带数显和声光报警功能的验电棒研制

带数显和声光报警功能的验电棒研制

宋万兵

昆明寻甸供电局   云南省昆明市  655200

摘要：装设接地线前验电可以确定停电设备是否无电压，以保证装设接地线人员的安全和防止带电装设接地线或带电合接地隔离开关等恶性事故的发生。验电是保证设备装设接地安全措施的一个重要关健环节。本文主要阐述了一种带显示和声光报警的验电棒的研制，通过简单的改造，将验电功能和数显声光报警功能集成到到一个绝缘操作杆上，在使用时，不仅能验电而且还能显示电压和声光报警提示，这样可以有效的保障检修人员的安全，避免发生触电风险。

关键词：配电运检；验电；安全工具器；

中图分类号：TMXXX

文献标识码：A

引言

在配电运检过程中，按照安全作业规范要求，需要对检修设备先进行放电操作，在确保安全的前提下再开展工作，目前在对电缆、电容、变压器等容性设备放电后，没有专用的验电设备来直观的显示设备内是否还存有电荷？是否达到安全值？大部分依靠试验人员的经验进行放电，这样存在较大的安全隐患，可能会给试验人员带来触电的风险。

1、现状

《电力安全作业规程》中规定：“单电源连接电缆和单连接电容器的内部元件在逐个接地前应逐相充分放电，因此与星形电缆串联的电源电缆内胆的单个中性触点内部应逐相充分接地，与串联连接的电力电缆外容器的内部部件分离的单连接电容器的内部部件应逐个完全放电，安装在电力电缆内绝缘保护部件外壳上的单连接电容器的内部部件及其部件外壳也应逐个完全放电”。但是，对电缆线路、电容器、变压器等容性设备放电后，往往是在用交流验电棒验过无强电之后，略过直流验电棒验电、放电棒放电的过程，采用直接挂上接地线的直放模式，但直放不单单会发出响声和火花，也会对电容和电缆接头等设备产生一定的危害。作业人员在作业过程中，安规中仅仅提到要充分放电，并没有给出一个明确的操作标准，具体放电时间只能靠作业人员的经验判断，对作业人员经验要求较高，且没有专用的验电设备来直观的显示设备内是否还存有电荷？是否达到安全值？这样存在较大的安全隐患，可能会给试验人员带来触电的风险。

因此，对现有的验电工具进行改造，设计一种带数显和声光报警功能的验电棒，将验电功能和数显声光报警功能集成到到一个绝缘操作杆上，在使用时，不仅能验电而且还能显剩余电荷的数值，在剩余电荷数据超过安全值时，可以发出声光报警提示，这样可以有效的保障检修人员的安全，避免发生触电风险。

2、结构设计

带数显和声光报警功能的验电棒主要包含验电器、伸缩杆、数显及声光报警模块、绝缘手柄、接地线等五部分组成如图1所示。

（1）直流验电器由现有验电棒模块进行改造，除去了绝缘外壳及验电探针，将模块贴合到绝缘杆顶部，验电探针与线夹导线联通，验电器的接地线与放电电阻接通，将验电器的告警电压调整到安全电压，放电电阻固定在绝缘杆体内，电阻的探针与验电器的接地端相连，经过验电器的限压电阻进行放电，这样可以保障绝缘安全距离，避免高压涌流保护放电电阻，也可以将验电和放电结合起来，边验电边放电。

（2）绝缘杆体采用环氧树脂伸缩杆，总长度不超过300mm，作为绝缘承接体，绝缘杆体顶部固定接地线夹，从接地线夹引出的导线从绝缘杆体中间穿过，接在杆体内的验电报警器的探头侧，绝缘杆体内还固定了直流验电器和放电电阻。绝缘杆体的底部采用了绝缘杆通用的金属丝口，可以通过丝口螺纹与任意绝缘棒对接延长绝缘距离。

（3）数显声光报警模块除了常规验电棒的声光报警功能外，还增加了数显功能，用于对被测试设备残余电荷的监测，高压信号经过直流偏置装置后进入主控器，通过主控器内部的高速A/D采样芯片对电压信号进行精确测量，测量结果通过LED数码管进行显示，这样检修人员在验电的时候，可以通过数显装置来直观的查看设备内存有电荷量的多少，减少了通过经验进行放电的安全隐患。

（4）在接地线的一端固定快速插接头的插针，另一端固定线卡，线卡与接地线的线鼻相匹配，通过弹片和圆珠卡住线鼻的螺纹孔实现快速插接。当施工人员完成验电及放电工作后，按压弹片使卡在螺纹孔内的圆珠脱离，拔出接地线鼻，使用快压螺母将接地线接在线夹上完成接地线的挂接操作。

图1 带数显和声光报警功能的验电棒

1-验电器、2-环氧树脂伸缩杆、3-数显及声光报警模块、4-绝缘橡胶手柄、5-接地线

3、操作流程

（1）使用前，根据被验电气设备的额定电压，选用合适型号的验电器。并检查其外观是否良好。

（2）验电棒使用前，必须先进行开机自检，方法是用手指按动验电器上的自检按钮，可以看到指示灯有间断闪光，同时发出间断报警声，说明验电棒工作正常。

（3）拉伸所有绝缘操作杆，使其拉足并定位。检查机械机构是否良好。

（4）在验电前，首先在有电部位上进行验电测试，再到施工部位进行测试，然后回到有电部位上复测，以确保安全。为了保证安全，不得以验电器的自检操作按钮试验替代本项操作。

（5）使用验电器头接触被测试金属进行验电。高压存在红色声光报警，高压不存在蓝光指示，无任何反映时表示验电器故障或电池不足。高压不存在时，线路上，还会有余电和感应电存在，操作人员可通过数显装置直接观察残余电荷量，判断设备内是否还存有剩余电荷以及剩余电荷的数值，按照《电力安全工作规程》规定，验明无电后，必须放掉余电，必须挂接地线，才能施工。

结束语

在配电运检过程中，杜绝根据实验人员经验来判断设备是否带电的不安全行为，通过在放电棒上加装一个具有电荷检测功能的模块，设定检测阀值，当设备残余电荷高出阀值时发出声光报警，提示试验人员继续放电，避免试验人员受残余电荷伤害；同时，电荷检测模块能根据电荷大小发出不同的声光显示来对实验人员进行安全警示，这样有效的避免实验人员发生触电风险。

参考文献：

[1]温志国, 王凤梅. 验电操作浅谈[J]. 农村电工, 1997, 02:23-23.

[2]张宏伟, 宋燕. 一种新型便携式接地线的研制与应用[J]. 电力与能源, 2018, 039(001):130-133.

作者：宋万兵，出生年月：1977年10月18日，民族：汉，性别：男，籍贯：云南省昆明市寻甸县，学历：大专，主要从事工作：配电线路运检。