直流试送仪防反送电装置研究与运用

2022-09-26刘修理

农村电气化 2022年9期

关键词：二极管直流导线

王勇，刘修理，黎臻

（贵州电网有限责任公司遵义供电局，贵州遵义 563000）

关键字：直流；试送仪；防反送电

1 直流试送仪装置与改进装置的构成

1.1 直流试送仪的功能及原理

直流试送仪在配电网故障查找工作中，是一种非常实用的检测工具，对于查找接地型故障具有显著的效果。其输出量具有高压、低流的特点。工作电压为0～10 kV可调节，随着工作电压的增加，其泄漏电流逐渐增大。对于接地绝缘良好的线路其泄漏电流很小，对于存在接地故障或者线路绝缘不好时其泄漏电流较大。即通过调节输出电压，观察泄漏电流判断线路是否存在接地以及线路绝缘是否良好。

1.2 原有装置的弊端

原有装置的弊端在于没有防线路反送电保护装置和引出线便于搭接。具体如下：（1）若在工作人员走错间隔或其他原因下导线带电，此时会对操作人员和设备造成损坏。（2）工作人员在无违章操作下因自然因素下交叉跨越断线等原因带电会造成操作人员人身事故。（3）直流试送仪引出线线夹不便于线路的搭接。直流试送仪引出线须要搭接于10 kV配变高压侧或者直接搭接于线路上，而自带线夹很小，只能手动才能于实验设备连接，触电风险加大。（4）若在线路实验过程中需要专人用绝缘操作杆扶持引出线。实验中由人员用绝缘操作杆用扶持引出线在导线上，不仅增加了实验人员，期间更容易出现人员扶持绝缘操作杆不稳，引出线落下，造成人身伤亡事故，如图1所示。

图1 原有装置简图

1.3 改进装置的构成

1.3.1 改进装置的构成及操作流程

改进装置在原装置基础上增加了高压二极管和新型线夹。操作时须要注意的就是高压二极管的极性，一定不能接反，否则不能起到保护作用。

1.3.2 改进装置的优点

改进装置简图在原装置基础上利用高压二极管加装于直流试送仪引出线中实现防反送电。可以有效防止反送电对人员造成人身伤亡及设备损坏。利用直流试送仪引出线末端加装新型线夹实现操作简便。便于绝缘操作杆的操作，实验中无须人员扶持，此法兼顾了方法1，方法2的优点，实现了避免人员直接接触线路，所需时间少，适用范围广，实验中只需1人操作即可。改进装置可以有效防止实验中的人生伤亡事故发生同时操作也更加简便，如图2所示。

图2 改进装置简图

1.4 原装置与改进装置的性能对比

改进装置在原装置基础上增加了高压二极管和新型线夹，所以增加相应的费用和维护。改进后安全性得到极大提高，时间、人员也相对较少。

2 直流试送仪改进装置的设备选用

2.1 高压二极管的设计选用

2.1.1 直流试送仪输出量的特点

直流试送仪输出量的特点主要体现在3个方面：（1）正向输出电压高：正向输出直流电压为10 kV，所以其改进加装设备耐压必须在10 kV 以上，不然会被过压击穿。（2）正向直流输出电流低：大小与方向都不变，其对人员的伤害性比交流更大，其额定电流为100 mA，所以对其改进加装设备的耐流性能要求不高。（3）反向来电交流高压：反向来电为违章或不规范操作下的10 kV 电压，或者因自然因素引起的断线搭接等因素造成以停电的线路再次带电。对于其断线或者交叉跨越处的搭接电压较多，但考虑110 kV 以上电压等级线路网架好，保护灵敏，所以本次设计只考虑反向电压躲过35 kV 及以下电压等级作为参考。

2.1.2 高压二极管主要参数的选取原则

正向电压：要求大于直流试送仪的额定输出电压10 kV。正向电流：要求大于直流试送仪的额定电流100 mA。反向击穿电压：要求大于反向送电线路的电压选取，除被测线路自身电压等级，还须考虑交叉跨越的电压等级。但考虑到经济性以及110 kV以上电压等级线路网架好，保护灵敏，所以本次设计只考虑反向电压躲过35 kV及以下电压等级选取。

2.1.3 高压二极管的选择

结合商家实际产品，最终选取正向电流为10 A，反向击穿电压为60 kV 的2CL10/40 型号高频高压二极管作为本次项目使用。

2.1.4 高压二极管的性能检测

二极管导通试验。用万用表欧姆挡检测单向导通性能正常。二极管耐压实验。考虑到反向来电为交流电压，所以采用交流耐压实验进行，正向加电压20 kV，二极管未被击穿。反向加电压50 kV，二极管未被击穿。耐压前后都要检查单向导通性为正常。通过检测采用加装二极管防线路反送电可靠性好。通过交流耐压、万用表单向导通性能检测，其防反向来电的性能可靠。可以有效防止反送电对人员造成人身伤亡及设备损坏。

2.2 新型线夹的设计选用

2.2.1 设计要求及思路

便于人员操作：要求即线夹与线路的搭接和取下要操作简单。可以在线夹上设计一个圆孔，大小选择与10 kV 跌落式熔断器圆孔直径相同，便于绝缘操作杆操作。连接圆孔的线夹扁铁要设计为45°夹角，便于人员地面上的操作。

线夹与导线连接可靠：要求线夹与导线搭接是不能松动或掉落。可以将线夹下方开口处设计较宽，便于线夹进入导线中。然后开口逐渐减小，便于线夹与导线连接牢固。材料采用具有弹性形变的材料，防止线夹使用中变形。

线夹在导线上要方便调节位置：要求线夹在绝缘操作杆操作中可以在导线上左右移动。可以在线夹开口较宽处上方设计一个略大于导线线直径圆孔，圆孔与下方进口出缝隙较小，可以防止线夹掉落。

线夹操作中不能损坏导线：要求线夹在导线上的搭接、移动、取下不能对导线有影响，不能造成破股断股现象。

线夹与直流试送仪引出线的连接、取下操作简便。要求线夹与直流试送仪引出线的连接与取下操作时间短、连接可靠、无毛刺。

要求线夹与直流试送仪引出线连接可靠，实验中严禁掉落。可以采用在引出线末端压接一个铜连接片，在正向连接扁铁上打孔，然后用螺丝连接。

线夹设计图纸如图3所示。线夹功能说明如表1所示。

表1 线夹功能说明表

图3 线夹设计图

2.2.2 效果验证

线夹操作性灵活。线夹便于人员在地面用绝缘操作杆操作，与导线的连接可靠，在导线上位置调节灵活，实现了避免人员直接接触线路，所需时间少，适用范围广，实验中只需1 人操作即可。线夹便于检修，由于采用螺丝与线夹连接，其对引出线和线夹的更换都比较简单。线夹的弹性形变恢复好，反向扁铁在较大拉伸下能够恢复原来的形状。