高壓試驗安全報警裝置研制與應用

摘 要：電氣試驗是變電設備狀態監測的重要手段，試驗數據為變電設備狀態評價的重要依據。電氣試驗項目中，經常會涉及到高電壓，如交流耐壓試驗、直流耐壓試驗、介質損耗試驗、絕緣電阻測試等很多試驗儀器都會輸出高電壓，試驗過程中一旦疏忽就可能危及自身及他人的生命安全。

關鍵詞：試驗；裝置；儀器

1 存在問題

我們對電器實驗儀器使用電壓比例進行了統計如圖1：

由此可見，高壓試驗過程中保證非試驗人員遠離高壓設備，確保人員安全是一個非常重要的問題。

現有的安全措施是用網狀圍欄將試驗設備圍住，達到阻止非試驗人員誤入試驗區域的目的，網狀圍欄在使用過程中對現場人員的安全警示作用日趨降低，時有人員翻越圍欄情況發生，不能很好地制止人員進入試驗區域，因此，研制一套實時提醒、及時警示的安全措施避免事故的發生是非常必要的。

對2014年7月至12月高壓試驗時人員翻越圍欄次數、安全措施布置時間及圍欄重量進行統計，結果如表1所示。

從調查表中可以看出，高壓試驗時有人員翻越圍欄現象（占比為3%，即安全報警成功率為97%），網狀圍欄攜帶不便，布置時間較長。因此，擁有一套安全方便省時的安全措施至關重要。

2 設計思路

我們研制的新型裝置有一臺報警主機和四臺感應器組成，根據現場實際情況，可將報警主機和多臺感應器組合成一套報警裝置。將紅外感應、無線傳輸、單片機技術結合，設計出一個報警主機帶多臺感應器的高壓試驗安全報警裝置，報警聲音采用真人語音報警，比傳統的警報聲更具警告作用。該裝置與傳統圍欄相比具有體積小、重量輕、方便攜帶、現場組裝時間短、報警成功率高的特點。

3 技術方案論證

該裝置主要由感應單元、信號發射單元、信號接收單元、系統板、軟件系統、報警單元及開關電源組成。感應單元理論依據主要是熱釋電紅外感應原理，工作時可探測試驗過程中靠近高壓區域的人員。信號發射系統采用433Hz無線傳輸系統，能夠把從感應器接收到的人員靠近信號通過無線電發射出去。信號接收單元同樣采用433Hz無線傳輸系統，與信號發射系統頻率匹配，能夠接收到信號發射系統發射的無線信號，將接收到的信號傳送給系統板的信號處理部分。系統板與軟件系統配合工作，通過不斷掃描信號接收單元傳送過來的信號，識別人員靠近高壓區域的異常信號，當出現異常信號的時候及時觸發報警單元動作開關。報警單元在接收到系統板的觸發動作信號時能夠及時發出聲光報警信號，警示靠近人員高壓危險，請勿靠近。電源部分采用穩壓性能好的開關電源，能夠保證電壓質量，有利于各元件正常工作。

4 效果及應用前景

2015年10月9日到2015年11月13日例行試驗過程中，該小組分別在公司所轄仙臺變電站、葉縣變電站、桃任店變電站、保安變電站、辛店變電站等五個變電站進行了現場應用測試。試驗過程中，小組人員嚴格按照標準化作業指導書進行作業，對裝置布置時間進行了統計，同時在試驗過程中，對人員靠近試驗區域次數以及裝置報警次數進行了統計。測試結果如表2所示。

經過現場應用測試，整體裝置重量為4.3kg，布置時間平均為7.5分鐘。現場工作人員普遍反映該裝置攜帶方便，安全性高，現場應用效果良好，智能報警成功率100%。

經過對現場應用情況進行測試分析，該裝置與傳統圍欄相比，可靠性高，攜帶方便，布置時間短，效果顯著。提高了工作效率，節約了勞動成本，在高壓試驗過程中的安全性保障方面發揮了重要作用。在越來越注重工作過程中安全問題的大背景下，具有很好的推廣前景。