高壓試驗(yàn)室的電氣安全設(shè)計(jì)

白曉東

（寧夏電子產(chǎn)品監(jiān)督檢驗(yàn)所 750001）

1 引言

高壓試驗(yàn)室的電氣設(shè)計(jì)主要涉及3大方面：接地、屏蔽以及安全。高壓試驗(yàn)室的安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)是否合理，是高壓試驗(yàn)室能否安全運(yùn)行的關(guān)鍵。本文結(jié)合寧夏力成電氣集團(tuán)公司高壓試驗(yàn)室工程實(shí)例，對(duì)高壓試驗(yàn)室電氣的安全設(shè)計(jì)技術(shù)措施作一總結(jié)，僅供參考。

2 工程概況

寧夏力成電氣集團(tuán)公司高壓試驗(yàn)室總建筑面積為1000 m2。高壓試驗(yàn)大廳為單層建筑，分為東西兩個(gè)區(qū)，西區(qū)試驗(yàn)室面積為m×54 m，高為21 m；東區(qū)試驗(yàn)室面積44 m×54 m，高為35 m，東區(qū)試驗(yàn)室的北側(cè)為電容器室及試驗(yàn)室設(shè)備用房；南側(cè)為三層控制室、調(diào)試室及辦公用房。試驗(yàn)室與控制室為六面屏蔽體，六面屏蔽體與接地系統(tǒng)采用絕緣層隔離。在試驗(yàn)時(shí)六面屏蔽體采用一點(diǎn)接地形式。

3 高壓試驗(yàn)室電氣安全措施

根據(jù)DL 560--1995規(guī)定和高壓試驗(yàn)室電氣工程的設(shè)計(jì)以及類似工程的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，高壓試驗(yàn)室應(yīng)具備下列基本的安全硬件條件。

3.1 可靠的接地

高壓試驗(yàn)室必須有良好的接地系統(tǒng)，接地電阻≤0.5Ω(本工程中設(shè)計(jì)接地電阻＜0.25 Ω)，以保證高壓試驗(yàn)測(cè)量準(zhǔn)確度和人身安全。在具有良好的接地系統(tǒng)條件下，整個(gè)六面屏蔽體試驗(yàn)室視作一個(gè)等電位體。應(yīng)接地的高壓試驗(yàn)設(shè)備和試品外殼必須良好接地，試驗(yàn)設(shè)備的接地點(diǎn)與被試驗(yàn)設(shè)備的接地點(diǎn)之間應(yīng)有可靠的金屬性連接。試驗(yàn)室內(nèi)所有的金屬架構(gòu)、固定的金屬安全屏蔽遮欄、采暖水管、工藝循環(huán)水管等均必須與屏蔽接地網(wǎng)牢固連接，接地點(diǎn)應(yīng)有明顯可見的標(biāo)志。

高壓試驗(yàn)設(shè)備、試品和動(dòng)力配電裝置所用的攜帶型接地線應(yīng)用多股編織裸銅線或外覆透明絕緣層銅質(zhì)軟絞線或銅帶制成。攜帶型接地線應(yīng)用專用的線夾固定在導(dǎo)體上，接地線與接地體的連接應(yīng)用螺栓連接在固定的接地點(diǎn)上。接地線應(yīng)盡可能短，嚴(yán)禁用纏繞法進(jìn)行接地。在貫通試驗(yàn)廳的一次電纜溝中設(shè)置50 mm×5 mm扁鋼接地排和臨時(shí)接地栓，以供高壓試驗(yàn)設(shè)備、試品和動(dòng)力配電裝置所用的攜帶型接地線就近連接，接地排與屏蔽底板網(wǎng)可靠多點(diǎn)電氣連接。高壓試驗(yàn)設(shè)備和試品上所用的接地線，其截面應(yīng)能滿足試驗(yàn)要求，但不得小于4 mm2。動(dòng)力配電裝置上所用的攜帶型接地線，其截面不得小于25 mm2。

3.2 防止感應(yīng)電壓和放電反擊的措施

進(jìn)行高壓試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)設(shè)備鄰近的其他儀器設(shè)備應(yīng)采用防止感應(yīng)電壓的措施，將鄰近的其他儀器設(shè)備短接并可靠接地。在電容器室設(shè)置專用的短路接地井與接地系統(tǒng)連接，試驗(yàn)室閑置的電容設(shè)備應(yīng)短路接地。

為防止高壓試驗(yàn)時(shí)電磁場(chǎng)影響和地電位升高引起反擊，試驗(yàn)室應(yīng)有相應(yīng)安全技術(shù)措施。由于試驗(yàn)廳是一個(gè)封閉的六面屏蔽體，在試驗(yàn)室內(nèi)可以方便地做到等電位聯(lián)結(jié)。但在試驗(yàn)放電的瞬間，六面屏蔽體與建筑周邊會(huì)因局部地電位升高而產(chǎn)生電位梯度，因此進(jìn)入試驗(yàn)室的高壓電纜應(yīng)加金屬管保護(hù)埋地敷設(shè)，金屬保護(hù)管的長(zhǎng)度不小于15 m，每隔5 m與接地極連接。同時(shí)對(duì)重要的儀器和弱電設(shè)備應(yīng)裝設(shè)防止放電反擊和感應(yīng)電壓的保護(hù)裝置。

3.3 安全距離與絕緣隔離

在高壓試驗(yàn)試驗(yàn)區(qū)周圍應(yīng)設(shè)置遮欄，遮欄的網(wǎng)孔直徑不大于50 mm(IP10)，其高度不低于2 m，并可靠接地。在遮欄上懸掛適當(dāng)數(shù)量的“止步，高壓危險(xiǎn)”標(biāo)示牌。試驗(yàn)中的高壓引線及試驗(yàn)設(shè)備帶電部分至遮欄的距離必須大于表1和表2中所列的數(shù)值。(該工程中試驗(yàn)電壓為550 kV，安全距離為6 m。)

表1 交流和直流試驗(yàn)安全距離

表2 沖擊試驗(yàn)(峰值)安全距離

在同一試驗(yàn)室內(nèi)同時(shí)進(jìn)行不同的高壓試驗(yàn)時(shí)，各試驗(yàn)區(qū)間必須按各自的安全距離用遮欄隔開，同時(shí)設(shè)置明顯的標(biāo)示牌，并留有安全通道。控制室操作區(qū)應(yīng)鋪橡膠絕緣墊。

3.4 電源聯(lián)鎖和門禁系統(tǒng)

通往試驗(yàn)區(qū)的外門、內(nèi)門與各試驗(yàn)區(qū)間的隔離遮欄均需裝設(shè)門扣和門磁開關(guān)，在控制室應(yīng)能反映出門的開閉狀態(tài)，每個(gè)試驗(yàn)區(qū)的出入門和本試驗(yàn)區(qū)的試驗(yàn)電源應(yīng)有聯(lián)鎖。在3次廣播清場(chǎng)后試驗(yàn)區(qū)的所有出入門全部關(guān)閉，才能手動(dòng)接通該試驗(yàn)區(qū)的試驗(yàn)電源；當(dāng)通往該試驗(yàn)區(qū)的任一出入門打開時(shí)，應(yīng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并使該試驗(yàn)區(qū)的試驗(yàn)電源跳閘。在試驗(yàn)區(qū)關(guān)閉門后，應(yīng)掛上“進(jìn)行試驗(yàn)，嚴(yán)禁入內(nèi)”的安全標(biāo)示牌或點(diǎn)亮安全信號(hào)標(biāo)示燈，以防人員誤闖入試驗(yàn)區(qū)。

3.5 消防措施

由于高壓試驗(yàn)室分成幾個(gè)試驗(yàn)區(qū)，當(dāng)某個(gè)試驗(yàn)區(qū)在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，該試驗(yàn)區(qū)處于無(wú)人有(高壓)電的狀態(tài)，而同時(shí)相鄰試驗(yàn)區(qū)有可能處于有人無(wú)(高壓)電的準(zhǔn)備狀態(tài)，因此需在試驗(yàn)狀態(tài)下考慮消防通道的設(shè)計(jì)，即各個(gè)試驗(yàn)區(qū)在相鄰試驗(yàn)區(qū)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)不應(yīng)將相鄰試驗(yàn)區(qū)作為消防通道，要求試驗(yàn)廳周圍應(yīng)有消防通道，并保證暢通無(wú)阻。同時(shí)要求試驗(yàn)室內(nèi)的地面平整，留有符合要求、標(biāo)志清晰的通道，室內(nèi)布置整潔，不許隨意堆放雜物。

3.6 安全照明

變配電室、控制室等應(yīng)設(shè)置應(yīng)急照明電源。高壓試驗(yàn)室除了一般照明外，還需設(shè)置安全照明。通往高空操作平臺(tái)的馬道欄桿上應(yīng)設(shè)置不大于36 V的低壓照明；由于高壓試驗(yàn)室的主照明為氣體放電燈，失電后不能立即點(diǎn)亮，因此在高壓試驗(yàn)室四周約2.5 m高度設(shè)置熒光燈作為安全照明；對(duì)于有一定高度的高掛試驗(yàn)區(qū)，應(yīng)考慮觀測(cè)高掛試驗(yàn)件的空間照明，其照度可按地面照度的50%進(jìn)行設(shè)計(jì)。

4 結(jié)語(yǔ)

高壓試驗(yàn)室是屬于比較特殊的工業(yè)建筑，為了保障在進(jìn)行高壓試驗(yàn)時(shí)人身、設(shè)備和試品的安全，除了需制訂安全操作規(guī)程、安全規(guī)章制度等，還需在高壓試驗(yàn)室的電氣設(shè)計(jì)中確保具備以下安全條件：①可靠的接地；②防止感應(yīng)電壓和放電反擊的措施；③保證安全距離和絕緣隔離；④可靠的電源聯(lián)鎖和門禁系統(tǒng)；⑤完善的消防通道和消防設(shè)施；⑥考慮周到的安全照明。

[1]DL 560--1995 電業(yè)安全工作規(guī)程(高壓試驗(yàn)室部分)[S].