高壓試驗室的電氣安全設計

白曉東

（寧夏電子產品監督檢驗所 750001）

1 引言

高壓試驗室的電氣設計主要涉及3大方面：接地、屏蔽以及安全。高壓試驗室的安全系統設計是否合理，是高壓試驗室能否安全運行的關鍵。本文結合寧夏力成電氣集團公司高壓試驗室工程實例，對高壓試驗室電氣的安全設計技術措施作一總結，僅供參考。

2 工程概況

寧夏力成電氣集團公司高壓試驗室總建筑面積為1000 m2。高壓試驗大廳為單層建筑，分為東西兩個區，西區試驗室面積為m×54 m，高為21 m；東區試驗室面積44 m×54 m，高為35 m，東區試驗室的北側為電容器室及試驗室設備用房；南側為三層控制室、調試室及辦公用房。試驗室與控制室為六面屏蔽體，六面屏蔽體與接地系統采用絕緣層隔離。在試驗時六面屏蔽體采用一點接地形式。

3 高壓試驗室電氣安全措施

根據DL 560--1995規定和高壓試驗室電氣工程的設計以及類似工程的運行經驗，高壓試驗室應具備下列基本的安全硬件條件。

3.1 可靠的接地

高壓試驗室必須有良好的接地系統，接地電阻≤0.5Ω(本工程中設計接地電阻＜0.25 Ω)，以保證高壓試驗測量準確度和人身安全。在具有良好的接地系統條件下，整個六面屏蔽體試驗室視作一個等電位體。應接地的高壓試驗設備和試品外殼必須良好接地，試驗設備的接地點與被試驗設備的接地點之間應有可靠的金屬性連接。試驗室內所有的金屬架構、固定的金屬安全屏蔽遮欄、采暖水管、工藝循環水管等均必須與屏蔽接地網牢固連接，接地點應有明顯可見的標志。

高壓試驗設備、試品和動力配電裝置所用的攜帶型接地線應用多股編織裸銅線或外覆透明絕緣層銅質軟絞線或銅帶制成。攜帶型接地線應用專用的線夾固定在導體上，接地線與接地體的連接應用螺栓連接在固定的接地點上。接地線應盡可能短，嚴禁用纏繞法進行接地。在貫通試驗廳的一次電纜溝中設置50 mm×5 mm扁鋼接地排和臨時接地栓，以供高壓試驗設備、試品和動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可靠多點電氣連接。高壓試驗設備和試品上所用的接地線，其截面應能滿足試驗要求，但不得小于4 mm2。動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 防止感應電壓和放電反擊的措施

進行高壓試驗時，試驗設備鄰近的其他儀器設備應采用防止感應電壓的措施，將鄰近的其他儀器設備短接并可靠接地。在電容器室設置專用的短路接地井與接地系統連接，試驗室閑置的電容設備應短路接地。

為防止高壓試驗時電磁場影響和地電位升高引起反擊，試驗室應有相應安全技術措施。由于試驗廳是一個封閉的六面屏蔽體，在試驗室內可以方便地做到等電位聯結。但在試驗放電的瞬間，六面屏蔽體與建筑周邊會因局部地電位升高而產生電位梯度，因此進入試驗室的高壓電纜應加金屬管保護埋地敷設，金屬保護管的長度不小于15 m，每隔5 m與接地極連接。同時對重要的儀器和弱電設備應裝設防止放電反擊和感應電壓的保護裝置。

3.3 安全距離與絕緣隔離

在高壓試驗試驗區周圍應設置遮欄，遮欄的網孔直徑不大于50 mm(IP10)，其高度不低于2 m，并可靠接地。在遮欄上懸掛適當數量的“止步，高壓危險”標示牌。試驗中的高壓引線及試驗設備帶電部分至遮欄的距離必須大于表1和表2中所列的數值。(該工程中試驗電壓為550 kV，安全距離為6 m。)

表1 交流和直流試驗安全距離

表2 沖擊試驗(峰值)安全距離

在同一試驗室內同時進行不同的高壓試驗時，各試驗區間必須按各自的安全距離用遮欄隔開，同時設置明顯的標示牌，并留有安全通道。控制室操作區應鋪橡膠絕緣墊。

3.4 電源聯鎖和門禁系統

通往試驗區的外門、內門與各試驗區間的隔離遮欄均需裝設門扣和門磁開關，在控制室應能反映出門的開閉狀態，每個試驗區的出入門和本試驗區的試驗電源應有聯鎖。在3次廣播清場后試驗區的所有出入門全部關閉，才能手動接通該試驗區的試驗電源；當通往該試驗區的任一出入門打開時，應發出報警信號，并使該試驗區的試驗電源跳閘。在試驗區關閉門后，應掛上“進行試驗，嚴禁入內”的安全標示牌或點亮安全信號標示燈，以防人員誤闖入試驗區。

3.5 消防措施

由于高壓試驗室分成幾個試驗區，當某個試驗區在進行試驗時，該試驗區處于無人有(高壓)電的狀態，而同時相鄰試驗區有可能處于有人無(高壓)電的準備狀態，因此需在試驗狀態下考慮消防通道的設計，即各個試驗區在相鄰試驗區進行試驗時不應將相鄰試驗區作為消防通道，要求試驗廳周圍應有消防通道，并保證暢通無阻。同時要求試驗室內的地面平整，留有符合要求、標志清晰的通道，室內布置整潔，不許隨意堆放雜物。

3.6 安全照明

變配電室、控制室等應設置應急照明電源。高壓試驗室除了一般照明外，還需設置安全照明。通往高空操作平臺的馬道欄桿上應設置不大于36 V的低壓照明；由于高壓試驗室的主照明為氣體放電燈，失電后不能立即點亮，因此在高壓試驗室四周約2.5 m高度設置熒光燈作為安全照明；對于有一定高度的高掛試驗區，應考慮觀測高掛試驗件的空間照明，其照度可按地面照度的50%進行設計。

4 結語

高壓試驗室是屬于比較特殊的工業建筑，為了保障在進行高壓試驗時人身、設備和試品的安全，除了需制訂安全操作規程、安全規章制度等，還需在高壓試驗室的電氣設計中確保具備以下安全條件：①可靠的接地；②防止感應電壓和放電反擊的措施；③保證安全距離和絕緣隔離；④可靠的電源聯鎖和門禁系統；⑤完善的消防通道和消防設施；⑥考慮周到的安全照明。

[1]DL 560--1995 電業安全工作規程(高壓試驗室部分)[S].