非接觸式線路驗電裝置應用探討

吳錦秋+陳宇浩

摘 要：配電0.4kV架空線路停電檢修時，需要在0.4kV線路絕緣導線上進行驗電。傳統的方式需借助登桿工具或梯子登高，做好個人安全措施后，用電工刀切開絕緣導線絕緣層，再用驗電器對0.4kV線路進行驗電。這樣存在高空墜落、觸碰裸露導線觸電和降低導線絕緣程度的風險。為解決以上問題，我們研發了非接觸型0.4kV線路驗電裝置，使用可調節伸縮桿和非接觸式驗電探頭，實現在地面對檢修0.4kV低壓線路驗電，消除了作業風險，大幅減少驗電時間，提高了供電可靠性。

關鍵詞：驗電裝置；非接觸式；可調節伸縮桿

中圖分類號：TM726.3 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）35-0147-03

Abstract： When the low voltage line of 0.4kV is power cut， electrical examination is required. The traditional way with the pole tool or ladder climbing， safety measures， with the electric knife incision insulated layer， then use the electroscope. There is a risk of falling at high altitude， touching exposed wires and lowering the insulation of conductors. In order to solve the above problems， we have developed a non-contact low-voltage of 0.4kV electric checking device， using an adjustable telescopic rod and a non-contact electrical probe to check the electricity on the ground. The above risks are reduced， and the time of checking electricity is greatly reduced， and the reliability of the power supply is improved.

Keyword： electric checking device； non-contact； adjustable telescopic rod

1 概述

按照《中國南方電網有限責任公司電力安全工作規程》的要求，線路停電檢修時必須遵循停電、驗電、掛接地線再開始工作的規定。驗電操作必須通過驗電裝置來完成。驗電裝置是用來檢測電力設備上是否存在電壓的常用電力安全工具之一，通過驗電裝置明確驗證停電設備是否確無電壓，再進行其他操作，以防止出現帶電裝接地線或合接地刀閘、誤碰有電設備等惡性誤操作或惡性事故的發生[1]。由此可見，驗電裝置在電力行業中的作用不可忽視。

2 傳統驗電裝置使用問題分析

在日常工作中，我們在配電0.4kV線路檢修時，在停電操作后，需要對線路進行驗電，確保線路無電壓。在0.4kV線路絕緣導線上驗電時，需借助登桿工具或梯子登高，做好個人安全措施后，用電工刀切開絕緣導線絕緣層，再用0.4kV驗電器對0.4kV線路進行驗電。[2]

我們對以上的工作步驟進行分析，歸納出常規0.4kV驗電器作業存在以下風險及問題：（1）作業人員需要借助登桿工具或梯子進行登高作業，才能使驗電器觸碰到導線進行驗電，這樣存在著作業人員高空墜落的風險；（2）作業人員驗電時需要用電工刀切開絕緣導線絕緣層，工作中存在著碰觸裸露導線的風險；（3）驗電時，絕緣導線絕緣層被破壞，需要重新包扎絕緣膠布，存在絕緣導線缺失或絕緣降低的問題；（4）從配戴安全帶、登桿，掛接安全帶，切開絕緣導線絕緣層，驗電，包扎絕緣膠布，到驗電結束下桿，一條線路的驗電平均需要15-20分鐘，驗電耗費時間過長影響停送電時間，從而降低了供電可靠性。

（1）作業人員借助登桿工具或梯子登高作業存在的高空

墜落風險。

（2）作業人員在未驗電時用電工刀切開絕緣導線絕緣層

存在碰觸裸露導線的風險。

（3）存在驗電時絕緣導線絕緣層缺失或絕緣降低的問題。

（4）驗電耗費時間過長影響停送電時間，從而降低了供電可靠性。

3 一種新型非接觸式驗電裝置的研發

3.1 設計方案

3.1.1 使用伸縮桿避免登高作業風險

為了使作業人員無需登高作業，降低作業人員發生高處墜落事故的風險和提高工作效率，我們改進使用可調節伸縮桿，讓驗電探頭安裝在伸縮桿一端上，作業人員無需登高就可以進行驗電，快捷安全可行。

伸縮桿采用全絕緣材料，全長可達4.5米，分三段可以調節長短，適應力強，方便操作人員對不同高度的0.4kV線路進行驗電。[3]

3.1.2 使用非接觸式探頭驗電降低觸電風險

我們改進使用驗電探頭進行驗電，無需切開絕緣導線，只需將驗電探頭靠近線路即可進行驗電，不僅提高了工作效率，而且大大降低了作業人員發生觸電事故的風險[4]。

本裝置由驗電探頭傳感器、信號處理芯片，信號輸出模塊和供電元件四大部分組成，其整體思路原理圖如圖2所示。

驗電探頭為電磁感應式的驗電探頭，負責接收電信號。當線路帶電時，線路會產生電磁場，驗電探頭將電磁場轉換為電信號，輸入控制器（芯片）進行處理。[5]經控制器（芯片）處理后

的信號，再由多個LED燈和一個蜂鳴器作為輸出信號模塊進行輸出，從而顯示線路是否帶電。[6]假若線路不帶電，接收信號經芯片處理后，使LED1-3不亮，LED6不亮，蜂鳴器不響。假若線路帶電，接收信號經芯片處理后，根據信號中的電流強弱的信息，分別使LED1，LED2和LED3進行點亮，電流越大，點亮的LED越多，而且使LED6點亮閃爍，蜂鳴器也響得越頻繁。這就給驗電的作業人員一個非常直觀的信號線路是否帶電。endprint

此外，為了增加驗電裝置的實用性和易用性，我們使用兩個5號電池，即3V的電源為驗電裝置提供電源，電源更換方便[7]。還給驗電裝置增加了一個照明手電白光的功能，方便作業人員在夜間操作，增加了驗電裝置的適應能力。

3.2 使用說明

根據設計方案，我們研發了一種非接觸型的線路驗電裝置，包括控制器、提示元件、驗電探頭、供電元件和伸縮桿；驗電探頭安裝在伸縮桿的一端上，其中控制器與提示元件和驗電探頭連接，供電元件向控制器、提示元件供電。

在驗電過程中，作業人員只需調整伸縮桿長度，并將驗電探頭靠近0.4kV線路進行驗電，驗電探頭感應線路的電磁場后將信號反饋至控制器，控制器根據輸入信號控制提示元件作出警告提示，帶電線路火線，驗電裝置光顯顯示滿格，蜂鳴器響聲急促響亮；帶電線路零線，驗電裝置光顯顯示一格或不顯示，蜂鳴器響聲遲緩小聲；線路不帶電時，驗電裝置光顯不顯示，蜂鳴器沒響聲。

4 應用取得的成效

（1）根據詳細的設計資料，委托廠家生產出這種非接觸式線路驗電裝置，并且在日常工作中應用。應用半年時間，該非接觸式驗電裝置未發生故障和誤報信號，驗電各項功能安全可靠。試用的非接觸式線路驗電裝置各項指標均符合設計要求，運行可靠穩定。

（2）經濟效益：按每次停電檢修進行驗電需要0.33小時，影響100戶用戶正常用電，按平均電價每度電0.67元計算，包含人工成本每次停電驗電直接經濟損失約230元，另外由于驗電器顯示失效而造成惡性事件引起的經濟損失更是無可估量的，綜合停電損失、人工成本、誤操作損失等損失因素，初步估算中山地區每年可以節支約98萬元。

（3）社會效益：本文設計一種全新非接觸式線路驗電裝置的結構，解決了登桿高空作業、觸碰裸露導線觸電和導線絕緣受損的問題，減少0.4kV線路檢修停電時間，消除了作業人員高處墜落和觸電等高危人身風險。提升了電力施工作業安全性和效率，同時也提高了供電可靠性和用戶對供電部門的滿意度。

5 結束語

結合實際生產中遇到的問題，本文研制了新型非接觸式線路驗電裝置，顛覆傳統驗電器常規作業方法與習慣。一方面針對登高作業的問題，我們使用伸縮桿，實現了作業人員在地面就能完成對停電0.4kV架空絕緣線路停電驗電作業，消除登高作業人員墜落風險；另一方面采用了智能單片機芯片集成驗電器聲光報警、自動靈敏、自動差機、NVC零火線測試等控制功能，實現在雙重絕緣條件下對線路及電器設備進行驗電，使驗電工作更加安全便捷、省時，提高了供電可靠性。這一成果的應用解決了安全生產現實需求，創造了良好的安全效益、社會效益和經濟效益。

參考文獻：

[1]戴克銘.驗電器的正確使用[J].電力安全技術，2010，12（9）：63-66.

[2]崔立.防止驗電器使用不當引起事故[J].電力安全技術，2002，4（5）：39-39.

[3]王樹軍，徐碩.伸縮式絕緣操作桿的研制應用[J].農村電工，2017（1）：31-31.

[4]梁旭霞，曹世鵬，李正鵬.一種非接觸式近場區驗電方法和裝置：CN106199222A[P].2016.

[5]蔡歡歡.基于SPE61A單片機的非接觸式高壓驗電器的開發[J].今日電子，2008（10）：92-94.

[6]王月愛，王勃.基于C8051F020控制的新型無接觸式驗電器的研究[J].工業儀表與自動化裝置，2015（01）：46-49.

[7]陳爽.自制簡易非接觸式交流驗電筆[J].無線電，2015（5）：40-41.endprint