任務一 高壓試驗安全常識
電氣設備絕緣預防性試驗是對運行的電氣設備進行檢驗鑒定,防止設備在運行中發生故障的重要措施。由于試驗過程中采用了高電壓、大電流,并且許多設備屬于容性儲能設備(如電容器、電纜等),在試驗后依然殘存靜電,常常會危及人身安全。在每年各地的試驗中,因安全防護不到位或操作不當而引發的事故時有發生。因此,在試驗過程中必須做好安全工作。
一、安全距離
在規定的安全距離下,帶電作業中才能確保人身和設備安全。
安全距離是指為了保證人身安全,作業人員與帶電體之間所保持各種最小空氣間隙距離的總稱。具體地說,安全距離包括下列五種間隙距離:最小安全距離、最小對地安全距離、最小相間安全距離、最小安全作業距離和最小組合間隙。最小安全距離是指地電位作業人員與帶電體之間應保持的最小距離。最小對地安全距離是指帶電體上等電位作業人員與周圍接地體之間應保持的最小距離。最小相間安全距離是指帶電體上作業人員與鄰相帶電體之間應保持的最小距離。最小安全作業距離是指為了保證人身安全考慮到工作中必要的活動地電位作業人員在作業過程中與帶電體之間應保持的最小距離。最小組合間隙是指在組合間隙中的作業人員處于最低的50%操作沖擊放電電壓位置時人體對接地體與帶電體兩者應保持的距離之和。
各種安全距離可以參考表1-1、表1-2。
表1-1 各種不同電壓等級的安全距離

表1-2 人身與帶電體的安全距離

在試驗中,為保證人員及設備安全,試驗人員與帶電體之間、帶電體與地面之間、帶電體與帶電體之間、帶電體與其他設備之間,都要保持一定的安全距離。安全距離的大小因電壓高低、設備類型、安裝方式及天氣狀況的差異而變化。對于各項安全距離,國家都有明確的規定,不再贅述。有一點值得注意,帶電體往往被習慣性地認為是試驗中的試驗儀器和電氣設備,忽視了與設備相連的導線、導線排也同時帶電,若工作時距離過近易發生危險。故應將所有帶電部位整體看作是帶電體,對其所占空間范圍均須保持安全距離。特別是做母排耐壓試驗時,所有人員都要遠離柜體,不可進行柜內工作,以免發生危險。
另外,試驗工作與其他工作禁止交叉進行。對于非試驗人員,由于不熟悉試驗工作和帶電范圍,不得進入試驗區域觀看或幫助。試驗區域圍繩或警示牌就是為其劃定的安全距離線。若試驗中帶電體與人體、其他設備、帶電線路之間的距離達不到規定要求,此時要進行試驗,必須裝設臨時遮欄、絕緣擋板、絕緣皮墊等進行隔離。試驗時若產生火花或放電聲,說明距離不夠或絕緣介質表面不干凈,立即停止試驗,調整好距離,擦凈絕緣表面,然后再行試驗。
二、高壓接地
接地是試驗中一項重要的工作,也是一項重要的安全措施。試驗中的接地包括兩部分:即工作接地和保護接地。
高壓接地線是用于線路和變電施工,為防止臨近帶電體產生靜電感應觸電或誤合閘時保證安全之用。高壓接地線由絕緣操作桿、導線夾、短路線、接地線、接地端子、匯流夾、接地夾組成。
工作接地是利用大地作為導線或根據正常運行方式的需要將網絡的某一點接地,借以形成電氣回路,這也是進行試驗(特別是耐壓試驗)的必備條件。以測量避雷器的工頻放電電壓為例,在升壓變壓器的高壓輸出側,其高壓首端與避雷器首端相連,而兩者尾端接地,這樣工頻電源、調壓器、升壓變壓器、避雷器和大地經導線連接就構成一條電壓回路,工頻電壓經升壓變壓器升壓,將高電壓加到避雷器上。對高壓柜手車上的真空斷路器進行耐壓試驗,測試其對地電氣絕緣水平,但此時手車已從柜內拉出,金屬外殼脫離接地網,失去了大地導線,若不將其金屬外殼接地,則無電壓回路,耐壓試驗無法進行。對耐壓試驗而言,需要將電氣設備金屬外殼接地,此時的接地屬工作接地。
保護接地是將電氣設備正常工作時不帶電的金屬外殼接地,以防止設備內部故障時碰殼帶電危及人身安全。保護接地在供電系統運行中比較完備,而在試驗過程中卻常常被忽略。試驗中因保護接地出現的問題多集中在試驗儀器上,因為電氣設備(少數需脫離原位置的除外)都有保護接地。由于試驗儀器的接線多、拆接頻繁、移動性大,加之一些試驗人員省事圖快,并抱有一定的僥幸心理,對于試驗儀器的保護接地往往不做或疏于檢查,留下了事故隱患。
接地關系到試驗能否正常進行,能否保證人身安全。接地線前應先驗電確認已停電,在設備上確認無電壓后進行。先將接地線夾連接在接地網或扁鐵件上,然后用接地操作棒分別將導線端線類擰緊在設備導線上。拆除短路接地線時,順序正好與上述相反。裝設接地線時須兩人進行,裝、拆時均應使用絕緣棒和絕緣手套。
安裝接地線首先檢查接地線是否完好,有無斷裂和破損。接地線兩端盡量地采用壓接方式,不能纏繞,避免接觸不良,因此應焊接上金屬叉或導線夾。試驗儀器或者電氣設備上接地點的螺絲和螺母要保證良好的電氣接觸,若有氧化銹蝕或者絕緣漆覆蓋,將其徹底清除、打磨干凈。接地體的選擇首選地排,若與地排距離較遠時,選擇臨近電氣設備的金屬外殼接地點,不要掛在如柜門把手、絕緣擋板緊固螺絲等接地狀況不可靠的部位。接線地與工作設備之間不能連接刀閘或者熔斷器,以防斷開失去接地時,檢修人員發生觸電事故。高壓接地線按照電壓等級可分為:10kV接地線,35kV高壓接地線,110kV接地線,220kV高壓接地線,500kV高壓接地線。如圖1-1所示是220kV高壓接地線。
短路接地線應妥善保管。每次使用前,均應仔細檢查其是否完好,軟銅線無祼露,螺母不松脫,否則不得使用。短路接地線檢驗周期為每五年一次,檢驗項目同出廠檢驗。經試驗合格的攜帶型短路接地線在經受短路后,應根據經受短路電流大小和外觀檢驗判斷,一般應予以報廢。
三、常用絕緣工具
電氣安全管理中,把絕緣工具分為基本安全用具和輔助安全用具。所謂基本安全用具,是指絕緣強度足以承受電氣運用電壓的安全用具,如絕緣棒、絕緣夾鉗、絕緣臺(梯)。而輔助安全用具,是指不足以承受電氣運行電壓,在電氣作業中,配合基本安全用具,例如絕緣墊、絕緣鞋,不可以接觸帶電部分,可以防止跨步電壓對人身的傷害。
圖1-2是常用絕緣工具,包括絕緣棒、絕緣手套、絕緣鞋、安全帽、絕緣拉桿、驗電器等。絕緣工具最小有效絕緣長度參考表1-3。

圖1-1 220kV高壓接地線

圖1-2 常用絕緣工具
表1-3 絕緣工具最小有效絕緣長度

按照《電業安全工作規程》的要求,這些安全用具必須進行定期耐壓試驗,滿足高壓使用安全標準。安全用具應半年進行定期檢查。
絕緣操作桿主要用于閉合或打開高壓隔離開關,裝拆攜帶式接地線以及進行測量和試驗等。絕緣操作桿要有專人保管,半年要對絕緣操作桿進行一次交流耐壓試驗,不合格的要立即報廢,不可降低其標準使用。絕緣操作桿一般有三節,由工作、絕緣、握手三部分組成。工作部分大多是由銅、鑄鋼、鋁合金等金屬材料制成,根據需要可以做成不同的形狀,裝在操作桿的頂端。要注意的是,工作部分的金屬鉤,在滿足需要的情況下,應盡量做得短一些,以免在操作時造成接地或相間短路。工作部分的長度,一般為50~80mm。絕緣部分起到絕緣隔離作用,一般由電木、膠木、塑料帶、環氧玻璃布管等絕緣材料制成,握手部分用與絕緣部分相同的材料制成,為操作人員手握部分。為保證操作時有足夠的絕緣安全距離,絕緣操作桿的絕緣部分長度不得小于0.7m;要求外觀上不能有裂紋、劃痕等外部損傷,耐壓強度高、耐腐蝕、耐潮濕、機械強度大、質輕、便于攜帶,一個人能夠單獨操作。使用絕緣拉桿進行驗電時必須戴絕緣手套,穿絕緣靴。
35kV及以下電氣設備用的絕緣操作桿,其交流耐壓試驗電壓不應小于線與線間電壓的3倍,且不應低于44kV。對于電壓在100kV及以上電氣設備用的絕緣操作桿,試驗電壓應為線與地間(相電壓)電壓的3倍。試驗電壓須持續5min。在耐壓試驗時,如果不發生放電或爆裂聲,試驗后無局部發熱現象,即認為合格。泄漏電流則不定標準。各式絕緣操作桿,應每年試驗一次。存放在無人值班的變電所的操作桿及測驗用絕緣操作桿除外應每兩年試驗一次。測驗用絕緣操作桿應每6個月試驗一次。
絕緣鞋是屬于輔助安全用具,可防止跨步電壓對人身的傷害,其電壓等級有6kV、20kV、25kV、35kV絕緣靴。注意應根據作業場所電壓高低正確選用絕緣鞋,低壓絕緣鞋禁止在高壓電氣設備上作為安全輔助用具使用,高壓絕緣鞋可以作為高壓和低壓電氣設備上輔助安全用具使用。但不論是穿低壓或高壓絕緣鞋,均不得直接用手接觸電氣設備。根據新標準要求,電絕緣鞋外底的厚度不含花紋不得小于4mm,花紋無法測量時,厚度不應小于6mm,絕緣鞋的鞋面或鞋底應有標準號、絕緣字樣及電壓數值。
絕緣手套每次使用前應進行外部檢查查看表面有無損傷、磨損或破漏、劃痕等。如有砂眼漏氣情況,禁止使用。檢查的方法是,將手套朝手指方向卷曲,當卷至一定程度時,內部空氣因體積減小,壓力增大,手指鼓起,不漏氣即為良好。使用絕緣手套時,應將外衣袖口放入手套的伸長部分里。絕緣手套要在干燥并且無尖銳物體的地方存放,每半年應進行預防性試驗檢測。
【事故案例】忘記拆除短接線引起事故。
事故經過:在6kV進線開關進行耐壓試驗后,試驗人員忘記拆除用做短接線的熔絲,運行人員復查時又未能發現(光線較暗),導致開關投入后短路,引發上級電站跳閘,開關觸頭有一定的燒損。
事故教訓:根據規程,做短接線時,試驗專用軟線和熔絲必要時可配合使用。為保證安全,必須做到“誰短接、誰拆除,專人檢查、組長檢查和聯合檢查相結合”。
復習與思考
1.110kV帶電設備的安全距離是多少?
2.安全距離有哪幾種?10kV發電機出線端子與人體的電氣安全距離是多少?