高壓試驗圍欄的研制范文

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《寧夏電力雜志》2014年第六期

1裝置設(shè)計

1.1裝置結(jié)構(gòu)智能型安全圍欄共有3個部分組成，如圖1所示分別是：感應(yīng)裝置（分編1號-8號共8個）、主機和電源輸入輸出。感應(yīng)裝置配套有4個無線接收器，用來分別控制8個感應(yīng)裝置的啟用和自檢。主機包括報警觸發(fā)和斷電觸發(fā)2個控制回路，斷電觸發(fā)回路還并聯(lián)放電回路。電源輸入輸出部分包括漏電保護、電源指示等裝置。

1.2裝置的工作原理智能型安全圍欄裝置的工作原理如圖2所示：試驗開始前，在試驗圍欄周圍加裝1號-8號共8個紅外線感應(yīng)裝置，裝置沿試驗圍欄四周布置，保證紅外線感應(yīng)裝置在紅外線掃描工作區(qū)域內(nèi)無盲區(qū)。其中，1號-4號紅外線感應(yīng)裝置和觸發(fā)器1構(gòu)成第一個控制回路。當(dāng)無關(guān)人員靠近圍欄時，觸發(fā)1動作操作臺面板上綠燈亮，報警喇叭發(fā)出“止步，高壓危險”的語音警報，提醒靠近試驗圍欄的人員和試驗監(jiān)護人注意安全。5號-8號感應(yīng)裝置和觸發(fā)器2構(gòu)成了第二個控制回路，如靠近圍欄的人員聽到告警后，未聽從試驗加護人勸告，繼續(xù)闖入圍欄時，觸發(fā)器2動作操作臺面板上紅燈閃爍，試驗輸出電源被迅速切斷，同時接通放電電路，在1~2s的時間里將被試設(shè)備上的能量釋放掉，避免電源電壓突然切斷引起設(shè)備和被試品損壞。

2樣機的調(diào)試

2.1感應(yīng)裝置對感應(yīng)裝置由8個可調(diào)角度和掃描距離的紅外感應(yīng)裝置在變電站現(xiàn)場進行調(diào)試。通過現(xiàn)場測量，更換廣角、柵欄或遠距離鏡片，裝置的掃描角度可以嚴格滿足110°或5°的要求，掃描距離最遠可以達到25m，掃描平均高度在1.5m，最高不超過3m，可以滿足絕大部分試驗現(xiàn)場布置的要求。感應(yīng)裝置的無線控制器可以在30m范圍內(nèi)開啟或取消裝置的掃描功能，并可以對感應(yīng)裝置進行自檢。裝置的工作頻率在百兆赫茲以上，抗電磁干擾能力較好，現(xiàn)場測試中未出現(xiàn)因電磁環(huán)境干擾造成的感應(yīng)裝置誤動作或遙控失靈。

2.2主機在變電站對主機現(xiàn)場調(diào)試，主機與感應(yīng)裝置通信良好，不受強電磁環(huán)境干擾的影響，在30m范圍內(nèi)均能收到感應(yīng)裝置發(fā)出的信號。感應(yīng)裝置的靈敏度適當(dāng)，開機后自檢結(jié)果準確可信。當(dāng)人員接近掃描范圍邊界時，感應(yīng)裝置不動作，一旦進入掃描范圍主機迅速動作。在100次的實驗中，主機正確99次，正確動作率達到了99%。1次誤動主要因為感應(yīng)裝置調(diào)整不當(dāng)，掃描距離不夠，掃描范圍未覆蓋圍欄全部邊界。1號-4號感應(yīng)裝置動作發(fā)出信號后，主機綠燈亮，報警器發(fā)出洪亮的“止步，高壓危險”提示音，反復(fù)播放，輸出電壓、電流正常。5號-8號感應(yīng)裝置動作發(fā)出信號后，主機紅燈亮，電源輸出開關(guān)跳閘，輸出電壓、電流均為零。為測試放電回路的效果，選取對50pF的電容進行充電，并測量電容的電壓電流。觸發(fā)5號-8號感應(yīng)裝置，主機動作，放電回路發(fā)光二級管閃爍，電容器兩端電壓在2s內(nèi)迅速降為零。

2.3電源輸出電源設(shè)計的功率為5kW，基本可以滿足絕大部分常規(guī)試驗的需求。在電路的設(shè)計上考慮了主機工作的要求，只要電源接通主機就可以工作，并不受控制回路動作的影響。現(xiàn)場試驗中，控制回路動作后，可以通過遙控器或主機取消報警，并手動恢復(fù)輸出電源功率。

3應(yīng)用效果

經(jīng)過現(xiàn)場的使用，表明智能型高壓試驗專用圍欄效果顯著，有效提高了現(xiàn)場試驗的安全水平。（1）圍欄實現(xiàn)了聲、光、電多種方式相結(jié)合的安全警示，提高安全圍欄的提醒告警效果。現(xiàn)場安裝方便，不增加試驗人員的工作量。（2）通過設(shè)置報警區(qū)和斷電區(qū)，設(shè)置單獨的控制回路逐級控制感應(yīng)區(qū)域，減少了人員誤碰誤動圍欄時，頻繁切斷試驗電源，影響試驗效率。（3）裝置運行可靠，抗干擾能力強，使用期間未發(fā)生裝置誤動錯動的情況，減輕了現(xiàn)場工作負責(zé)人的工作量，避免了因工作負責(zé)人，提醒不到位，未能及時制止造成的高壓傷人事件的發(fā)生［5］。（4）裝設(shè)在圍欄上的感應(yīng)器由報警感應(yīng)裝置和斷電感應(yīng)裝置組成，兩組感應(yīng)裝置即可組合使用，也可單獨使用，使用于現(xiàn)場間隔、高壓室、GIS設(shè)備的高壓試驗工作。

4結(jié)論

（1）智能型高壓試驗專用圍欄，提高了試驗圍欄的有效性，通過聲光電技術(shù)的綜合應(yīng)用，避免了誤入試驗圍欄的人員發(fā)生高壓觸電。（2）圍欄的感應(yīng)裝置靈敏度合理，調(diào)節(jié)設(shè)置靈活。主機與感應(yīng)裝置在強電磁環(huán)境中，通訊順暢，抗電磁干擾能力強。（3）放電回路可以很好地在瞬間切斷電源，釋放掉容性試品的殘余電荷，避免被試品和試驗受到損害。（4）智能型高壓試驗專用圍欄已成功獲得國家新型實用型專利，在擴大電源容量和增加感應(yīng)裝置數(shù)量后，該圍欄的使用范圍也可拓展到有毒氣體作業(yè)、起吊作業(yè)和大型試驗等其他高危作業(yè)中，以減少人員誤入工作區(qū)域造成的傷害。

作者：陳盛君單位：國網(wǎng)寧夏電力公司