摘要:高压试验室是对电气设备仪器进行高电压试验的场所,试验过程与结果则是反映人身安全和设备绝缘水平的关键。从电气安全角度考虑,提出对试验区、接地系统、感应电压防范与放电反击保护、安全距离与隔离、电源联锁与报警装置、消防火安全等方面的注意事项和对策,尤为重要。
关键词:高压试验室 电气安全 接地 屏蔽 联锁报警
引言
高压试验室主要涉及有接地、屏蔽、防护与消防等安全,是用于对各类电气设备、仪器仪表、安全工器具等进行高电压试验、绝缘预防性试验、自控及继保测量等作为重要的技术检测手段,使被试品能安全可靠运行并确保人身安全。结合水行业的高压电气试验室实际,对其中要点进行论述。
一、试验室的设置及要求
二、试验室的接地系统
试验室采用良好的接地系统,是工作接地、保护接地、特殊防护接地和防雷接地的安全要求。保证电气设备在正常或故障情况下能可靠运行是工作接地的特点,如电源中性点直接接地等;保护接地可保障设备及人身安全,如TN-C、TN-C-S、TN-S系统等;特殊防护接地可防静电、防电磁干扰,如防静电接地、法拉第笼屏蔽等;防雷接地是保证建筑物等安全。规范要求,建筑物配电工作保护接地电阻应小于4Ω,试验室接地系统的接地电阻不超过0.5Ω。实践中,接地系统是做成水平地网和垂直接地体焊接复合体,选用热镀锌钢管Φ75和镀锌扁钢50×5mm等材料;实际考虑土壤电阻率ρ、地网深度和利用稀土降阻剂等因素施工,以上接地电阻分别可达1Ω和0.1Ω;在试验室各区采用铜排TMY-40×4mm作为专用接地母排,并设有多点接地引出端,试验用接地线的截面应大于4 mm2;动力配电用接地线的截面应大于25mm2。
三、抗干扰屏蔽结构
屏蔽是解决电磁兼容问题的措施,是高压放电产生的电磁波影响限制在试验室内不对外界产生干扰,同时防止附近电台、变电所等干扰源发出的电磁干扰窜入试验室内,以便局部放电测量时有较低的噪音水平。试验楼内嵌的结构金属体则如起到屏蔽作用的法拉第笼,屏蔽体的屏蔽性能以屏蔽效能S来考量,其定义为:无屏蔽体与有屏蔽体在空间某点的电场强度E0与E1( 或磁场强度H0与H1)之比值。在实践中,屏蔽效果按40dB设计,采用的屏蔽方法有两种:用金属网或金属嵌板(即屏蔽网或屏蔽板),试验室的屏蔽网或屏蔽板须与接地网可靠连接,保证屏蔽内涡流路径畅通无阻。
四、试验的安全距离与隔离
进行高压试验时,应封闭试验现场,试验区设置安全遮栏(或网),向外挂“止步,高压危险”警示牌,并有专人监护;同时应保持人与带电设备或可能带高电压的金属导体等、带电设备与遮栏、被试设备间等有足够的安全距离。人与10KV带电设备的安全距离为0.7m,与20KV及以上设备的安全距离为1.0m以上;试验时, 200KV以下者,高压带电导线及带电设备与遮栏的安全距离不小于1.5m,而200KV及以上的安全距离则为1.5m以上。
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在交叉作业区域或进行不同的高压试验,必须符合试验规程要求的安全距离并用安全遮栏隔开,悬挂警示牌并有专人值守,避免试验数据出错和人身伤害,并留有安全通道。试验设备控制区应铺设绝缘胶垫。
五、感应电压防范与放电反击保护
在产生感应电的高压试验中,试验与被试设备仪器、连接导线和导地线会产生感应电压,人体触碰带有感应电的导体即会形成电流通路,造成人身伤害。预防感应电压触电伤害的措施,是把试验与被试设备仪器的外壳用导地线与大地可靠连接,使导地线的电位差与大地相同,避免感应电压造成的伤害。
出现地电位升高或产生电位梯度时,若不加以控制,地电位升高会造成试验设备损坏甚至人身伤害。为避免地电位升高而引起的放电反击造成人体伤害,通过增大接地网的面积、尺寸和密度,降低接地网阻抗,改变土壤电阻率等措施,可以降低地电位升高。高压试验所用的电缆,利用金属保护管网与接地网可靠连接,可减小地电位。高压试验结束后,被试设备应充分对地放电(放电时间不少于3min;大容量试品的放电时间不少于5 min),以防设备残压对人造成伤害。对重要仪器和弱电设备应装设防止感应电压措施和放电反击保护,放电反击保护对冲击试验接地体相连的设备采取电容保护。
六、电源联锁和报警装置
试验人员进出高压试验区的安全遮拦门与各试验区时,控制区与试验区应有门锁和安全隔离门或屏蔽遮栏,并有联动的声光报警装置。高压试验时,隔离门与电源间的联动装置按门的关与闭执行动作,当隔离门打开时,电源断开,试验停止;当隔离门关闭后,电源接通并可进行试验,此时在隔离门应挂“高压危险,禁止入内”警示牌且声光报警信号启动,警示人员切勿入内以免造成伤害。
七、安全防火设施与应急照明
高压试验室应有安全防火设施,设置灭火器。遇有电气设备着火时,试验人员应戴绝缘工具立即断开电源并救火,对带电设备应使用干式(粉)灭火器等灭火,不得使用泡沫灭火器;灭火过程中要防止跨步电压触电,人体与带电体间保持必要的安全距离;同时要求试验室周围应有消防通道并畅通;室内应设有良好的无影照明设备,照度标准控制在500-700Lux,还应配备应急照明电源。
八、结束语
高压试验室是用于特殊作业的电气试验场所,应有通风、隔热与防潮等措施,保证试验室的温度和湿度符合试验标准要求。试验人员严格遵守各项规章制度、试验与安全操作规程,熟悉设备仪器试验标准和紧急救护法,确保人身、设备和试品的安全。
参考文献
[1]《电力安全工作规程(高压试验室部分)》(GB26861-2011)
[2] 《科学实验室建筑设计规范》(JGJ91-93),中华人民共和国建设部,1993
[3] 《高压实验室技术条件》(DL/T 1082-2008),中国电力出版社,2008
[4] 李景禄.《实用电力接地技术》,中国电力出版社,2002
论文作者:刘恒清
论文发表刊物:《基层建设》2017年第10期
论文发表时间:2017/7/25
标签:试验室论文; 屏蔽论文; 高压论文; 设备论文; 电压论文; 距离论文; 电位论文; 《基层建设》2017年第10期论文;