1.4 kV～4.2 kV驗電器試驗電壓發生器的研制

曾愛玉

（福建漳州新源電力工程有限公司電控設備廠，福建漳州 363000）

0 引言

在電氣設備上工作，驗電操作是必須遵循的保證安全技術措施之一。通過驗電器明確驗證停電設備有無電壓，再進行其他操作，以防止出現帶電裝接地線（合接地刀閘）、誤碰有電設備等惡性事故的發生。因此，安規4.3.1明確規定：“驗電時，應使用相應電壓等級，合格的接觸式驗電器，在裝設接地線或合接地刀閘（裝置）處對各相分別驗電”。同時也規定：“驗電前，應先在有電設備上進行試驗，確證驗電器良好；無法在有電設備上進行試驗時可用工頻高壓發生器等確證驗電器良好。”

目前，電力行業傳統使用的工頻高壓驗電信號發生器存在體積大，攜帶和操作不便的問題，無法實現現場、即時、快捷的驗證驗電器好壞。現場施工人員通常使用驗電器上的自檢按鈕進行驗電檢查，不符合電力生產安全工作規定。南方某電力公司曾發生過一起驗電器失效，在檢查過程中未發現，造成人員誤操作而觸電死亡的惡性事故：一名線路操作工人通過驗電器自檢裝置檢查驗電器，驗電器的自檢指示驗電器正常，就認定驗電器完好，實際上驗電器的感應元件已失效。使用這把驗電器對準備停電工作的線路驗電，驗電器未報警即判斷線路無電，就開始掛裝接地線，出現帶電裝接地線，造成觸電死亡。解決上述問題最好的方法是為現場施工人員提供一種攜帶和操作方便的1.4 kV～4.2 kV驗電器試驗電壓發生器。

1 1.4 kV～4.2 kV驗電器試驗電壓發生器研制依據

電力行業標準《DL740-2000》對A類(常用)驗電器的啟動電壓做出了明確規定：啟動電壓值不高于額定電壓的40%，不低于額定電壓的15%，即0.15 UN≤UST≤0.40 UN。也就是說驗電器的啟動電壓測試方法及測試裝置都在這一前提下完成的，任何與之不同的測試方法與裝置試驗出來的結果都是不準確的。驗電器啟動電壓值的規定，以及針對上述現有技術存在的問題提出改進措施，為研制本電壓發生器提供研制依據。

2 1.4 kV～4.2 kV驗電器試驗電壓發生器實施方案

本次開發的1.4 kV～4.2 kV驗電器試驗電壓發生器解決的技術問題是提供一種空間占用小、攜帶方便、操作安全、判斷準確的驗電器啟動電壓試驗電壓發生器，應此要求設計技術方案及原理如下。

（1）本電壓發生器技術方案原理框圖如圖1所示。操作電源為控制回路供電，控制回路上設置有控制電源開關和分合閘開關，分合閘開關分別連接至時間繼電器和交流接觸器，交流接觸器連接至電壓切換開關，電壓切換開關輸出端連接至電壓互感器的低壓側輸入端，電壓互感器的高壓側輸出端設置于操作箱內。控制回路連接有信號指示回路，指示回路的信號燈連接至交流接觸器，電壓互感器的低壓側設有監測高壓側輸出端實際電壓的監測繞組，并接入電壓表進行顯示，電壓互感器設有1.4/0.22 kV～4.2/0.22 kV等五個不同變比。通過電壓切換開關的切換使低壓電源分別接入到電壓互感器的不同低壓側輸入端，從而實現高壓側分別輸出1.4 kV、1.5 kV、3 kV、4 kV和4.2 kV五個檔位電壓。

圖1 技術方案原理框圖

（2）1.4 kV～4.2 kV驗電器試驗電壓發生器工作原理：本1.4 kV～4.2 kV驗電器試驗電壓發生器操作電源為交流工頻220 V電源，由一只1.4～4.2 kV/0.22 kV型電壓互感器與一只5 kV/0.22 kV電壓表、時間繼電器、交流接觸器、電壓切換開關、空氣開關、信號燈組成控制回路和信號指示回路，其工作原理如圖2所示。

圖2 1.4kV～4.2kV驗電器試驗電壓發生器

操作電源輸入交流工頻220 V電壓，合閘按鈕接通控制回路，紅色指示燈閃亮，通過操作電壓切換開關使AC220 V交流電分別切入電壓互感器低壓側的不同繞組，并在電壓互感器高壓側分別輸出1.4 kV、1.5 kV、3 kV、4 kV和4.2 kV的電壓，接在電壓互感器低壓側監測繞組的電壓表顯示高壓側輸出端的實際電壓。此時將驗電器的探頭接觸PT高壓輸出端的羊角即A端鈕，正常情況下，驗電器在1.4 kV、4.2 kV兩檔電壓等級中是沒有聲光報警的，如果有聲光報警，說明驗電器啟動電壓值過低或過高或存在故障，判斷為不合格；驗電器在1.5 kV、3 kV、4 kV三檔電壓等級中有聲光報警，說明驗電器工作正常可靠，沒有聲光報警可判斷驗電器為不合格。在控制回路接入時間繼電器接點可以實現延時斷電功能，時間設置范圍可調，確保試驗結束后自動切斷電壓發生器電源，防止工作人員誤碰。

3 1.4 kV～4.2 kV驗電器試驗電壓發生器功能

本次開發的1.4 kV～4.2 kV驗電器試驗電壓發生器適用于試驗便攜式10 kV驗電器的感應器、聲光報警器能否正常工作。其功能為給驗電器提供工頻交流電壓信號，用于驗電器起動電壓試驗的一種電信號發生裝置。具備定量輸出工頻1.4 kV、1.5 kV、3 kV、4 kV、4.2 kV五檔位的試驗電壓功能。其外形設計較為靈活，有兩種方式。一種是互感器與操作箱制作成一體式，其控制電源開關空氣開關1、電壓切換開關2、信號燈以及電壓表9均設置于互感器箱的柜門上，節約了空間，縮小了其外形尺寸，重量僅十幾千克，便于攜帶運輸，如圖3所示。另一種是電壓互感器3和操作箱4以分體式固定安裝在配電室墻上，如圖4所示。

圖3 PT與操作箱一體式

4 1.4 kV～4.2 kV驗電器試驗電壓發生器使用效果

這種1.4 kV～4.2 kV驗電器試驗電壓發生器具有以下有益效果：

（1）安裝、攜帶方便，體積小，重量輕，所占空間小；

（2）方便、安全，操作時無需進行繁瑣的調壓，使用起來快捷、方便；

（3）判斷準確，具有輸出電壓1.4 kV、1.5 kV、3 kV、4 kV和4.2 kV五個檔位，符合電力生產安全工作規定。

該發生器2011年推廣使用以來，已在南方地區各配電室、變電站、線路上廣泛運用，解決了全部停電場所的驗電問題，并取得了實效。它能在掛接地線前驗證驗電筆是否完好，確保操作安全，解決了線路上工作無法即時驗電的問題；而對運行人員來說解決了密封開關柜無法試驗電筆的實際問題，有效地遏制了帶電合接地刀閘事故，確保了人身和設備安全。

圖4 PT與操作箱分體式

5 結束語

1.4 kV～4.2 kV驗電器試驗電壓發生器使用至今沒有發生因驗電器驗電失靈造成的事故，運行穩定，完全可以滿足實際應用，并以其安裝、攜帶方便及定量輸出電壓的優勢解決了傳統驗電發生器檢查試驗存在的技術問題。因此本電壓發生器設計原理和思路的正確性得到驗證。