双重联锁安全门在交流耐压实验平台中的实践

双重联锁安全门在交流耐压实验平台中的实践

钟韶成霞黄文星

(宝武集团广东韶关钢铁有限公司能源环保部广东韶关512123)

摘要：高压设备辅助绝缘安全用具包括绝缘手套、绝缘靴、绝缘棒、验电笔等都要定期进行交流耐压试验校验工作，但是由于试验所施加电压等级较高，试验区域没有安全警示，存在作业人员正在操作中或设备未断电状态下人员误入试验区的安全隐患，通过研制一种具有双重联锁功能的耐压试验平台安全门，不仅能够达到自动识别试验设备带电状况的目的，而且能够起到警示并禁止试验设备带电时一切人员误入的效果，为试验区域提供可靠的安全保障。

关键词：绝缘安全用具；交流耐压试验；安全

1前言

耐压试验分为交流耐压试验和直流耐压试验，是鉴定电力设备绝缘强度的一种方法，但是耐压试验是破坏性试验，缺点是会给绝缘造成一定的损伤。直流耐压试验虽然具有试验设备轻便、对绝缘损伤小和易于发现设备的局部缺陷等优点，但是与交流耐压试验相比，直流耐压试验的主要缺点是由于交、直流下绝缘内部的电压分布不同，直流耐压试验对绝缘的考验不如交流更接近实际，而交流耐压试验对绝缘的考验非常严格,能有效地发现较危险的集中性缺陷，它是鉴定电气设备绝缘强度最直接的方法，对于判断电气设备能否投入运行具有决定性的意义,也是保证设备绝缘水平、避免发生绝缘事故的重要手段。

目前，韶钢能环部检修分厂电气作业区调试班承担公司高压设备辅助绝缘安全用具包括绝缘手套、绝缘靴、绝缘棒、验电笔的定期交流耐压试验校验工作以及变压器绝缘油样的电气强度试验工作。但是由于交流耐压试验所施加电压等级较高，试验区域没有安全警示，而每年进入试验平台试验的频次年均达1387次（表1），存在非作业人员或监护人员因某些原因在试验设备未断电或正在试验时误入试验区的安全隐患，从而造成人身触电事故。

表12015年-2017年试验次数

1997年3月19日16时10分，某维修大队电工班电工姜某在对高压电气工具进行耐压试验时，由于违反操作规程，在无人监护的情况下，没有断开控制刀闸，便带电进行操作，造成触电，经抢救无效死亡，这起事故给从事高压绝缘工器具交流耐压试验人员敲响了警钟。因此，本文通过介绍一种具有双重联锁功能安全门，将其应用在高压设备辅助绝缘工具交流耐压实验平台上，达到降低绝缘工具耐压试验作业风险值的目标。

2提高绝缘工具耐压试验平台安全性的实践

2.1加装安全围栏

2.1.1原理

参照定置围栏，选用普通钢管或镀锌钢管、槽钢并按试验区域的实际尺寸制作。

2.1.2优缺点

此项方案具有实施制作简单、制作成本较低，易实现目标的优点，但是也具有以下缺点：1）不能有效阻止人员误入试验区域；2）安全围栏较重，需要两人及以上人员才能搬动，存在搬抬不便和重物砸伤的危险；3）试验人员需要拉开安全围栏才能进出试验区域，不利于节省试验时间，降低了工作效率。

2.2加装防护门

2.2.1原理

参照行车进出口护栏门，制作防护门，防止人员进入试验区域。

2.2.2优缺点

这项方案具有制作工艺简单、制作成本较低和轻便小巧的优点，但是也具有防护门可轻易开启、不能有效地阻止人员误入试验区域的缺点，达不到降低绝缘工具耐压试验作业风险值的目标。

2.3加装机械联锁+电气联锁的安全防护门

2.3.1原理

图1为改造前试验原理图，按下启动按钮SB，KM线圈得电，指示灯亮，并联KM线圈的常开触点起闭锁功能，这时以2kV/s-3kV/s的速度缓慢转动调压器将电压升至试验要求电压，并持续一段规定的时间后，如果加在检测设备上的电压只产生很小的漏电流或者在规定范围内，那么就说明该检测设备的绝缘性能符合正常安全运行的条件，反之，则说明该检测设备的绝缘性能下降，不符合正常安全运行的条件。

图1改造前实验原理图

图2改造后试验原理图

依据图2改造后试验原理图分析：

（1）接通总电源开关QS时，电源指示HD2灯亮，电压表V、电流表mA有电源指示，分闸指示灯LD1和分闸闪烁灯LD2亮绿灯，说明电源回路正常；调压器TYQ若在零位时，TYQ的常开点3、4在闭合位置，零位指示灯CD橙色灯亮起，反之，则不亮，同时回路不能启动，起到防止带压启动变压器的作用。

（2）当要进行耐压试验时，如果安全门未在关闭状态，安全门行程开关SQ常开点4、5在开点位置，使变压器不能启动，只有安全门行程开关SQ在关闭状态即安全门关到位才可启动变压器，防止试验时有人员误入试验区域。

（3）当调压器TYQ在零位、安全门关闭状态时，按下启动按钮SB2，主接触器KM1、扩展接触器KM2得电吸合，KM1辅助点3、6由开变成闭，实现合闸回路自锁，主回路合闸指示灯HD1亮，KM1辅助点3、15由开变闭，试验区域感应装置启动，当有人进入试验区域时感应报警器发出蜂鸣声，提醒试验人员和其他人员禁止入内；KM1辅助点3、18由闭变成开，切断安全门电磁锁DCS电源，那么试验中就无法打开安全门，降低人员误入的风险；扩展继电器KM2的触点24、26由开变合，合闸闪烁灯HD3亮。当电压升至试验电压时，根据试验规定的时间开启计时器JSQ设置提醒功能，按下S开关启动计时器JSQ，当计时器达到设置时间时，发出提醒声音。

（4）主回路设有过流保护，如果绝缘工具绝缘强度不够、老化或者试验中击穿绝缘工具，此时试验变压器出现电流突变，电流继电器LJ检测电流强度达到设定电流值，电流继电器LJ闭合，合闸回路电流继电器LJ的辅助点6、7由闭变开，迅速切断回路，保护耐压试验仪器。

2.3.2优缺点

加装具有机械联锁和电气联锁双重联锁功能的安全防护门，虽然实现起来较复杂、有难度，但是优点显著：1）试验中人员靠近试验区域时，警告音响与警示灯闪烁；2）安全门未关闭状态不能进行试验作业；3）试验区域升压作业中不能打开安全门并有状态指示。

3改造后实践

经过2017年12月-2018年2月共324次绝缘工具的交流耐压试验发现，警示灯警示功能和安全门联锁功能在每次试验中完全有效，有效地阻止试验过程中人员误入试验区域。2018年3月将行之有效的措施形成标准化写入《岗位规程（设备方）》(继保调试工篇)，实践证明，具有双重联锁安全门经实施应用后，不仅能够有效防止在试验升压过程中人员进入试验区域，显著地降低安全风险，绝缘工具耐压试验作业风险分值由原来的D=135分（Ⅱ级危险源）降低至D=4.5分（Ⅴ级危险源），而且有效的降低安全事故的发生，带来的无形价值远大于自身的有形价值。

4结论

安全是生产的前提和保障，韶钢所有高压设备辅助绝缘工具必须定期校验有效才能投入使用。而原有的交流耐压试验平台简单，不能有效地降低试验过程中人员进入或者其他无关人员误入的安全风险，通过不断探索、改进、研制并实践具有机械联锁和电气联锁功能的安全门，实现不在试验时电压不存在，人在试验时禁止一切人员误入的安全目标。与此同时，安全门的研制是将零位功能、报警功能、限位功能、计时功能、过流功能等这些简单功能综合于一体实现降低作业过程安全风险的目标，原理易懂、操作简单。

参考文献：

[1]李建明，朱康，高压电气设备试验方法，北京：中国电力出版社出版，2004.