CN100344979C - 高压分相峰值切点验电法 - Google Patents

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高压分相峰值切点验电法，利用三相线中，任意一根相线在正负半周峰值时，在其垂直向下安全距离以外的任一测点上，磁力线切线与竖直面呈30°±5°的规律进行测量，其测量方法是将绕有线圈的磁棒作为检测器件，置于被测相线垂直向下安全距离以外的任一测点上，磁棒与该测点处的磁力线切线重合，测出该相线峰值电磁信号，通过改变磁棒在测点位置处的测试方向或改变其测距，根据磁棒感应信号的变化判断该相线的峰值电磁信号是否存在，即可判断该相线是否带电。本方法可以远距离准确测验变电站内每根高压相线带电与否。

Description

高压分相峰值切点验电法
技术领域：
本发明涉及非接触式交流高压验电的方法。
背景技术：
电业工作安全规程电气部分规定：在高压电气设备上工作，必须按停电、验电、挂接地线三步进行。电业工作人员的违章、错误判断等原因经常发生安全事故。
目前，世界范围内均采用接触验电的方法，验电器要挑高致接触高压线，由于距离远造成判断困难，对于500KV高压，导线高达20米，挑高十分困难。
市场上也曾出现过手表式或安全帽式感应验电器，这种验电器对于独立的单根导线可以正确验电，但对于变电站内，由于线路多，在不撑握其磁场规律的情况下，这种验电器只能对该场内有无电磁信号进行测验，不能准确到对具体的某根导线进行验电，因而被淘汰。
发明内容：
本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种高压分相峰值切点验电法，依照这一方法可以远距离准确测验变电站内每根高压相线带电与否。
本发明解决问题的技术方案是：
本发明方法的特点是利用三相线中，任意一根相线在正负半周峰值时，在其垂直向下安全距离的2-4倍的任一测点上，磁力线切线与竖直面呈30°+5°的规律进行测量，其测量方法是将绕有线圈的磁棒作为检测器件，置于被测相线垂直向下安全距离以外的任一测点上，磁棒与该测点处的磁力线切线重合，测出该相线峰值电磁信号，通过改变磁棒在测点位置处的测试方向或改变其测距，根据磁棒感应信号的变化判断该相线的峰值电磁信号是否存在，即可判断该相线是否带电。
试验研究表明，变电站内交流电磁场的规律是以每一条线路的三相为独立的电磁系统，对于其中任一相来说，在该相正、负半周峰值时，在导线垂直向下安全距离以外的各测点上，闭合磁力线的轨迹基本不变，不受电压等级，不受相邻线路，不受相序的影响，且磁场强度随距离变化而明显变化。
与已有技术相比，本发明方法的有益效果体现在：
1、本发明为非接触式安全距离以外验电法，故而可确保工作人员安全。
2、本发明可实现对各种高压分相正确验电，验电准确，对于任一相导线，验电不受电压等级、不受相邻线路、不受相序的影响。
附图说明：
图1为交流三相波形图。
图2为右相峰值磁力线轨迹试验接线图。
图3为中相峰值磁力线轨迹试验接线图。
图4为两条线路相互影响试验接线图。
图5为单条线路右相峰值时磁力线轨迹示意图。
图6为中相峰值时磁力线轨迹示意图。
图7(a)、图7(b)为左相峰值时，左相导线垂直向下各测点位置处的磁力线轨迹示意图。
图8(a)、图8(b)为中相峰值时，中相导线垂直向下各测点位置处的磁力线轨迹示意图。
图9(a)、图9(b)为右相峰值时，右相导线垂直向下各测点位置处的磁力线轨迹示意图。
具体实施方式：
本发明方法是利用三相线中，任意一根相线在正负半周峰值时，在其垂直向下安全距离以外的任一测点上，磁力线切线与竖直面呈30°±5°的规律进行测量，其测量方法是将绕有线圈的磁棒作为检测器件，置于被测相线垂直向下安全距离以外的任一测点上，磁棒与该测点处的磁力线切线重合，测出该相线峰值电磁信号，通过改变磁棒在测点位置处的测试方向或改变其测距，根据磁棒感应信号的变化判断该相线的峰值电磁信号是否存在，即可判断该相线是否带电。
具体测试时，测点距被测相线之间的距离是安全距离的2-4倍。通过对磁棒信号进行不失真放大，放大倍数可调，可调范围满足在可测距离范围内，远近测点的感应信号均能放大到告警电平。
一、关于三相分相峰值闭合磁力线轨迹的分析：
由图1可知：
uA+uB+uC＝0，IA+IB+IC＝0，
现对一条线路任意假设左、中、右三相的相序为A、B、C，分析右相的正半周磁力线轨迹。A、B两相按换相和不换相两种情况，在波形图中取五个参考点L、M、N、O、P。
瞬时值分别为：
不换相                 左相(A相)与中相(B相)互换
右  中  左             右  中  左
L：IC+IB-IA＝0      IC-IA+IB＝0
M：IC+0-IA＝0        IC-IA+0＝0
N：IC-IB-IA＝0    IC-IA-IB＝0
O：IC-IB+0＝0      IC+0-IB＝0，
P：IC-IB+IA＝0    IC+IA-IB＝0。
从平行导线的电磁理论可知：
磁力线的轨迹随电流方向不同而不同，再加上相序的影响，结合上述分析可知，C相正半周中，可能出现多种磁力线的轨迹，唯独N点的磁力线轨迹基本不变，且磁场最强。N以外的其它各点变化不定、极性不定、且信号小的各种情况，对验电无意义，可以不予考虑。而N点的磁力线轨迹基本不变，仅仅受到三相线不能绝对平行、线间距离不一样的影响。如果找出不变的轨迹段，即可用切点感应的原理，用测磁的方法，判断相应的导线是否带电。
二、关于N点峰值闭合磁力线基本不变轨迹的试验。
1、试验接线图：
右相试验接线如图2所示；左相试验与右相同相同，图省略；中相试验接线图如图3所示；两条线路相互影响试验接线图如图4所示。
2、试验中的参数：
三相380V电源；电容器为交流400V、50μF；二极管为反向电压400V，15A；导线为单股S＝2.5mm2胶套线。
3、试验方案：
a、右相：分换相与不换相两种情况；
b、左相略；
c、中相，A、C换相与不换；
d、两条相路间的影响
在图4中，线路I为被测线路，线路II为相邻线路，将线路II按图所示的三种接方式(1)(2)和(3)进行换相接线，线间距离取10cm，线路间隔取50cm。
4、试验步骤：
a、用手表带指南针，试出闭合磁力线的基本轨迹；
b、用设置有磁棒的验电器，进行导线垂直向下各测点闭合磁力线基本不变段的试验，用示波器监视，信号最大时，即不变段的轨迹。
由此得出：右相、中线、峰值时磁力线的闭轨迹如图5和图6所示。
c、两条线路间的干扰试验是：用验电器中的磁棒找出I线路的右相磁力线峰值轨迹不变段，用示波器监视，此时信号最大。
然后对II线路进行三种情况分别试验：
第1、2两种情况看不出影响，第3种情况对I的右相影响是：信号变大约10％，角度影响约5度，对正确判断验电结果无影响。
最后，将验电器中的磁棒固定一个角度，在被测导线垂直向下进行定向验电时，磁棒与竖直面呈30°+5°，对变电站内的10KV、35KV、110KV、220KV、500KV进行试验，证明：能够达到在安全距离以外2-4倍的安全距离范围内，进行分相定向验电的要求。该样已在合肥电厂和安徽省巢湖供电局正常运行两年。
图7(a)、图7(b)示出了左相峰值时，左相导线垂直向下各测点位置处的磁力线轨迹。其中图7(a)所示磁力线轨迹的测点较之图7(b)所示磁力线轨迹的测点距被测导线的距离更近，其磁力线切线与竖直面之间的夹角α更小。
同样，图8(a)、图8(b)示出了中相峰值时，中相导线垂直向下各测点位置处的磁力线轨迹。其中图8(a)所示磁力线轨迹的测点较之图8(b)所示磁力线轨迹的测点距被测导线的距离更近，其磁力线切线与竖直面之间的夹角α更小。
图9(a)、图9(b)示出了右相峰值时，右相导线垂直向下各测点位置处的磁力线轨迹。其中图9(a)所示磁力线轨迹的测点较之图9(b)所示磁力线轨迹的测点距被测导线的距离更近，其磁力线切线与竖直面之间的夹角α更小。
本实施例直接采用在申请号为011272511的发明专利申请公开说明书中所公开的验电器，这是由本发明人在2001年9月21日提出专利申请的申请公开说明书，该验电器是以绕有线圈的感应磁棒作为信号检测装置，相应设置信号放大电路，以其蜂鸣器作为检测告警器。具体操作过程如下：
操作者站立在被测导线垂直向下位置处，将验电器对准导线，使磁棒与测点磁力线切线重合，调整灵敏度电位器使其灵度敏由低到高，调到在检测信号被放大到告警电平，达到验电器告警状态，停止调整。然后，变大测距，告警声止，表明磁场变弱明显，测距回位后告警声又起；在测点处，改变磁棒的测试方向，即向左或向右偏转，均无告警声，这一过程表明导线带电。
若是按照以上方法，自测点位置处改变磁棒的测试方向和测试距离，告警声仍然存在，则表示该导线不带电。造成告警的电磁信号来自周围的其它带电体，其它带电体在该测点位置处的磁场没有特定规律，其不同方向、不距离上的磁场强度无明显变化。

Claims (2)

1、高压分相峰值切点验电法，其特征是利用三相线中，任意一根相线在正负半周峰值时，在其垂直向下安全距离的2-4倍的任一测点上，磁力线切线与竖直面呈30°+5°的规律进行测量，其测量方法是将绕有线圈的磁棒作为检测器件，置于被测相线垂直向下安全距离以外的任一测点上，磁棒与该测点处的磁力线切线重合，测出该相线峰值电磁信号，通过改变磁棒在测点位置处的测试方向或改变其测距，根据磁棒感应信号的变化判断该相线的峰值电磁信号是否存在，即可判断该相线是否带电。
2、根据权利要求1所述的高压分相峰值切点验电法，其特征是对磁棒信号进行不失真放大，放大倍数可调，可调范围满足在可测距离范围内，远近测点的感应信号均能放大到告警电平。
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