地的区域,对各相实施验电。验电内容开始之前,还需要借助电设备实施试验,以便对验电器的良好性给予保障。对设备无电压进行明确之后,要第一时间对设备进行检修,开展接地并三相短路操作内容。
        结合这一操作步骤进行分析,以往使用的验电以及挂接地线操作,存在的安全风险非常大,其中包括:由于验电并不能同步于挂接地线过程,如果在开展验电过程中,被测对象并没有带电,但是挂接地线进行验电的时间内,有临时反送电发生,导致的带电挂接地线误操作事件发生,会有非常严重的后果。所以,需要针对用于高压接地棒的感应电装置进行研制,该项装置应用在接电棒中,具备要更高的可靠性,同时容易携带、组装便捷,属于不用触摸的全新验电器。此外,在传统的接力棒上安装也十分便捷,并不需要直接接触高压带电设备,利用高压线四周产生的电磁场,便可以对高压线路是否带电进行精准检测,并借助声光报警装置,对是否有带电情况给出信息。总之,对于该装置的应用效果非常明显,例如:有较高的可靠性、方便、小巧、易组装等等[2]。
3、装置原理分析
        对于本装置的探究为借助片嵌在接地线夹当中,这样验电器便会有效结合好接地线夹,对非接触验电接地线夹进行构建,实现一体试验。在不对以往使用的接地线机械结构有任何改变的基础之上,使得传统接地线实现了非接触便能验电的目标,具体的示意图如图一所示
。该装置的原理充分借用了电磁感应,并不需要有任何的接触,便能够对被测对象是否带电进行检测,其中硬件的构成包括:放大电路、电磁感应模块、报警检测电路等,如图二所示。



        设备如果处于带电运行的状态当中,会存在变交电磁场,具体为50Hz,之后电磁感应模块转变磁场信号,使其成为交流电压信号vin。同向放大vin之后,便可以开展滤波处理,这样能够将高次谐波产生的干扰进行消除,同时规避其他噪声对其产生的干扰。通过对图2的分析,可知巴特沃斯滤波器将电信号放大之后,借助二阶低通有源滤波之后,便能将高频干扰高效滤除。其中,全波整流、二极管以及交替导管,D1以及D2,保证了电压一直为正极,并利用RC低通滤波对近似直流电压进行获取,也就是Vrec。之后借助迟滞回路当中的比较气,对比分析目前预设的电压和Vrec,如果Vrec超过了预先设计的电压vh。比较器对于电压vout的输出便属于高电平,如果Vrec没有超过预设电压v1,那么vout便属于低电平。当其具体的位置正处于vh和v1中间时,输出状态并不会有翻转发送,所以,迟滞比较器能够对门限值四周产生的电压波动进行相应的规避,从而使输出电平vout出现抖动情况。vout可以对蜂鸣器以及灯光报警回路同时进行驱动,一旦vout处于高电平状态时,那么蜂鸣器与信号指示灯便会得到导通,说明设备带电会对用户给出相应的提醒。如果处于低电平的状态,那么无论是蜂鸣器,还是灯光都不导通,装置会结合输入的具体信号,将有线信号和无线信号进行输出,信号指示灯和相应的蜂鸣器会在验电器当中,对有电信号或者无线信号进行显示,最后结合现场的具体环境,对电阻器R10具备的阻值大小进行调节,也就是对预设电压值进行调整,能够将装置具备的灵敏性进行改变,不需要对之前设备的运行方式进行任何改变,便可以在线识别设备是否带电,并且该系统具备的干扰性能非常强,所以识别有着非常显著的效率。
4、结语
        在本次探究过程中,应用在接地棒当中的非接触式验电器,可在目前已经使用的接力棒当中进行固定,并且十分便捷,并不会对以往使用的接地棒机械结构做出任何的改变,电气结构也会保持之前的状态,便能够使接地棒有相应的验电功能。从本质上,使得作业人员的安全性有所提升,不会有变电直接挂接地线的错误操作行为,使得挂地线操作具备更强的安全性。该装置的具体使用原理为电场感应,利用无任何接触的方式开展工作,在挂接地线之前,对设备是否具有带电的状态进行实时监测,并利用声光报警装置,将有电或者无电的信息发出,这样验电与挂接地线之间具备的时间差可以忽略不计,几乎为0,实现了同步完成作业的目标。利用这样的方式规避了完成验电之后再挂接地线时间,具备的真空期中带电挂接地线出现的安全事故,所以该装置产生的现实意义非常重要,有着非常高的市场应用价值。
参考文献:
[1]陈伟雄, 温焯飞, 罗其锋,等. 一种可旋转式10kV高压接地棒的研制[J]. 技术与市场, 2019(12).
[2]胡琨, 丁阳, 黄卫东,等. 一种新型低压架空绝缘导线验电装置的研制[J]. 中国高新科技, 2018, 000(001):P.55-57.
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