一种避雷器现场试验的感应电击风险防御技术研究

一种避雷器现场试验的感应电击风险防御技术研究

郎咸丰，刘潇，詹红生，张学红

云南电网有限责任公司西双版纳供电局

 摘要：针对避雷器感应电压监测的典型方案展开讨论，提出一种基于无线物联网技术的可穿戴预警方案，以解决登高接线测试人员及时感知避雷器感应电压，避开感应电压停留时间开展接线作业，提高现场作业人员的人身安全。

关键词：避雷器  感应电压 预警  可穿戴 

1引言：

变电站内的500kV避雷器感应电压是长期困扰停电测试人员的典型难题。由于避雷器高度足以感应站内的开关冲击电压，在负荷电流波动时电磁场瞬变提升了耦合效果。正常情况下，避雷器一旦与高压线路连接，处于稳定的容性阻抗状态，因此避雷器只有线路电压，避雷器与线路之间处于垂直关系时，感应电压可以忽略。但当人体靠近时，避雷器的分布参数影响增大，导致避雷器与线路不再是垂直关系。另一方面，测试人员的接线从地面设备牵引到避雷器接线触头，形成非垂直的耦合关系，尤其在天气较差的情况下感应电压加剧。尽管目前已经有相关技术方案将测试线缆布置垂直以减少耦合电压，但该方案只能改善泄漏电流测试，并不能改变测试人员在接线、拆线过程中受到电击的现状。

2. 感应电压处置方案的现状

   采取测试线缆与被测避雷器垂直的方案包括利用支撑绝缘杆支撑，高空作业车辅助，增加垂直支撑卡盘等，这些方案减少了串扰电流，提高了泄漏电流测试效率。为了减少触电风险，在拆接线过程中，对末屏端的脉冲电压进行监测，当该电压超过预警值时及时报警，提醒测试人员。由于500kV避雷器本身形成一个感应电极，与近距离的人体构成分布电容，提高了引入感应电压的风险，加上感应电压有一定随机性，通常和线路负荷、断路器切换、电容器投切等冲击信号相关，因此如果通过地面人员观察到报警信息再通知高空接线人员，可能错过最佳防御时间。

3. 高速感知预警方案

如图1所示，监测模块包括感应电压监测和无线模组，该无线模组担任发射功能，当感应电压超限时自动触发无线模组发射信号。与发射无线模组配套的无线接收模组可在uS级接收到预警信号并触发声光预警。由于采用的无线报警方案，整个预警模块可随身携带，高空作业人员可以及时通过声光信号的感知，本能的停止作业。当声光预警信号消失时，高空作业人员可快速完成拆接线。

图1：无线预警方案

4. 讨论

   基于无线预警的方案融合了可穿戴感知的特点，使得高空作业人员与监测模组建立了直接沟通关系。但实际应用中，还应考虑到可能感应电压的持续性问题，这种持续感应有可能建立在避雷器分布参数和持续性的感应电场作用下，因此高空作业人员在感知到声光预警信号时，可以在安全保障的情况下调整姿态达到调整分布电容的目的。另一方面，部分感应电压监测具备了自动释放感应电压的功能，可以在感应电压产生时，自动短接避雷器末屏达到改变感应电压释放回路电阻的目的，从而破坏感应电压的传输通道，截断感应电压的持续工作。再进一步分析，还可以结合声光预警信号，通过调整高空作业机车的方位，高度等，达到最优抑制感应电压的目的。

5 结论

  本文分析了避雷器感应电压的处置措施现状，重点针对感应电压监测提出了无线预警的补充方案。实际应用时，无线声光预警方案可以灵活配置点对多点，以提高整个班组协同工作能力，达到最佳布置现场，降低感应电压电击风险之目的。

郎咸丰，1994，男，本科，助理工程师，毕业于东北电力大学电气工程及其自动化专业，现就职于西双版纳供电局变电修试所，主要负责变电站电气设备相关试验工作。

刘潇，1989，男，本科，助理工程师，毕业于昆明理工大学电气工程及其自动化专业，现就职于西双版纳供电局变电修试所，主要负责变电站电气设备相关试验工作。

詹红生，1988，男，本科，工程师，毕业于三峡大学电气工程及其自动化专业，现就职于西双版纳供电局变电修试所，主要负责变电站电气设备相关试验工作。

张学红，1999，男，本科，毕业于昆明理工大学电气工程及其自动化专业，现就职于西双版纳供电局变电修试所，主要负责变电站电气设备相关试验工作。