GDJS-615A型絕緣靴(手套)試驗檢測裝置應用研究

劉 罡，李詩宇，姚 遠，王鐘輝，房 琛

(1.國網(wǎng)遼寧省電力有限公司電力科學研究院，遼寧 沈陽 110006； 2.國網(wǎng)遼寧省電力有限公司檢修分公司，遼寧 沈陽 110006； 3.國網(wǎng)遼寧電力調(diào)度控制中心 ，遼寧 沈陽 110006；4.大連電力建筑工程公司，遼寧 大連 116021)

國網(wǎng)遼寧省電力有限公司計量中心高壓實驗室于2016年采購1套電力安全預防工器具試驗裝置系統(tǒng)，經(jīng)過2年的應用調(diào)試，已具備開展絕緣靴(手套)、接地線成組電阻、絕緣墊(服)、核相器、驗電器、屏蔽服、導電鞋等多項安全預防工器具電氣性能檢測的能力，可滿足中心內(nèi)部及遼寧省內(nèi)相關(guān)產(chǎn)品的電氣性能試驗。其中，絕緣靴及絕緣手套電氣性能試驗同時采用GDJS-615A型試驗裝置檢測，且應用較為普遍，本文以上述兩種產(chǎn)品為例，提出該套裝置試驗的典型方法，并對兩種產(chǎn)品進行驗證試驗。

1 檢測依據(jù)

絕緣靴依據(jù)電力行業(yè)標準DL/T 676—2012 《帶電作業(yè)用絕緣鞋(靴)通用技術(shù)條件》，絕緣手套依據(jù)國家標準GB/T 17622—2008 《帶電作業(yè)用絕緣手套》，上述兩個標準[1-2]對電氣性能的要求如表1和表2所示。

2 控制箱及軟件

控制箱面板結(jié)構(gòu)圖如圖1所示，主要由電源開關(guān)、觸摸屏、按鍵、天線接口、USB接口、通信接口組成。電源開關(guān)在面板右上方，提供工作電源，帶有通電指示燈；觸摸屏為7寸彩色觸摸屏，實現(xiàn)設備的全部人機交互功能；按鍵由計時、啟動、停止、升壓、降壓5個鍵組成，實現(xiàn)設備的部分人機交互功能；天線接口配合智能高壓電流表(以下簡稱智能高流表)使用，可實現(xiàn)智能微安表的數(shù)據(jù)無線通信；USB接口用于連接外部U盤，導出試驗數(shù)據(jù)；通信接口可實現(xiàn)同上位機的有線通信，為擴展功能，本試驗暫不使用。

表1 絕緣靴預防性試驗電氣性能要求

表2 絕緣手套(360 mm)預防性試驗電氣性能要求

圖1 控制箱面板結(jié)構(gòu)

試驗使用的軟件主要分為自動耐壓試驗和手動耐壓試驗。自動耐壓試驗的軟件界面如圖2所示。按下啟動鍵后，裝置自動升至目標耐壓值。試驗參數(shù)配置中電壓上限為在自動方式下的升壓目標耐壓值；閃絡保護為在自動方式下的高壓閃絡臨界保護值；耐壓時間為耐壓過程的時間長度；電流上限為智能高流表分斷電流，高壓電流超過電流上限將分斷脫扣，將認為絕緣手套(靴)絕緣擊穿保護。鎖頭關(guān)閉后，電流上限無線發(fā)送設置值，智能高流表無線接收，并閃屏響應數(shù)據(jù)已接收；過流保護為低壓電流峰值的上限，低壓電流超過過流保護將認為擊穿并保護。當裝置升至目標電壓值之后，軟件開始自動計時，當計時器達到規(guī)定時間后立即緩慢降壓直至電壓為零。

手動耐壓試驗界面如圖3所示。與自動耐壓不同之處為當按下啟動鍵后，需連續(xù)按升壓按鈕才可完成升壓，當升壓至電壓上限時，裝置無法繼續(xù)進行升壓，此時需按下計時按鈕計時器開始計時，當計時器達到規(guī)定時間后同自動耐壓界面相同，裝置立即緩慢降壓直至電壓為零。

圖2 自動耐壓試驗界面

圖3 手動耐壓試驗界面

3 硬件組成及接線

試驗系統(tǒng)如圖4所示，由控制箱、調(diào)壓器、高壓試驗變壓器、分壓器、無線智能高流表、被試品等組成。控制箱輸入為三相工頻交流電源，內(nèi)部帶有調(diào)壓器，可向試驗變壓器輸出0～220 V交流電。被試品安裝在試驗平臺上，同無線智能高流表配套使用。試驗系統(tǒng)的主回路為接觸式調(diào)壓器、試驗變壓器和保護裝置，控制線路為繼電器、接觸器和驅(qū)動電機所組成的繼電控制系統(tǒng)，實現(xiàn)操作順序和升降壓速度變化、升降壓過程等程序化智能控制的功能[3]。

圖4 試驗系統(tǒng)接線

4 驗證試驗

4.1 試驗平臺

試驗平臺如圖5所示。2個高壁為高壓矩形電極條，電極條上配合使用無線智能高流表，并與試驗變壓器一次側(cè)高端相連；3個矮壁為夾件條，懸掛絕緣夾用于固定被試品絕緣靴或絕緣手套。

圖5 試驗平臺實物圖

無線智能高流表的結(jié)構(gòu)如圖6所示，主要由高流表表頭、脫扣裝置、測試導電鏈和被試品組成。將高流表安裝到試驗平臺時，首先將智能高流表頂端固定螺母旋裝到高壓矩形電極條的高壓端螺栓上，同時將試驗變壓器的高壓引線接在高壓端螺栓上，高壓引線要懸空，不能靠近地，打開智能高流表的電源開關(guān)，將配套的測試導電鏈圓心對準另一端的電吸盤，測試導電鏈被吸附，安裝絕緣手套或絕緣靴。進行耐壓試驗時，緩慢升起高壓，直達試品的試驗電壓[4-5]。此時，智能高流表上顯示的數(shù)字，即被試品的泄漏電流。在升高壓的過程中，考慮被試品的額定電流值和最大泄漏電流值來設定保護電流值，當智能高流表測試泄漏電流值大于保護電流值時，測試導電鏈條自動脫扣，高壓分斷完成，此被試品不合格。

圖6 無線智能高流表結(jié)構(gòu)

4.2 絕緣靴驗證試驗

絕緣靴試驗使用導電鋼珠作為導電介質(zhì)。將試驗平臺可靠接地，海綿地電極放置于水槽地電極上，倒入適量的水將海綿吸水浸濕，放置絕緣靴在海綿地電極和高壓試驗矩形電極條之間，往絕緣靴里倒入1盒試驗鋼珠，將無線高流表安裝在高壓試驗矩形電極條上，吸附測試導電鏈，再將導電鏈垂入絕緣靴內(nèi)，確保測試導電鏈的球珠與試驗鋼珠接觸。對額定電壓等級為20 kV的2級絕緣靴在不同試驗電壓下采用手動耐壓方式進行驗證性試驗，電流上限設置為表1規(guī)定的22 mA，讀取高流表顯示值得到泄漏電流值如表3所示。通過表3得在1 kV的試驗電壓下，無線高流表未測得泄漏電流；在10 kV和20 kV的試驗電壓下，通電1 min得到的最大泄漏電流均在規(guī)定范圍內(nèi)，被試絕緣靴絕緣性能合格；在遠大于電壓等級的80 kV時，泄漏電流達到22.10 mA，脫扣裝置脫離高流表，試驗中止，保護功能合格。

表3 2級絕緣靴手動耐壓驗證試驗數(shù)據(jù)

4.3 絕緣手套驗證試驗

與絕緣靴不同，絕緣手套驗證試驗采用水作為導電介質(zhì)。將試驗平臺可靠接地，絕緣靴使用的地電極從水槽地電極上移走，向水槽里倒入適量的水，利用夾件條將絕緣手套垂吊在水槽地電極和高壓試驗矩形電極條之間，往絕緣手套里倒入適量的水，將無線高流表安裝在高壓試驗矩形電極條上，吸附測試導電鏈，再將導電鏈垂入絕緣手套內(nèi)，確保測試導電鏈的球珠完全浸入絕緣手套的水面中。對額定電壓等級為10 kV的1級絕緣手套(360 mm)在不同試驗電壓下采用自動耐壓方式進行驗證性試驗，電流上限設置為表2規(guī)定的16 mA，讀取高流表顯示值得到泄漏電流值如表4所示。通過表4得在0.5 kV的試驗電壓下，無線高流表未測得泄漏電流；在5 kV和10 kV的試驗電壓下，通電1 min得到的最大泄漏電流均在規(guī)定范圍內(nèi)，被試絕緣手套絕緣性能合格；在遠大于電壓等級的60 kV時，泄漏電流達到16.10 mA，脫扣裝置脫離高流表，試驗中止，保護功能合格。

表4 1級絕緣手套(360 mm)自動耐壓驗證試驗數(shù)據(jù)

5 結(jié)束語

本文對GDJS-615A型絕緣靴(手套)試驗裝置的控制箱和軟件功能進行介紹，從自動試驗和手動試驗兩方面給出典型試驗方法，并給出全套試驗系統(tǒng)的硬件接線圖。依據(jù)電力行業(yè)標準DL/T 676—2012和國家標準GB/T 17622—2008分別對2級絕緣靴和1級絕緣手套(360 mm)進行驗證試驗，試驗數(shù)據(jù)表明產(chǎn)品絕緣性能合格且試驗裝置保護功能合格。本次試驗為其它電壓等級和規(guī)格的絕緣靴、絕緣手套的預防性試驗以及型式試驗和驗收試驗提供參考。