蔡 彬
(通辽市郊区农电局,内蒙古 通辽 028000)
关于电力系统中高电压试验室的安全规程的探讨
蔡 彬
(通辽市郊区农电局,内蒙古 通辽 028000)
试验技术对自然科学的重要性是众所周知的.高电压技术的研究对象是各种形态的高电压和各种性能的介质,需要有各种高电压的测试设备来研究各种介质在高电压下的物理现象.由于试验技术对高电压技术的如此重要性,以及它所使用的一些手段的特殊、内容的丰富和技术的复杂,它已成为高电压技术领域中的一个重要方面.文章对高电压试验室的安全规程进行了讨论,对试验人员养成负责任的态度和严谨的工作作风大有裨益.
高电压试验室;调整试验;安全规程
试验技术对自然科学的重要性是众所周知的.高电压技术的研究对象是各种形态的高电压和各种性能的介质,需要有各种高电压的测试设备来研究各种介质在高电压下的物理现象.由于试验技术对高电压技术的如此重要性,以及它所使用的一些手段的特殊、内容的丰富和技术的复杂,它已成为高电压技术领域中的一个重要方面[1].高电压试验室对人身及设备都有巨大危险,稍一疏忽,即足以酿成无法挽回的惨痛损失[2,3].因此,每个高电压试验室必须有完善的安全措施,周密的安全规则,务期防患于未然.文章对高电压试验室的安全规程进行了讨论.高电压试验室的安全措施及安全规程,虽然在细节上可因高电压试验室具体情况不同而有所差异,但基本上要从高电压试验室的接地、高电压试验室的屏蔽、高电压试验室的建筑以及高电压试验室的安全规则几个方面加以注意.
为了安全起见,一般电气设备都需要接地.有的是使带电部分有一点接地,那是为了固定电位,限制高压部分和周围介质之间的电位差,从而降低绝缘水平,这叫做工作接地.有的是使不带电的金属部分(如外壳)有一点接地,这是为了把这部分固定在地电位,不致因发生故障或感应等原因而使它带电,造成触电事故,这叫做保护接地.高电压试验室中同样需要这两种接地,而且由于电压的性质和工作的方式,接地显得尤为重要.
接地的做法:或者把金属板埋入地下一定深度作为接地板;或者把金属管打入地下一定深度作为接地极;或者把多根金属管分散打入地下一定深度并在地面下班米左右用金属条或线把它们连接起来构成接地网.从接地极或接地网用金属线引出地面,凡与此线端相连的设备或仪器即称为接地.
高电压试验室对接地有特殊要求.一般电气设备如对地放电是属于故障情况,是偶然事件,但在高电压试验室中高压极对地放电是频繁的试验要求.高压放电时所产生的对地电流不仅可有很大的幅值(约几千安培),还有陡峭的波形和短暂的持续时间,电流频谱中包含频率高达几个兆周的谐波,地电位中电感分量所占比例比电阻分量大得多.高压放电常常是被研究的过程,如何使在高压放电过程中所测得波形不受地电位变动的影响,是高电压试验室接地的主要难题.
屏蔽的目的或者是要把电磁场的影响限定在某一范围之内而不使外逸,或者是反过来要保护某个给定空间内不受外界电磁场的影响.高电压试验室的屏蔽的目的是既要把高压放电时产生的电磁波的影响限制在试验厅范围之内不对外界产生干扰,同时又防止附近电台等电磁干扰窜入试验厅内,以便进行局部放电测量时有较低的背景噪音水平.一般来讲,第二个任务比第一个任务严重,因为高电压试验室内放电是短暂的,只对外界产生瞬间干扰,而反过来,外界对高电压试验室的干扰往往是长期的,产生持续的干扰,迫使试验室在一定时间内不能从事某些试验,例如,白天不能做,只可晚间做等.
屏蔽一般可分为三类:静电屏蔽、磁屏蔽和电磁屏蔽.静电屏蔽是防止静电场的影响,它的作用是消除两个电路之间由于分布电容的偶合而产生的干扰.磁屏蔽主要用于低频,并采用高导磁系数的材料以防止磁感应,高导磁数材料的磁阻比起空间来小得多,由于它给磁力线提供了通过的捷径,磁力线不再扩散到外部来,因此起到了屏蔽作用.电磁屏蔽主要是用来屏蔽高频电磁场的影响.它采用低电阻的金属材料,它利用电磁场在屏蔽金属内部产生的涡流所产生的反向磁场来抵消原磁场,高电压试验室的屏蔽即是电磁屏蔽.由于屏蔽板或网是接地的,同时也兼有静电屏蔽的作用.
高电压试验室试验厅的尺寸都很大,不适合采用屏蔽仪器的方法,即使采用屏蔽小间的方法,也因不经济而不适用.目前采用的屏蔽方法有二:用金属网或金属嵌板.如是混凝土建筑,可用金属网做屏蔽.最好是铜网,为节约起见也可采用镀锌铁丝网,网眼当然越密越好;如是用金属板墙壁,金属嵌板便可兼做屏蔽,但要保证金属嵌板之间在电气上良好导通.板的屏蔽效果当然比网好,但为了减弱试验厅内的回声,金属板应有吸音孔,这些孔对屏蔽是有害的.试验厅的门窗应有屏蔽,窗上应挂屏蔽网,这个屏蔽网应和墙的屏蔽网在电气上连成一体.门应是金属的.高电压试验室的六面屏蔽在电气上焊接成一体,并且是接地的,是一个大法拉第笼.
高电压试验室的尺寸决定于试验设备和被试设备的尺寸和净空距离的要求.只有在已知设备参数、尺寸大小以及净空距离要求并作出合理布置后,才能确定试验厅的长、宽和高.
高电压试验室的位置必须坐落在运输方便的地方,在工厂内的高电压试验室的位置必须符合工艺流程.不要造成往返运输.
高电压试验室试验厅内应有标准喷咀组装的淋雨排供做湿闪试验.试验区地面应有坡度0.5-1.0%和地漏以供排水,应有供水管和储水箱.
高电压试验室地面下应有良好的接地系统,在沿着墙踢脚板处应有接地母线,在主要设备处及试品处应有接地端子引出地面.
高电压试验室上下左右六面应有金属网或金属板的屏蔽,尤其要注意门、窗活动部分的屏蔽连接.
为了便于观察放电现象,高电压试验室要能完全遮黑.窗小一点,低一点比较方便,应有很好的窗帘和窗帘盒.有些大试验室根本不设窗,完全靠人工照明.试验室要由通风设备,换气量每小时0.5到2次.
高电压试验室要注意保温,工作时室内温度不应低于16摄氏度,不工作时室内温度最低不低于0摄氏度.
高电压试验室的基本安全规则概括起来可分列如下:
2.4.1 任何人在进入高电压试验区以前,必须确知高压电源已拉闸,高压试验设备已接地.
2.4.2 高电压试验设备,可能带电的导线以及试验区周围必须围以高约2米的铁丝网遮拦,全部遮拦必须可靠接地,遮拦有门以供出入,门上必须有联锁装置,当门开启时,高压电源自动切除.
2.4.3 高电压试验室应有良好的接地系统,凡试验室内不许带电的金属部分都应可靠接地.高压试验设备都有一点接地,低压设备及控制桌等也应有一点接地,这些固定接地应用粗金属线与接地系统牢固连接.高电压试验室的接地系统只起到固定电位的作用,切忌作为大回流的放电回路.
2.4.4 应有明显无误的标志表明高压电源开关的断连位置,在每次试验开始前应先检查设备接地是否良好,连线是否正确,设备是否正常.
2.4.5 高电压试验室应有完备的消防设备,在进行油纸等易燃物试验时,应在手边有沙箱以及灭火器以防万一.高电压试验室中严禁烟火.
2.4.6 高电压试验室工作人员应具有足够的业务知识和安全技术知识,应熟悉所用设备性能及所用试验回路.做高压试验时,为便于互相检查,同时不得少于2人.
2.4.7 如发生触电事故,首先切断电源.事故者如已失去知觉,应即对之施行人工呼吸,并即召医抢救.
由于高电压试验室在电气系统中具有重要的功能,所以对高电压试验室的调整试验是一项必不可少且十分重要的工作.本文对高电压试验室调整试验内容及安全的操作规程进行了讨论,从高电压试验室的接地、高电压试验室的屏蔽、高电压试验室的建筑以及高电压试验室的安全规则等几个方面加以讨论,对调试人员养成负责任的态度和严谨的工作作风将有所帮助.
〔1〕陈化钢.电力设备预防性试验诊断方法及诊断技术[M].北京:中国科学技术出版社,2001.
〔2〕中国电力企业联合会.GB50150-2006电气装置安装工程电气设备交接试验标准[S].北京:中国计划出版社,2006.
〔3〕姚炳华,彭振民.电气试验调整工程禁忌手册[M].北京:机械工业出版社,2010.
TM831
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1673-260X(2012)11-0058-02