探析新型高压试验安全防护装置设计.pdf

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1、垫!!兰!!星———————』墅些堡篁——————————————』塑丝【文章编号]1673—0038(2012)36—0183-02探析新型高压试验安全防护装置设计张成(上饶供电公司运维检修部高试班江西省上饶市334000)摘要：针对高压试验的危险性介绍了一种新型的高压试验安全防护装置，并分析了装置的设计原理与功能。关键词：高压试验；安全；装置；红外探测引言高压试验作为电力系统运行维护的必要环节之一，很多试验项目都是要通过给设备加高电压和局部放电来获取试验结果的，具有一定的危险性。在试验过程中，由于不同电气设备电压的等级不同而造成

2、了进行此项工作时电压的不同，所以每次的高压电气试验都具有其特殊性和不确定性，在这样的条件下极易形成安全隐患，对人身和设备安全造成了威胁。目前，国内针对高压试验制定了一系列的安全规范和措施，如规定了高压试验安全距离，规定了安全操作规程，加强了试验人员的安全意识，实行互相监督制度等。但实践中仍然会发生因为试验人员安全意识淡薄、经验不足，或者违章作业、监护疏忽而导致人身伤亡的悲剧。随着技术发展和高压试验任务的繁重，开发一套能够彻底对试验人员人身安全起防护作用的系统就显得十分迫切，并且具有重要的现实意义；同时，其也有利于提高高压试验工作效率

3、，增强人员安全意识。借助安全检测装置，在试验过程中任何时候进入试验室，试验台都会随即自动切断供电电源，给试验人员增加一道安全屏障。本文讲述的安全防范装置采用了基本电子技术，通过人体无线感应、红外探测、信号采集、信号处理、逻辑处理、继电保护、控制输出、触发报警、自动跳闸等设计，并充分考虑了各种不安全因素，具有较高的安全防护能力。l整体设计装置设计了多种感应器，可实时感知试验人员的位置，同时结合高压试验安全操作流程，控制高压电源继电器开闸与合闸，从而实现安全防范的目标。1．1设计方案高电压试验区及安全防范系统主要由两大部分组成，如图1所

4、示。(1)高压试验区。高压试验区设有多种人体感应传感器，其四周为安全遮拦和红外探测器，中心位置安装茸贫E狲红井掇舅暑^l^2^3A4图1现场示霖图低频无线探测设备，两个传感器均可感知工作人员是否进入或在高压区内；可防止工作人员在高压区内工作时高压线路接通。(2)电源控制区。控制区应该位于安全位置，其安全距离在DL560—1995《电业安全工作规程》(高压试验室部分)中有规定，当试验电压为50kV时，安全距离为1．2m。控制区放置本系统的电源箱、控制电路以及安全脚踏板。1．2系统防护措施(1)试验设备处于试验过程时，若此时有人员进入试

5、验区接近或触摸高压带电体，极易威胁到人身安全。本装置通过红外感应探测是否有人员穿过，以此确定是否自动跳闸，防止发生事故。(2)设备处于试验接线时，如果有人误合闸升压，也可能导致事故。本系统是通过低频装置实时探测试验区是否有工作人员(要求工作人员佩戴安全标签)，若探测器检测到试验区有安全标签则禁止合闸动作。(3)在设备试验过程中防止工作人员离开安全控制区，系统在控制区放置脚踏开关，工作人员只有踩住脚踏才能保持交流接触器控制线圈不跳闸，如果离开，交流接触器合闸线圈将断路，保证了人员的安全性。2电路设计原理图2为装置的设计结构图，主要包括

6、了三部分电路：传感检测单元(红外探测器、低频无线传感器、踏板·183·皇垄垄笙一．．1ib葡萄蓑祷2012年12月!g!!==!!!==========!!=!!==2=======!!!===!!!!!e!!!一检测开关)、信号检测处理单元、报警与分合闸执行单元。!!竺

7、L—lI挂·t鼋星阳擞凳腱簇i,‘tllltllf1．．．．【．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．J拜关l国2系统模块化设计框图2．1传感检测单元(1)红外探测器。红外侦测原理是利用红外线经LED红外光发射二极体，再经光学镜面做聚焦处理以使光

8、线传至很远距离，由受光器接受。当有人横跨过监控防护区时，光线被遮断就会发出警报，在报警时红外接收器继电器闭合。红外探测器分布在试验现场四周，可根据试验区实际情况安放对数。(2)低频无线传感器。低频无线设备由低频控制器和RFID标签2个部分组成。低频控制器采用125kHz的电磁场对监控区域进行信号覆盖，当配备RFID标签的工作人员在监控区域内，125kHz的电磁场可触发标签发送无线报警信号；信号检测处理单元收到报警信号后，将分合闸执行单元始终保持在分离状态。125kHz低频信号不但具有很好的场穿透特性：不仅可穿透非磁性材料(如水、混凝

9、土、塑胶等)，而且还可精确的控制工作区域，一般控制半径2～3m可调。(3)脚踏开关。脚踏控制开关的功能主要是为了限定试验人员的位置，在设备高压试验期问工作人员若离开控制区，脚踏自动断开，高压电源切断，进一步确保试验人员安全。脚踏开关设