高压试验安全报警装置研制与应用

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摘 要：电气试验是变电设备状态监测的重要手段，试验数据为变电设备状态评价的重要依据。电气试验项目中，经常会涉及到高电压，如交流耐压试验、直流耐压试验、介质损耗试验、绝缘电阻测试等很多试验仪器都会输出高电压，试验过程中一旦疏忽就可能危及自身及他人的生命安全。

关键词：试验；装置；仪器

1 存在问题

我们对电器实验仪器使用电压比例进行了统计如图1：

由此可见，高压试验过程中保证非试验人员远离高压设备，确保人员安全是一个非常重要的问题。

现有的安全措施是用网状围栏将试验设备围住，达到阻止非试验人员误入试验区域的目的，网状围栏在使用过程中对现场人员的安全警示作用日趋降低，时有人员翻越围栏情况发生，不能很好地制止人员进入试验区域，因此，研制一套实时提醒、及时警示的安全措施避免事故的发生是非常必要的。

对2014年7月至12月高压试验时人员翻越围栏次数、安全措施布置时间及围栏重量进行统计，结果如表1所示。

从调查表中可以看出，高压试验时有人员翻越围栏现象（占比为3%，即安全报警成功率为97%），网状围栏携带不便，布置时间较长。因此，拥有一套安全方便省时的安全措施至关重要。

2 设计思路

我们研制的新型装置有一台报警主机和四台感应器组成，根据现场实际情况，可将报警主机和多台感应器组合成一套报警装置。将红外感应、无线传输、单片机技术结合，设计出一个报警主机带多台感应器的高压试验安全报警装置，报警声音采用真人语音报警，比传统的警报声更具警告作用。该装置与传统围栏相比具有体积小、重量轻、方便携带、现场组装时间短、报警成功率高的特点。

3 技术方案论证

该装置主要由感应单元、信号发射单元、信号接收单元、系统板、软件系统、报警单元及开关电源组成。感应单元理论依据主要是热释电红外感应原理，工作时可探测试验过程中靠近高压区域的人员。信号发射系统采用433Hz无线传输系统，能够把从感应器接收到的人员靠近信号通过无线电发射出去。信号接收单元同样采用433Hz无线传输系统，与信号发射系统频率匹配，能够接收到信号发射系统发射的无线信号，将接收到的信号传送给系统板的信号处理部分。系统板与软件系统配合工作，通过不断扫描信号接收单元传送过来的信号，识别人员靠近高压区域的异常信号，当出现异常信号的时候及时触发报警单元动作开关。报警单元在接收到系统板的触发动作信号时能够及时发出声光报警信号，警示靠近人员高压危险，请勿靠近。电源部分采用稳压性能好的开关电源，能够保证电压质量，有利于各元件正常工作。

4 效果及应用前景

2015年10月9日到2015年11月13日例行试验过程中，该小组分别在公司所辖仙台变电站、叶县变电站、桃任店变电站、保安变电站、辛店变电站等五个变电站进行了现场应用测试。试验过程中，小组人员严格按照标准化作业指导书进行作业，对装置布置时间进行了统计，同时在试验过程中，对人员靠近试验区域次数以及装置报警次数进行了统计。测试结果如表2所示。

经过现场应用测试，整体装置重量为4.3kg，布置时间平均为7.5分钟。现场工作人员普遍反映该装置携带方便，安全性高，现场应用效果良好，智能报警成功率100%。

经过对现场应用情况进行测试分析，该装置与传统围栏相比，可靠性高，携带方便，布置时间短，效果显著。提高了工作效率，节约了劳动成本，在高压试验过程中的安全性保障方面发挥了重要作用。在越来越注重工作过程中安全问题的大背景下，具有很好的推广前景。