電纜避雷器帶電測(cè)試輔助裝置的研制

譚楊寶

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司中山供電局，廣東中山528400）

0 引言

目前，在電力系統(tǒng)中應(yīng)用最為廣泛的一類避雷器稱為金屬氧化鋅避雷器，主要組成為疊加的氧化鋅閥片。此閥片要長(zhǎng)期承受運(yùn)行電壓的作用，因而不斷有泄漏電流流過(guò)，如果金屬氧化鋅避雷器在運(yùn)行中發(fā)生劣化，通過(guò)氧化鋅閥片的泄漏電流就會(huì)增大，使得金屬氧化鋅避雷器發(fā)熱嚴(yán)重，最終導(dǎo)致其熱崩潰而發(fā)生設(shè)備事故。所以在實(shí)際工作中，可通過(guò)避雷器帶電測(cè)試儀器測(cè)試運(yùn)行中通過(guò)金屬氧化鋅避雷器的泄漏電流來(lái)判斷其運(yùn)行狀況。然而，如圖1所示，在進(jìn)行此項(xiàng)工作時(shí)，存在兩個(gè)比較突出的問(wèn)題：（1）接線繁瑣，測(cè)試效率較低；（2）爬桿塔帶電接線有人身觸電風(fēng)險(xiǎn)。因此，中山供電局研制了電纜避雷器帶電測(cè)試輔助裝置來(lái)避免這兩個(gè)問(wèn)題。

圖1 未使用輔助裝置的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試圖

1 電纜避雷器帶電測(cè)試輔助裝置

針對(duì)測(cè)試效率低及人身觸電風(fēng)險(xiǎn)兩個(gè)問(wèn)題，中山供電局研制了電纜避雷器帶電測(cè)試輔助裝置，該裝置的特點(diǎn)如下：安全可靠、防水、耐腐蝕、輕便，并且對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)基本無(wú)影響，避免了人工爬桿塔來(lái)進(jìn)行接拆線的工作，降低了人身觸電、高空墜落風(fēng)險(xiǎn)，提高了工作效率。

1.1 裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1.1.1 裝置結(jié)構(gòu)材料選擇

裝置的主體結(jié)構(gòu)主要作為中間媒質(zhì)用于固定從氧化鋅避雷器測(cè)試點(diǎn)引出的測(cè)試引線，安裝在桿塔底部距地面1.5～2 m高的角鋼上，所以必須使用耐腐蝕性好、強(qiáng)度高、防水、輕便可靠的金屬材料。常見的金屬材料有鐵、銅、鋁、鋁合金、不銹鋼等，現(xiàn)統(tǒng)計(jì)了這5種常見金屬的相關(guān)特性，如表1所示。

從實(shí)用性及現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境出發(fā)，綜合考慮材料耐腐蝕特性、密度、硬度等多個(gè)方面的因素，最終選擇304不銹鋼作為裝置主體結(jié)構(gòu)的制造材料。

1.1.2 裝置結(jié)構(gòu)形狀設(shè)計(jì)

經(jīng)分析論證，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，最終確定裝置結(jié)構(gòu)形狀及具體尺寸如圖2所示，裝置箱蓋與箱體連接處裝設(shè)密封發(fā)泡硅橡膠，在線路避雷器接地引下線有雨水流下，應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)密封防水，防護(hù)等級(jí)IP65。

表1 常見金屬材料特性

圖2 裝置主體外觀尺寸圖（單位：mm）

1.2 裝置的附件設(shè)計(jì)

輸電線路上線路避雷器的泄漏電流基本均是直接在線路避雷器計(jì)數(shù)器的兩端通過(guò)電流采樣線直接采樣，因此在對(duì)線路避雷器的泄漏電流進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，需要測(cè)試人員爬到線路避雷器的桿塔上，將電流采樣線夾到線路避雷器計(jì)數(shù)器的兩端，因?yàn)檩旊娋€路上有高壓存在，故作業(yè)危險(xiǎn)，不方便接線。針對(duì)此問(wèn)題，我們研究利用測(cè)試引線將線路避雷器計(jì)數(shù)器的線路電流引到該輔助裝置內(nèi)的接線柱上，測(cè)試時(shí)再?gòu)慕泳€柱上采信號(hào)，達(dá)到了測(cè)試方便、安全可靠的效果。

裝置的附件設(shè)計(jì)包括測(cè)試引線的選材、接線柱的選材、接地銅排的設(shè)計(jì)和固定板的設(shè)計(jì)，具體如表2所示。

1.3 裝置整體效果圖

裝置的整體效果圖如圖3所示。

本裝置的整體主要分為8個(gè)部分，其中包括：裝置主體外殼1，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘查要求設(shè)計(jì)，能將裝置固定在現(xiàn)場(chǎng)輸電線路的桿塔上，采用不銹鋼304/d1.5材料，起到防銹、安全可靠的效果；環(huán)氧板固定螺絲2，采用不銹鋼φ7的螺絲；電流采樣線接線柱3，將線路避雷器計(jì)數(shù)器的前端和接地端采用6 mm2的BVR導(dǎo)線引到此接線柱上，方便測(cè)試時(shí)電流采樣的接線，且作業(yè)安全；環(huán)氧板上綁線孔4，環(huán)氧板上開設(shè)孔位方便接引線的布線，達(dá)到美觀要求；接地線銅排5，兩端用接線柱固定，中間留螺孔與接地線連接，確保一端電流采樣線進(jìn)行接地，正常電流采樣；電流采樣線進(jìn)線口6，設(shè)置A、B、C三相電流進(jìn)線口與地線進(jìn)口線，不容易混亂，方便接線；環(huán)氧板7，保護(hù)人接觸到箱體外面時(shí)不發(fā)生觸電，箱體內(nèi)接線柱與電流采樣線連接后電流正常接到監(jiān)測(cè)儀器內(nèi)，達(dá)到接線方便且作業(yè)安全可靠的目的；裝置主體外殼固定孔8，每一側(cè)的外殼上設(shè)置有2個(gè)螺絲孔和3個(gè)方形孔，既可保證裝置主體與桿塔用螺絲緊固，也可保證裝置主體與桿塔用鋼扎帶緊固，可保證有足夠的連接堅(jiān)固力。裝置的現(xiàn)場(chǎng)安裝如圖4所示。

表2 裝置附件表

圖3 裝置整體效果圖

圖4 現(xiàn)場(chǎng)安裝圖

2 裝置的安全性及使用效果

（1）首先對(duì)裝置進(jìn)行了外觀、結(jié)構(gòu)、防水和絕緣性現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收，驗(yàn)收項(xiàng)目結(jié)果如表3所示。

（2）接著對(duì)裝置進(jìn)行了測(cè)試效果的驗(yàn)收，主要是驗(yàn)收裝置使用后試驗(yàn)數(shù)據(jù)是否出現(xiàn)較大誤差。現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，裝置的使用對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)基本無(wú)影響，表4記錄了現(xiàn)場(chǎng)未使用輔助裝置直接在桿塔上測(cè)試和使用了輔助裝置測(cè)試所得的數(shù)據(jù)。

表3 裝置現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)項(xiàng)目表

表4 現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)記錄對(duì)比表

從表4的數(shù)據(jù)對(duì)比及圖5與圖6的波形對(duì)比可以看出，使用裝置后對(duì)試驗(yàn)結(jié)果基本無(wú)影響，測(cè)試效果驗(yàn)收通過(guò)。

圖5 未使用輔助裝置測(cè)試所得數(shù)據(jù)波形圖

圖6 使用了輔助裝置測(cè)試所得的數(shù)據(jù)波形圖

（3）繼續(xù)對(duì)裝置的使用效果進(jìn)行驗(yàn)收，主要驗(yàn)收項(xiàng)目為裝置使用前后測(cè)試所需的時(shí)間。現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)計(jì)如表5所示。

表5 避雷器帶電測(cè)試各流程所需時(shí)間表

從表5可以明顯看出，使用該裝置后，測(cè)試單組避雷器（單組避雷器包括A/B/C三相）時(shí)間從36 min降至6 min，縮短了83.3%的測(cè)試時(shí)間。

3 結(jié)語(yǔ)

本文所研制的電纜避雷器帶電測(cè)試輔助裝置，其材料來(lái)源簡(jiǎn)單、安全可靠且加工容易，成功解決了避雷器帶電測(cè)試過(guò)程中出現(xiàn)的效率低及人身觸電風(fēng)險(xiǎn)兩個(gè)問(wèn)題。同時(shí)，在基本不影響測(cè)量數(shù)據(jù)的情況下，使測(cè)試過(guò)程簡(jiǎn)單化，為試驗(yàn)人員能夠在一天內(nèi)測(cè)試多座桿塔避雷器提供了一種新的途徑。

[1]嚴(yán)玉婷，黃煒昭，江健武，等.避雷器帶電測(cè)試的原理及儀器比較和現(xiàn)場(chǎng)事故缺陷分析[J].電瓷避雷器，2011（2）：57-62.

[2]羅容波，王巖，李國(guó)偉.帶電檢測(cè)技術(shù)在避雷器狀態(tài)診斷中的成功應(yīng)用[J].電瓷避雷器，2011（6）：53-57.