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论电气设备绝缘高电压试验与安全防护

2021/10/13 阅读:

摘要:电气设备在使用了一定的年限后,其绝缘能力就会有所下降,轻则影响电气设备使用寿命,重则威胁到使用人员的人身安全,为避免悲剧的出现,就必须对电气设备的绝缘效果进行高电压试验。本文就针对电气设备绝缘的高电压试验展开讨论,并介绍了试验前、试验中、试验后的安全保护措施,以期能为电力行业人员提供参考与借鉴。

关键词:电气设备;高电压试验;安全防护;绝缘

良好的绝缘性能对于电气设备的安全使用至关重要。当电气设备在投入运行一段时间后,因受到工作电压和过电压的影响,其绝缘性能就会大大降低,因此,在高电压环境下,对其绝缘性能展开试验,保障其使用安全性具有非常重要的意义。学者宋勇指出,电器设备在运行一定的时间后,因局部过热产生热效应,再加上受潮、磨损、光照时间过长及化学侵蚀等因素的影响,致使电气设备绝缘品质直线下降,绝缘能力大大降低,只有通过对电气设备的直流高电压及冲击电压试验来了解其绝缘性能,进而保障电气设备使用人员的安全性,同时,他还强调,在试验进行过程中,一定要制定健全的安全防护措施,在提升试验效率的同时,保障试验人员的人身安全;庄春意在其试验研究中,通过在试验室中模拟高电压环境进行设备的高压绝缘试验操作,主要对设备的工频高电压及冲击高电压进行了试验,并就试验过程中的安全防护措施提出几点意见;苏毅在研究中,首先对电气设备绝缘试验方法进行了概述,并提出通过加强新型技术应用、制定安全保障措施、测试设备过流情况及加强试验人员素质提升等途径保障试验安全性。本文笔者结合自己多次试验经验,在参考其他学者试验成果后,首先指出了电气设备绝缘试验的要求,并就电气设备交流高压试验及直流高压试验情况进行了简单介绍,同时对试验前、试验中、试验后的安全防护措施发表几点看法,希望能为同行业人员提供参考与借鉴。

1电气设备绝缘试验要求

首先,为快速找出电气设备的危险点或集中出现的缺陷,可进行交流耐电压试验,这一试验方法被业界推崇为当前测试电气设备绝缘性能的最佳方法。在试验过程中,由于交流耐压试验比较严格,因此,在试验之前,需先对所要检测的电气设备进行绝缘电阻、电流泄漏及吸收比试验,这一做法的好处是能够避免在试验过程中因绝缘薄弱处的进一步扩大使试验人员人身安全受到威胁。交流耐压测试只能在上述试验完成后才能进行,只能是经过交流耐压测试的绝缘合格的设备才能使用。准确地说,交流耐压试验可以有效地测试和测量电气设备的绝缘性能,并可以大大减少绝缘不足引起的事故的发生。还可以使用直流耐压测试来测试电气设备,测试直流电压所需的样本,测试电压过程中,还可以测试电流通过情况,同时对绝缘电阻进行计算。在直流耐压试验中,由于电压处于较高,因此,可及时发现故障。直流耐压测试所需的试验设备相对较轻,不易造成绝缘体损坏,冰球可以有效地发现弊端,相较交流耐压试验,弊端仍然存在。交流耐压试测效果并不能达到预期目的。其次,一般的,在泄漏电流测试后进行直流耐压测试效果更佳。在泄漏电流测试中,可以使用直流欧姆表,但直流欧姆表的额定电压较低,因此,在对一些通过电压较高的设备进行测试时,可造成直流欧姆表损坏,因此,可在测试时加直流高压,以减小绝缘电阻。但是,对于某些电压较高的设备,如果欧姆表的电压太低,则在压力测量过程中可能会施加直流高压。同时,可以运用介质损耗因数进行试验,通过该试验可直观反映出绝缘损耗参数,并经电气设备在受潮情况下的绝缘情况显示出来。但是,在进行该项试验中,必须很好地控制大气湿度,排除试验室内潮湿的空气,确保试验环境干净、干燥,保障试验成果的准确性。

2电气设备绝缘的高压测试

2.1交流高压测试

2.1.1交流高压测试简介在进行电气设备交流高压绝缘测试中,所使用的交流电压频率应在45~65Hz,并通过工频测试变压器产生电压。对于不同的电气设备,在交流高压测试中应使用不同的交流电压频率,交流电压频率是几千赫兹的高频交流电压。2.1.2交流高压试验的特点(1)交流高压测试电压高。该试验的目的是采用绝缘击穿试验来测试电器的绝缘性能,因此,对于电压的设置可模拟雷电过电压或内部过电压,其优点是当电气设备经受过电压时,其绝缘情况就快速显现出来。(2)电压波形应为正半波和负半波对称的正弦波形,频率范围在45~55Hz,电压的有效值可运用公式电压有效值=振幅÷波顶系数进行计算。运用调压装置调节电压时,可根据规定的速度连续平稳地进行。(3)在交流高压测试过程中,变压器一般是间歇运行的,由于连续运行情况较少,变压器的容量较小,因此,在设计安全系数时,一般采用较小的安全系数。2.2直流高压试验2.2.1直流高压试验设备在进行直流高压试验中,所要运用到的试验设备主要有用于泄漏电流测量的直流高压电源、脉冲电压发生器及脉冲电流发生器等。

2.2.2直流电源要求在正常情况下,我们经常使用脉动来表征直流电压。在电气设备绝缘的直流高压测试中,直流电源在提供负载电流时对脉动电压有更高的要求,并且脉动电压必须非常小,换言之,就是直流电源具有一定程度的负载能力。

2.2.3直流高压测试的特点主要包括:(1)测试设备的容量小。全套直流耐压测试装置的体积更小,重量更轻。(2)在直流耐压测试中,可以同时测量电流泄露情况,这可以反映绝缘材料内部的某些缺陷。(3)直流高压测试是一种无损测试,因此,在试验过程中不会引起测试材料的分解或老化。

3电气设备绝缘的高电压试验安全防护措施

3.1试验前的安全防护措施

因为电气设备绝缘的高压测试要求非常严格,因此,在进行试验之前,必须首先了解该试验的目的,即了解本次试验需要解决的是哪些问题。此外,还要充分了解试验的对象,例如,电气设备制造商的所在地、电气设备的寿命、电气设备的电阻,是否经历过大修,如果有,找出维修部位,了解故障产生的原因及维修后的设备运行状况。其次,一台试验能否成功,必须要在试验之前精心准备,因此,要建立完善的试验计划,如果试验计划不够完善,那么,在试验过程中就会显得非常混乱,在完成某个试验步骤后不知道下一步该干什么,甚至出现卡壳现象。在制定试验计划时,首先要了解试验中可能出现的难题,要提前制定应急方案,当问题出现做到有备无患;试验计划制定完成后,要交予试验团队进行讨论,找到计划中的不足,并及时整改,确保试验计划具备较高可行性。最后,在开展试验之前,一定要仔细阅读试验室注意事项和相关仪器的使用说明。由于不同试验室的安全情况是不尽相同的,因此,在进行试验前,一定要了解试验安全注意事项。另外,由于试验设备并不是供个人使用的,它是公共设备,因此,在进行试验前,应该仔细阅读设备使用记录,查看设备有无破损情况,试验结束时要认真填写设备使用记录。

3.2试验过程中的安全防护措施

在电气设备绝缘高压试验中,会运用到一些开关装置,这些开关装置的好坏会关系到试验的成败与否,因为开关的开合状况会关系大试验人员的安全情况。在试验过程中,所用开关设备一般为双极开关,这种开关装置一方面能保证开关明显断开,另一方面,便于试验人员有效区分分闸与合闸。除此之外,为有效保障试验的顺利进行,应运用过流保护装置保障试验人员的人身安全,防止安全事故的发生。3.3试验结束后的安全防护措施试验结束后,必须按照电源开关的序对关闭所有电源开关,并拆除为本试验所架设的临时线路,防止其他试验人员在进入试验室发生安全事故。在关闭所有开关并拆除临时电路后,要清扫试验场地,清理试验用具,同时将设备放置在固定位置,以便其他试验人员方便取用,最后,一定要做好试验仪器使用情况。

4结语

电气设备是否具备较强的绝缘性能关系到人们日常用电的安全性,因此,在电气设备投入运行一段时间后,受工作电压及过电压的冲击,设备绝缘材料会受损,其绝缘性能就会有所降低,要对其进行高压绝缘试验,了解其绝缘状况,但是,在试验过程中,一定要做好安全防护工作,保障试验人员的人身安全。

参考文献:

[1]宋勇.电气设备绝缘的高电压试验与安全防护之探讨[J].电子世界,2015-(08)-08.

[2]庄春意.电气设备绝缘的高电压试验与安全防护措施[J].电子制作,2014-(06)-0515:53.

[3]苏毅.电气设备绝缘的高电压试验与安全防护措施[J].电气开关,2013-(04)-15.

[4]舒建华.电气设备高压试验安全防护系统设计与研制[J].华北电力大学(北京),2017-(06)-01.

作者:司代均 单位:广州西门子变压器有限公司

论电气设备绝缘高电压试验与安全防护

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