摘要:绝缘就是使用不导电的物质将带电体隔离或包裹起来,以对触电起保护作用的一种安全措施。运行维护人员测量线路、设备绝缘,是为了防止出现其相间绝缘击穿造成短路和对地绝缘击线路、设备接地等故障,所以,掌握电气设备正确测量绝缘的方法是运行维护人员的基本技能。正常及故障测量线路、设备绝缘电阻,是准确掌握线路、设备健康运行水平的重要环节。本文以电气设备绝缘测试辅助工具研制为课题进行研究,详细阐述了整个研发过程。
关键词:电器设备;绝缘测试;辅助工具;研制
1.电气设备绝缘测试辅助工具研发需求概述
在电气设备绝缘测试过程中往往会出现一些问题。例如:绝缘测试时要有接地线、屏蔽线、接被测设备线、放电棒、验电器、放电棒接地线等导致线路混乱。现场使用时,接线经常出现缠绕打结,整理过程中繁琐。每次绝缘测试结束都将其被测设备充分放电、验电后方可操作,所用放电、验电设备、测试引线混乱。因此,研发新型的电气设备绝缘测试辅助工具有实际意义。
2.现有绝缘测量过程出现的问题
当前绝缘测量过程还存在以下6个短板:
1、测量时间长,工作效率不高。
2、摇表、绝缘电阻测试仪引线缠绕,造成測量数据不准确,且携带不方便。
3、容易误碰带电设备,引起设备短路,造成人身伤害。
4、部分测量场所需单独有人负责照明,浪费人力。
5、绝缘测试完要对被测设备充分放电,放电过程使用绝缘棒。
6、在测试设备绝缘前要将其验电。
2.1配电设备绝缘电阻测试用时
为了更准确的进行数据统计,通过对现场配电变压器、避雷器、绝缘测试,得到测量绝缘测试平均需要24分钟。
运行中的配电设备根据测试周期,对班组内的变压器绝缘电阻、避雷器的绝缘电阻、分接箱、电缆设备的绝缘电阻以及箱变的绝缘电阻测试用时进行统计。
通过统计分析绝缘测试变压器28台,避雷器绝缘电阻测试21组,高压分接箱绝缘测试8台,电缆绝缘测试11条,箱变绝缘电阻测试10台,共计测试75台次,总用时1813分钟,平均每台耗时24.00分钟,耗时较长。
2.2单台配电设备绝缘电阻测试各步骤用时统计
绝缘电阻测量5项简化步骤:
1、整理好摇表线与放电棒接地线,将被测设备充分放电后,进行验电,连接摇表与被测设备。
2、分别测量三相対地绝缘电阻并做好记录,换相操作需重新接线3次。
3、对被测设备放电,重新接线1次。
4、对被测设备验电,连接摇表与被测设备。
5、分别测量三相相间绝缘电阻并做好记录,换相操作需重新接线3次。
6、再对被测设备放电,重新接线1次。
7、验电后将摇表线全部拆下,绝缘电阻测试完毕,整理摇表线及放电棒接地线。
对单台配电设备进行绝缘电阻测试各步骤用时进行了统计。
通过测量流程图及各步骤用时统计表可以看到,在测试绝缘过程中每一步均需对摇表线及放电棒线进行整理与更换接线位置,线夹在沈北三相之间频繁更换,浪费时间,尤其对被测设备放电、整理、拆除回收摇表线与接地棒线耗时20分钟占总用时的83.3%,耗时较长,降低了工作效率。需求:集验、放电、测试线一体的组合工具。
通过测试分析只要解决了放电棒线、摇表线整理回收与频繁使用放电、验电操作问题,就能提高设备绝缘电阻测试的工作效率。《一种拉闸验电二合一组合工具》中工具是将拉闸杆与验电器进行改造,将验电器核心安装在拉闸杆的顶端,实现了在拉合开关时同步验电,简化了拉开开关后再登杆验电步骤,拉闸验电用时为4.5分钟,并且在领取安全工器具时可不用携带验电器,现场操作试验工作效率提高原来的50%。《放电、电阻测试线
组合的应用与分析》中将测试线多种组合分别测试电阻与放电,拆卸方便快速,测试、放电与拆装时间为3.5分钟。通过对借鉴到的两项成果进行分析,可使被测设备验放电、整理、拆除回收摇表线与接地棒线步骤耗时降至到8分钟,大致可缩短绝缘电阻测试时间12分钟,这就需要我们研制一种集绝缘杆、验电功能,摇表线、放电棒线于一体拆装快速、便捷的绝缘测试辅助工具,来满足现场绝缘测试的需求。
3.电气设备绝缘测试辅助工具研发方案
3.1方案分析
通过分析,认为研制的多功能绝缘电阻辅助测试工具应具备以下功能:
1.便携功能:多功能绝缘电阻辅助工具应方便携带,方便测量。
2.验电功能:在靠近带电设备时可以提前预警,绝缘测量时可具备验电功能。
3.放电功能:绝缘电阻测试前后,可对被测设备放电,无需另接放电棒。
4.照明功能:装置照明亮度应达到清楚的看到被测设备接线方式的目的。
5.接线便捷功能:摇表、被测设备接线时方便,缩短使用线夹接线的时间。
3.2提出方案
通过借鉴《一种拉闸验电二合一组合工具》将验电器内芯安装在拉闸杆前端头上,实现多功能拉闸验电组合替代了验电器绝缘棒,以及《放电、电阻测试线组合的应用与分析》中的电阻测试辅助技术点、创新思路及工作原理,提出了“基于多功能电气设备绝缘电阻测试组合工具的研制”的总体方案
3.2.1绝缘杆的选择分析:
3.2.1.1绝缘杆材质选择分析
根据塑料材质、木质材质、玻璃纤维材质三种绝缘材料的价格、机械强度、防老化性能、重量、绝缘性能进行分析比较:
塑料材质,绝缘性能较好,但重量偏重,机械强度差,价格也相对较高,不适合本次研发,因此不采用。
木质材质,虽然价格比较低廉、重量也轻,机械强度也能满足要求,但容易受潮,降低绝缘性能,不适用于本次研发,因此不采用。