高電壓實(shí)驗(yàn)技術(shù)安全培訓(xùn)

高電壓實(shí)驗(yàn)技術(shù)安全培訓(xùn)2009－10培訓(xùn)目的本實(shí)驗(yàn)室的研究生在讀期間大部分學(xué)生會(huì)接觸到高電壓試驗(yàn)?，F(xiàn)在我們針對(duì)在以往實(shí)驗(yàn)中容易出現(xiàn)的問(wèn)題加以分析論述，使同學(xué)們?cè)谠囼?yàn)中少走彎路，少犯錯(cuò)誤，避免造成不必要的損失，最重要的是確保人身安全以及試驗(yàn)設(shè)備的安全。對(duì)于不進(jìn)行高電壓試驗(yàn)的研究生，通過(guò)培訓(xùn)也可以起到擴(kuò)展視野的作用。本培訓(xùn)講義以工頻試驗(yàn)為例。培訓(xùn)內(nèi)容試驗(yàn)安全試驗(yàn)人員資質(zhì)要求和職責(zé)高電壓試驗(yàn)安全規(guī)則高壓實(shí)驗(yàn)技術(shù)安全培訓(xùn)考題工頻高壓測(cè)量試驗(yàn)、沖擊高壓測(cè)量試驗(yàn)試驗(yàn)安全確定試驗(yàn)方案試驗(yàn)接線記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象斷電進(jìn)入試區(qū)充分放電確定試驗(yàn)方案正確選擇試驗(yàn)設(shè)備的參數(shù)（根據(jù)負(fù)載確定避免過(guò)流、測(cè)試系統(tǒng)中所有設(shè)備的容量要全盤(pán)考慮）了解試品的主要參數(shù)（容升問(wèn)題）正確選擇試驗(yàn)設(shè)備的參數(shù)試驗(yàn)變壓器電壓的選擇工頻試驗(yàn)中主要設(shè)備是工頻試驗(yàn)變壓器。試驗(yàn)變壓器在大多數(shù)情況下，工作在電容性負(fù)荷下，試驗(yàn)所需功率不大。工頻試驗(yàn)變壓器允許的工作時(shí)間短，一般在額定電壓下只能連續(xù)工作30分鐘，在66％的額定電壓、額定電流下才能持續(xù)工作；仔細(xì)閱讀設(shè)備使用說(shuō)明書(shū)，確定試驗(yàn)設(shè)備是否滿足試驗(yàn)要求。正確選擇試驗(yàn)設(shè)備的參數(shù)試驗(yàn)變壓器容量的選擇因?yàn)樵嚻反蠖鄶?shù)為電容性，當(dāng)知道試品的電容量（參見(jiàn)表1）及所加的試驗(yàn)電壓時(shí)，便可按下式計(jì)算出試驗(yàn)電流及試驗(yàn)所需的變壓器容量：試驗(yàn)電流Is=ωCU×10-9A（有效值）所需變壓器容量Ps＝ωCU2×10-9kVA

式中:U---所加的試驗(yàn)電壓kV（有效值）

C---試品的電容量pFω---所加電壓的角頻率注意！Is在小于變壓器容量的條件下，在低于額定電壓的任何電壓下，均應(yīng)小于變壓器的額定電流。不能認(rèn)為試驗(yàn)電壓低，試驗(yàn)電流就可大于額定電流，只要不超出額定容量就可以了。因?yàn)樽儔浩骼@組是按額定電流選擇的，所以在任何時(shí)候Is均應(yīng)小于變壓器的額定電流。例1：試驗(yàn)電源為15/150試驗(yàn)變壓器，試品為電容值是0.5μF、額定電壓為100kV的電容器，如果給該電容加壓試驗(yàn)，問(wèn)：試驗(yàn)變壓器是否滿足要求。分析：電源容量15kVA，額定電流是0.1A;Is=ωCU×10-9A=314×0.5×100×10-3=15.7A

結(jié)論：此試驗(yàn)變壓器容量不滿足要求。表1常見(jiàn)的試品電容量試品名稱電容值（皮法）線路絕緣子<50高壓套管50~600高壓斷路器、電流互感器、電磁式電壓互感器100~1000電容式電壓互感器3000~5000電力變壓器1000~15000電力電纜（每米）150~400了解試品的主要參數(shù)工頻高壓試驗(yàn)中的試品，絕大多數(shù)是電容性的。在通過(guò)試驗(yàn)變壓器施加工頻高壓時(shí)，往往會(huì)在容性試品上產(chǎn)生“容升”效應(yīng)。即實(shí)際作用到試品上的電壓值會(huì)超過(guò)按變比計(jì)算出的高壓側(cè)所應(yīng)輸出的電壓值。試品的電容以及試驗(yàn)變壓器的漏抗越大，則“容升”效應(yīng)越明顯。（a）(b)工頻交流耐壓試驗(yàn)回路容升效應(yīng)(a)等效電路（b）矢量圖工頻高壓測(cè)量的三種方式電容分壓器；，測(cè)量繞組；，調(diào)壓器輸出電壓。若從電容分壓器引出測(cè)量信號(hào)，不存在“容升”現(xiàn)象。確定試驗(yàn)方案其他注意事項(xiàng)試驗(yàn)變壓器的負(fù)荷電容還可能與變壓器及調(diào)壓器的漏抗形成串聯(lián)諧振，造成過(guò)電壓事故。為預(yù)防此類(lèi)過(guò)電壓的發(fā)生，試品應(yīng)并接球隙進(jìn)行保護(hù)。在試驗(yàn)回路中所有設(shè)備容量均需匹配，如保護(hù)電阻、濾波電容、隔離變壓器、連接導(dǎo)線等。如不匹配容量小的試驗(yàn)設(shè)備有可能被損壞。控制臺(tái)過(guò)流保護(hù)整定電流要與保護(hù)電阻相匹配。如保護(hù)電阻選取太大，當(dāng)試品被擊穿時(shí)短路電流小于過(guò)流保護(hù)整定電流，過(guò)流保護(hù)繼電器不動(dòng)作，造成回路中某些設(shè)備被燒壞。試驗(yàn)接線嚴(yán)格按試驗(yàn)方案接線圖準(zhǔn)確連接。接線可靠、牢固，防止高壓引線脫落造成接地短路事故；防止接地線斷開(kāi)造成高壓串入測(cè)量設(shè)備致使操作人員發(fā)生觸電事故。要具有高電壓的基本概念：所用高壓引線均需要對(duì)地面、對(duì)設(shè)備外殼保持足夠的安全距離，不要只顧變壓器高壓端而忽略了引線。常見(jiàn)電容分壓器使用錯(cuò)誤有：不用電容分壓器測(cè)量電壓時(shí)，分壓器雖然仍接在高壓回路中，但分壓器的低壓臂電容未接上，導(dǎo)致分壓器上用于連接低壓電容的接口處出現(xiàn)高壓而放電。記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象設(shè)計(jì)好相關(guān)記錄表格。記錄日期、天氣情況、實(shí)驗(yàn)接線、回路參數(shù)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，試驗(yàn)中變更的事項(xiàng)。斷電進(jìn)入試區(qū)充分放電避免設(shè)備的殘余電壓造成人身傷害避免大電容試品殘余電荷造成人身傷害避免未降壓誤入試區(qū)（非常關(guān)鍵，特別是多人分工協(xié)作時(shí)，降壓人員遺忘降壓而換試品人員已進(jìn)入試區(qū)進(jìn)行操作）培養(yǎng)放電習(xí)慣（當(dāng)大腦思考問(wèn)題入迷時(shí)，習(xí)慣決定生命）大電容試品放電時(shí)，應(yīng)在接地棒上接入放電電阻，以避免放電電流過(guò)大對(duì)試品造成危害，并且沖擊波通過(guò)地網(wǎng)對(duì)其它設(shè)備和儀器造成損害。通常放電電阻可選用潮濕樹(shù)枝等。

試驗(yàn)人員資質(zhì)要求和職責(zé)試驗(yàn)人員資質(zhì)負(fù)責(zé)人為高電壓與電磁兼容實(shí)驗(yàn)室工作人員（含研究生導(dǎo)師及實(shí)驗(yàn)員）或由研究生導(dǎo)師指定的研究生，參加人為經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的研究生。試驗(yàn)人員資質(zhì)要求和職責(zé)職責(zé)負(fù)責(zé)人應(yīng)承擔(dān)試驗(yàn)方案制定、試驗(yàn)接線檢查、試驗(yàn)結(jié)果的現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)和原始記錄審核；研究生作負(fù)責(zé)人的試驗(yàn)方案要經(jīng)導(dǎo)師審批。負(fù)責(zé)人對(duì)試驗(yàn)過(guò)程中的安全問(wèn)題負(fù)責(zé)，負(fù)責(zé)人可本身?yè)?dān)任安全監(jiān)督員，也可指定參加試驗(yàn)的一名人員擔(dān)任安全監(jiān)督員；參加人的職責(zé)：準(zhǔn)備試驗(yàn)儀器設(shè)備，進(jìn)行試驗(yàn)接線、操作、測(cè)量等，如實(shí)記錄數(shù)據(jù)、編寫(xiě)試驗(yàn)報(bào)告;試驗(yàn)人員應(yīng)自覺(jué)維護(hù)所用儀器設(shè)備，包括試驗(yàn)前確認(rèn)儀器設(shè)備的可用性，試驗(yàn)完成交還儀器設(shè)備時(shí)復(fù)核其狀態(tài)，如實(shí)記錄和反映存在或出現(xiàn)的問(wèn)題。高電壓試驗(yàn)安全規(guī)則試驗(yàn)前寫(xiě)出試驗(yàn)方案，由導(dǎo)師檢查通過(guò)后方可付諸實(shí)施。試驗(yàn)前必須熟悉試驗(yàn)內(nèi)容及試驗(yàn)中所使用的設(shè)備與儀表，由設(shè)備專(zhuān)責(zé)人管理的設(shè)備必須登記后方可使用，試驗(yàn)前檢查設(shè)備及儀表是否正常。重點(diǎn)檢查接地棒接地是否可靠。試驗(yàn)前準(zhǔn)備好試驗(yàn)記錄本。在合電源前，務(wù)必有兩人以上檢查接線是否正確，接地是否可靠，做好分工，專(zhuān)人紀(jì)錄；試驗(yàn)中必須有一人做專(zhuān)職的安全監(jiān)督員。在高壓電源和帶有高壓的設(shè)備周?chē)鷳?yīng)圍以遮攔，以便保持一定的安全距離，試驗(yàn)時(shí)所有人員應(yīng)站在遮攔之外，不得向遮攔內(nèi)探頭或伸手。在試驗(yàn)中不允許交談或議論，有問(wèn)題需要討論時(shí)，要切斷電源。試驗(yàn)完畢，應(yīng)先用接地棒使設(shè)備放電，尤其是在做完電容器或電纜等大電容試品試驗(yàn)后，務(wù)必仔細(xì)放電；將試驗(yàn)場(chǎng)地恢復(fù)整齊，信號(hào)線、測(cè)量線每次試驗(yàn)完畢要收好，不得在試驗(yàn)場(chǎng)地隨意拖放。在未親眼看到高壓設(shè)備接地之前，不得接近或觸摸高壓設(shè)備。使用升壓設(shè)備時(shí)，升壓必須從零開(kāi)始，緩慢升壓，并關(guān)注是否有異常，若有異常輕微聲響、氣味等需立即退回零位，進(jìn)行復(fù)查。使用完畢后，要退回零位。