浅论高压电器二次回路耐压出厂试验安全控制技术改进

石永亮 段永磊

■引言

触电事故指电流流经人体致使人体组织损伤和功能障碍甚至死亡的事故，是国家标准GB6441二十个伤亡事故分类中的典型事故之一。类型主要有电击和电伤两种，如人体接触带电的设备金属外壳或裸露的带电线路、漏电的手持电动工具，起重设备误触高压线或感应带电、触电引发的坠落摔倒、电弧烧伤、雷击等，其最严重的危害会造成人员死亡，因此，企业生产应重视电气安全技术的运用，保证用电设备设施安全标准化，预防因用电而产生的危害。

高压开关是电力系统中作用最重要、操作最频繁的控制电器设备。通常，将发出电流脉冲的机构与断路器的操动机构之间的部分称之为操作回路，其功能主要是实现对一次系统设备运行工况的监视、测量、控制、保护、调解等。

开关的操作回路是确保电力系统安全生产、经济运行和可靠供电不可缺少的重要组成部分，电站现场调试遇到的许多问题都跟二次控制回路有关。

河南平高电气股份有限公司作为国内高压开关研制和生产骨干企业，近年来，公司组合电器产品总装后需要进行的出厂前试验，一个重要环节就是对二次控制回路进行耐压试验，如何实施通电耐压及保护操作更安全的试验控制措施，熟练掌握操作回路的特点和应用，加强作业安全性，保证人身和设备安全，提高作业本质安全水平一直是个重要话题。现仅以组合电器二次回路耐压为例论述电气设备设施本质安全的改进。

图1 出厂前耐压试验现场

■电器二次回路耐压方式

耐压试验是测量火线与机壳之间的漏电流值，基本规定是：以两倍于被测物的工作电压再加1000V作为测试的标准电压，按照IEC61010的规定，测试电压必须在5s内逐渐升到所要求的试验电压值，保证试验电压稳定加在被测绝缘体上不少于5s，此时，所测回路的漏电流值与标准规定的泄漏电流阈值（自动控制系统中能产生一个校正动作的最小输入值）进行比较，就可以判断被测产品的绝缘性能是否符合要求。试验结束后，试验电压必须在规定的时间内逐渐地降至零位。

根据GB/T 11022-2011 7.3.4要求，出厂试验中二次回路耐压试验电压为2kV,持续时间为1min或试验电压为2.5kV，点击时间为1s。人体安全电压小于36V，如果试验人员作业稍有疏忽就会有触电的危险。

■改进措施

为保障出厂试验二次回路耐压的作业人员人身安全，保证100%不发生二次耐压人员伤亡事故，应将可能发现的安全事故扼杀于摇篮中。因二次耐压试验中要求电压频率必须为50Hz无法改变，而通过人体电流的时间以毫秒计量，人体通电的时间越短，伤害越轻，反之，电流持续时间越长，对人体的伤害越严重，触电后果越可怕。就电流频率而言，直流电流对人体的影响较小，当电流的频率超过20KHz时，对人体的危害作用明显地减小，故触电电流持续时间才是解决触电事故伤害的决定性因素。为了降低触电电流时间，针对现有耐压设备安全防护性能欠缺的现状，使安全系数提升到100%，并达到即使发生触电事件也不会造成人身危险，对现有耐压设备进行三方面的技术改造。

（1）增加耐压报警电路

为了达到耐压设备电源开启后，设备立刻输出声光报警信号提醒作业人员高电压的存在。设计的基于555声光报警的耐压设备电路如图2所示。当设备电源合上后，继电器KM1-2、KM3-4、常开触点由断开转换成闭合，使得发光二极管和蜂鸣器得电发出声光报警提醒作业者危险的存在。

图2 耐压设备声光报警电路

（2）电压归零电路

在二次耐压试验时，可能出现上一个作业人员完成耐压试验时，没有将电压归零而直接切断设备电源的情况。下一个作业人员进行二次耐压时打开设备电源，此时设备直接输出高压。

为了解决这一问题，在二次耐压设备电源回路加入调压器零位位置开关SF。当二次耐压回路加压完毕后，未缓慢降压而是直接将开关电压断开，未将电压旋钮旋至零位，此时调压器零位位置开关处于断开状态。下一次升压时，电压无法直接突变成高压如图3所示。

图3 电压归零电路

（3）发生触电事故切断电源回路

在作业人员发生意外触电事故时，为了最大限度地减小触电电流持续时间，在耐压设备二次回路中增加漏电保护回路。在电压输出回路中增加电流继电器，当发生触电事故后，通过电流继电器中的电流急剧的增大，使得电流继电器动作，电流继电器的常闭触点LJ由闭合转换成断开，此时交流继电器KM断电，其中电源回路中的KM辅助触点断电，使得整个耐压设备断电，大大减小了电流持续时间，保障了人身安全。

■结语

经改进后的效果验证，试验班组成员在现场使用中，采取对策后二次耐压设备与普通耐压设备相比，操作方法相同、操作时间相同、保管方法相同，安全性普遍增加，效果良好。

图4 触电事故切断电源电路

二次回路耐压安全措施的有效改进，大大提高了产品出厂试验的安全性，在可靠地保证人身安全的前提下，保证了产品质量，提高了作业效率，且已常态化用于电工装备制造出厂试验作业中，为更高电压等级的电器产品出厂试验提供了更可靠的安全保障。