任务一 高压试验安全常识
电气设备绝缘预防性试验是对运行的电气设备进行检验鉴定,防止设备在运行中发生故障的重要措施。由于试验过程中采用了高电压、大电流,并且许多设备属于容性储能设备(如电容器、电缆等),在试验后依然残存静电,常常会危及人身安全。在每年各地的试验中,因安全防护不到位或操作不当而引发的事故时有发生。因此,在试验过程中必须做好安全工作。
一、安全距离
在规定的安全距离下,带电作业中才能确保人身和设备安全。
安全距离是指为了保证人身安全,作业人员与带电体之间所保持各种最小空气间隙距离的总称。具体地说,安全距离包括下列五种间隙距离:最小安全距离、最小对地安全距离、最小相间安全距离、最小安全作业距离和最小组合间隙。最小安全距离是指地电位作业人员与带电体之间应保持的最小距离。最小对地安全距离是指带电体上等电位作业人员与周围接地体之间应保持的最小距离。最小相间安全距离是指带电体上作业人员与邻相带电体之间应保持的最小距离。最小安全作业距离是指为了保证人身安全考虑到工作中必要的活动地电位作业人员在作业过程中与带电体之间应保持的最小距离。最小组合间隙是指在组合间隙中的作业人员处于最低的50%操作冲击放电电压位置时人体对接地体与带电体两者应保持的距离之和。
各种安全距离可以参考表1-1、表1-2。
表1-1 各种不同电压等级的安全距离
表1-2 人身与带电体的安全距离
在试验中,为保证人员及设备安全,试验人员与带电体之间、带电体与地面之间、带电体与带电体之间、带电体与其他设备之间,都要保持一定的安全距离。安全距离的大小因电压高低、设备类型、安装方式及天气状况的差异而变化。对于各项安全距离,国家都有明确的规定,不再赘述。有一点值得注意,带电体往往被习惯性地认为是试验中的试验仪器和电气设备,忽视了与设备相连的导线、导线排也同时带电,若工作时距离过近易发生危险。故应将所有带电部位整体看作是带电体,对其所占空间范围均须保持安全距离。特别是做母排耐压试验时,所有人员都要远离柜体,不可进行柜内工作,以免发生危险。
另外,试验工作与其他工作禁止交叉进行。对于非试验人员,由于不熟悉试验工作和带电范围,不得进入试验区域观看或帮助。试验区域围绳或警示牌就是为其划定的安全距离线。若试验中带电体与人体、其他设备、带电线路之间的距离达不到规定要求,此时要进行试验,必须装设临时遮栏、绝缘挡板、绝缘皮垫等进行隔离。试验时若产生火花或放电声,说明距离不够或绝缘介质表面不干净,立即停止试验,调整好距离,擦净绝缘表面,然后再行试验。
二、高压接地
接地是试验中一项重要的工作,也是一项重要的安全措施。试验中的接地包括两部分:即工作接地和保护接地。
高压接地线是用于线路和变电施工,为防止临近带电体产生静电感应触电或误合闸时保证安全之用。高压接地线由绝缘操作杆、导线夹、短路线、接地线、接地端子、汇流夹、接地夹组成。
工作接地是利用大地作为导线或根据正常运行方式的需要将网络的某一点接地,借以形成电气回路,这也是进行试验(特别是耐压试验)的必备条件。以测量避雷器的工频放电电压为例,在升压变压器的高压输出侧,其高压首端与避雷器首端相连,而两者尾端接地,这样工频电源、调压器、升压变压器、避雷器和大地经导线连接就构成一条电压回路,工频电压经升压变压器升压,将高电压加到避雷器上。对高压柜手车上的真空断路器进行耐压试验,测试其对地电气绝缘水平,但此时手车已从柜内拉出,金属外壳脱离接地网,失去了大地导线,若不将其金属外壳接地,则无电压回路,耐压试验无法进行。对耐压试验而言,需要将电气设备金属外壳接地,此时的接地属工作接地。
保护接地是将电气设备正常工作时不带电的金属外壳接地,以防止设备内部故障时碰壳带电危及人身安全。保护接地在供电系统运行中比较完备,而在试验过程中却常常被忽略。试验中因保护接地出现的问题多集中在试验仪器上,因为电气设备(少数需脱离原位置的除外)都有保护接地。由于试验仪器的接线多、拆接频繁、移动性大,加之一些试验人员省事图快,并抱有一定的侥幸心理,对于试验仪器的保护接地往往不做或疏于检查,留下了事故隐患。
接地关系到试验能否正常进行,能否保证人身安全。接地线前应先验电确认已停电,在设备上确认无电压后进行。先将接地线夹连接在接地网或扁铁件上,然后用接地操作棒分别将导线端线类拧紧在设备导线上。拆除短路接地线时,顺序正好与上述相反。装设接地线时须两人进行,装、拆时均应使用绝缘棒和绝缘手套。
安装接地线首先检查接地线是否完好,有无断裂和破损。接地线两端尽量地采用压接方式,不能缠绕,避免接触不良,因此应焊接上金属叉或导线夹。试验仪器或者电气设备上接地点的螺丝和螺母要保证良好的电气接触,若有氧化锈蚀或者绝缘漆覆盖,将其彻底清除、打磨干净。接地体的选择首选地排,若与地排距离较远时,选择临近电气设备的金属外壳接地点,不要挂在如柜门把手、绝缘挡板紧固螺丝等接地状况不可靠的部位。接线地与工作设备之间不能连接刀闸或者熔断器,以防断开失去接地时,检修人员发生触电事故。高压接地线按照电压等级可分为:10kV接地线,35kV高压接地线,110kV接地线,220kV高压接地线,500kV高压接地线。如图1-1所示是220kV高压接地线。
短路接地线应妥善保管。每次使用前,均应仔细检查其是否完好,软铜线无祼露,螺母不松脱,否则不得使用。短路接地线检验周期为每五年一次,检验项目同出厂检验。经试验合格的携带型短路接地线在经受短路后,应根据经受短路电流大小和外观检验判断,一般应予以报废。
三、常用绝缘工具
电气安全管理中,把绝缘工具分为基本安全用具和辅助安全用具。所谓基本安全用具,是指绝缘强度足以承受电气运用电压的安全用具,如绝缘棒、绝缘夹钳、绝缘台(梯)。而辅助安全用具,是指不足以承受电气运行电压,在电气作业中,配合基本安全用具,例如绝缘垫、绝缘鞋,不可以接触带电部分,可以防止跨步电压对人身的伤害。
图1-2是常用绝缘工具,包括绝缘棒、绝缘手套、绝缘鞋、安全帽、绝缘拉杆、验电器等。绝缘工具最小有效绝缘长度参考表1-3。
图1-1 220kV高压接地线
图1-2 常用绝缘工具
表1-3 绝缘工具最小有效绝缘长度
按照《电业安全工作规程》的要求,这些安全用具必须进行定期耐压试验,满足高压使用安全标准。安全用具应半年进行定期检查。
绝缘操作杆主要用于闭合或打开高压隔离开关,装拆携带式接地线以及进行测量和试验等。绝缘操作杆要有专人保管,半年要对绝缘操作杆进行一次交流耐压试验,不合格的要立即报废,不可降低其标准使用。绝缘操作杆一般有三节,由工作、绝缘、握手三部分组成。工作部分大多是由铜、铸钢、铝合金等金属材料制成,根据需要可以做成不同的形状,装在操作杆的顶端。要注意的是,工作部分的金属钩,在满足需要的情况下,应尽量做得短一些,以免在操作时造成接地或相间短路。工作部分的长度,一般为50~80mm。绝缘部分起到绝缘隔离作用,一般由电木、胶木、塑料带、环氧玻璃布管等绝缘材料制成,握手部分用与绝缘部分相同的材料制成,为操作人员手握部分。为保证操作时有足够的绝缘安全距离,绝缘操作杆的绝缘部分长度不得小于0.7m;要求外观上不能有裂纹、划痕等外部损伤,耐压强度高、耐腐蚀、耐潮湿、机械强度大、质轻、便于携带,一个人能够单独操作。使用绝缘拉杆进行验电时必须戴绝缘手套,穿绝缘靴。
35kV及以下电气设备用的绝缘操作杆,其交流耐压试验电压不应小于线与线间电压的3倍,且不应低于44kV。对于电压在100kV及以上电气设备用的绝缘操作杆,试验电压应为线与地间(相电压)电压的3倍。试验电压须持续5min。在耐压试验时,如果不发生放电或爆裂声,试验后无局部发热现象,即认为合格。泄漏电流则不定标准。各式绝缘操作杆,应每年试验一次。存放在无人值班的变电所的操作杆及测验用绝缘操作杆除外应每两年试验一次。测验用绝缘操作杆应每6个月试验一次。
绝缘鞋是属于辅助安全用具,可防止跨步电压对人身的伤害,其电压等级有6kV、20kV、25kV、35kV绝缘靴。注意应根据作业场所电压高低正确选用绝缘鞋,低压绝缘鞋禁止在高压电气设备上作为安全辅助用具使用,高压绝缘鞋可以作为高压和低压电气设备上辅助安全用具使用。但不论是穿低压或高压绝缘鞋,均不得直接用手接触电气设备。根据新标准要求,电绝缘鞋外底的厚度不含花纹不得小于4mm,花纹无法测量时,厚度不应小于6mm,绝缘鞋的鞋面或鞋底应有标准号、绝缘字样及电压数值。
绝缘手套每次使用前应进行外部检查查看表面有无损伤、磨损或破漏、划痕等。如有砂眼漏气情况,禁止使用。检查的方法是,将手套朝手指方向卷曲,当卷至一定程度时,内部空气因体积减小,压力增大,手指鼓起,不漏气即为良好。使用绝缘手套时,应将外衣袖口放入手套的伸长部分里。绝缘手套要在干燥并且无尖锐物体的地方存放,每半年应进行预防性试验检测。
【事故案例】忘记拆除短接线引起事故。
事故经过:在6kV进线开关进行耐压试验后,试验人员忘记拆除用做短接线的熔丝,运行人员复查时又未能发现(光线较暗),导致开关投入后短路,引发上级电站跳闸,开关触头有一定的烧损。
事故教训:根据规程,做短接线时,试验专用软线和熔丝必要时可配合使用。为保证安全,必须做到“谁短接、谁拆除,专人检查、组长检查和联合检查相结合”。
复习与思考
1.110kV带电设备的安全距离是多少?
2.安全距离有哪几种?10kV发电机出线端子与人体的电气安全距离是多少?