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(tài)監(jiān)測的重要手段，試驗數(shù)據(jù)為變電設備狀態(tài)評價的重要依據(jù)。電氣試驗項目中，經(jīng)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(tǒng)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(xiàn)有的安全措施是用網(wǎng)狀圍欄將試驗設備圍住，達到阻止非試驗人員誤入試驗區(qū)域的目的，網(wǎng)狀圍欄在使用過程中對現(xiàn)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(fā)生，不能很好地制止人員進入試驗區(qū)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(fā)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(shù)、安全措施布置時間及圍欄重量進行統(tǒng)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(xiàn)象（占比為3%，即安全報警成功率為97%），網(wǎng)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(jù)現(xiàn)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(tǒng)的警報聲更具警告作用。該裝置與傳統(tǒng)圍欄相比具有體積小、重量輕、方便攜帶、現(xiàn)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(fā)射單元、信號接收單元、系統(tǒng)板、軟件系統(tǒng)、報警單元及開關電源組成。感應單元理論依據(jù)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(qū)域的人員。信號發(fā)射系統(tǒng)采用433Hz無線傳輸系統(tǒng)，能夠把從感應器接收到的人員靠近信號通過無線電發(fā)射出去。信號接收單元同樣采用433Hz無線傳輸系統(tǒng)，與信號發(fā)射系統(tǒng)頻率匹配，能夠接收到信號發(fā)射系統(tǒng)發(fā)射的無線信號，將接收到的信號傳送給系統(tǒng)板的信號處理部分。系統(tǒng)板與軟件系統(tǒng)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(qū)域的異常信號，當出現(xiàn)異常信號的時候及時觸發(fā)報警單元動作開關。報警單元在接收到系統(tǒng)板的觸發(fā)動作信號時能夠及時發(fā)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(wěn)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(xiàn)場應用測試。試驗過程中，小組人員嚴格按照標準化作業(yè)指導書進行作業(yè)，對裝置布置時間進行了統(tǒng)計，同時在試驗過程中，對人員靠近試驗區(qū)域次數(shù)以及裝置報警次數(shù)進行了統(tǒng)計。測試結果如表2所示。

經(jīng)過現(xiàn)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(xiàn)場工作人員普遍反映該裝置攜帶方便，安全性高，現(xiàn)場應用效果良好，智能報警成功率100%。

經(jīng)過對現(xiàn)場應用情況進行測試分析，該裝置與傳統(tǒng)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(jié)約了勞動成本，在高壓試驗過程中的安全性保障方面發(fā)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。