《電業(yè)安全工作規(guī)程》中規(guī)定，在全部停電或部分停電的電氣設(shè)備上工作，必須采取停電、驗(yàn)電、裝設(shè)接地線、懸掛標(biāo)示牌和裝設(shè)遮欄的技術(shù)措施。并對驗(yàn)電的操作方法和步驟做出了嚴(yán)格的規(guī)定。
電容型高壓驗(yàn)電器是一種便攜式驗(yàn)電裝置，用于檢測電氣設(shè)備上電壓是否存在，因其攜帶方便、操作靈活、判斷簡單直觀等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。
1 電容型驗(yàn)電器結(jié)構(gòu)及工作原理
電容型驗(yàn)電器由接觸電極、指示器、絕緣構(gòu)件等組成。
電容型驗(yàn)電器的工作原理是，通過檢測流過驗(yàn)電器對地雜散電容中的電流來指示電壓是否存在，并通過驗(yàn)電器指示部分的聲、光顯示，給予操作人員清晰可辨的聽覺、視覺信號。
2 使用中發(fā)現(xiàn)的問題
在一次變電站設(shè)備停電檢修中，操作人員在進(jìn)行驗(yàn)電操作前，按照操作程序在帶電設(shè)備上對驗(yàn)電器進(jìn)行自檢時(shí)發(fā)現(xiàn)，驗(yàn)電器在設(shè)備較大的表面部位，如110～220 kV開關(guān)的三角箱部、CT及PT的頭部、PH及PR型西門子刀閘的底座導(dǎo)體部位測量時(shí)無聲響指示，無光亮指示，響應(yīng)時(shí)間延長(約3～4 s)；而在110～220 kV設(shè)備表面較小的部位和35 kV及以下電壓等級的設(shè)備上驗(yàn)電時(shí)反應(yīng)正常。
3 原因分析
3.1 模擬高壓試驗(yàn)
針對使用中發(fā)現(xiàn)的問題，在試驗(yàn)室進(jìn)行了模擬高壓試驗(yàn)。將尺寸成倍大于驗(yàn)電器指示部分的金屬箱體放置于絕緣凳上，并與高壓發(fā)生器連接，使之與高壓發(fā)生器具有相同的工作電壓，然后將驗(yàn)電器置于金屬箱的各個(gè)部位，得出了3個(gè)試驗(yàn)結(jié)果：
(1) 當(dāng)驗(yàn)電器與帶電金屬箱體表面接觸時(shí)，驗(yàn)電器無聲響指示，無光亮顯示；
(2) 當(dāng)驗(yàn)電器的電極接觸帶電金屬箱的邊沿或尖端部位時(shí)，驗(yàn)電器聲、光顯示正常；
(3) 在移動(dòng)驗(yàn)電器自箱體的邊沿或尖端部位向箱體表面中心的過程中，驗(yàn)電器聲、光顯示將逐漸減弱，響應(yīng)時(shí)間增長(大于1 s)，直至無聲、光顯示。
3.2 原因分析
(1) 在高電壓等級設(shè)備上出現(xiàn)的問題主要是電場因素所致。電容型驗(yàn)電器是通過檢測流過驗(yàn)電器對地電容中的電流而工作的，由于設(shè)備導(dǎo)電體面積大或因?qū)w周圍濕度大等原因，導(dǎo)體表面及其周圍的電場近似于均勻電場。驗(yàn)電器處在這個(gè)近似于等電位的電場中，其軸向電位梯度小，流過對地電容的電流也小，因而工作回路不能起動(dòng)。當(dāng)驗(yàn)電器移動(dòng)至箱體的邊沿或尖端部位時(shí)，逐漸脫離了均勻電場，軸向電位梯度增大，流過驗(yàn)電器對地電容的電流隨之增大，當(dāng)達(dá)到起動(dòng)值時(shí)，驗(yàn)電器才進(jìn)入工作狀態(tài)。
(2) 起動(dòng)電壓高，靈敏度低。高壓驗(yàn)電器雖然按《電力安全工器具預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》的要求，執(zhí)行了“起動(dòng)電壓值不高于額定電壓的40%，不低于額定電壓的15%”的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，但在這一標(biāo)準(zhǔn)條件下，隨著起動(dòng)電壓的升高，驗(yàn)電器的靈敏度也將隨之降低。
4 防范對策
目前，電容型驗(yàn)電器是高壓電氣設(shè)備驗(yàn)證電壓的主要工具，已在電力系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用。針對其使用過程中存在的問題，從預(yù)防性試驗(yàn)和實(shí)際應(yīng)用2個(gè)方面提出如下對策。
4.1 提高驗(yàn)電器的靈敏度
在嚴(yán)格執(zhí)行試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的前提下，將驗(yàn)電器的起動(dòng)電壓值調(diào)整到下限值，預(yù)防性試驗(yàn)可采用略高于15%額定電壓起動(dòng)值的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，以保證驗(yàn)電器具有較低的起動(dòng)電壓以及足夠高的靈敏度。
4.2 嚴(yán)格使用方法，減小電場干擾
(1) 為減小電場因素的影響，在根據(jù)被測部件電壓值選擇相應(yīng)電壓等級驗(yàn)電器的前提下，選擇被測設(shè)備表面較小的位置，如驗(yàn)電設(shè)備的連接導(dǎo)線部分、導(dǎo)體邊沿或尖端等部位，并保證有一定的接觸(響應(yīng))時(shí)間。
(2) 在條件允許的情況下，驗(yàn)電器與被測面宜保持較大的接觸角度，用以驗(yàn)電器增加軸向電壓梯度，提高靈敏度。
(3) 室外高壓設(shè)備驗(yàn)電操作，須考慮環(huán)境濕度對驗(yàn)電器正常工作的影響。在空氣濕度大時(shí)，如雨天和濃霧天，應(yīng)選擇可靠部位驗(yàn)電。
4.3 嚴(yán)格預(yù)防性試驗(yàn)周期
根據(jù)《電力安全工器具預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》的規(guī)定，嚴(yán)格按照1年的周期進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)。考慮到驗(yàn)電器指示部分為攜帶型易于損壞的特點(diǎn)，指示器部分試驗(yàn)周期按6個(gè)月執(zhí)行。
4.4 增強(qiáng)抗干擾能力
充分考慮驗(yàn)電器電子元件特性變化的因素，在滿足試驗(yàn)規(guī)程規(guī)定的前提下，由制造廠對電容型驗(yàn)電器進(jìn)行技術(shù)改造，增強(qiáng)驗(yàn)電器在均勻電場中工作時(shí)的抗干擾能力，并保證其足夠高的靈敏度。
電容型高壓驗(yàn)電器是一種便攜式驗(yàn)電裝置，用于檢測電氣設(shè)備上電壓是否存在，因其攜帶方便、操作靈活、判斷簡單直觀等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。
1 電容型驗(yàn)電器結(jié)構(gòu)及工作原理
電容型驗(yàn)電器由接觸電極、指示器、絕緣構(gòu)件等組成。
電容型驗(yàn)電器的工作原理是，通過檢測流過驗(yàn)電器對地雜散電容中的電流來指示電壓是否存在，并通過驗(yàn)電器指示部分的聲、光顯示，給予操作人員清晰可辨的聽覺、視覺信號。
2 使用中發(fā)現(xiàn)的問題
在一次變電站設(shè)備停電檢修中，操作人員在進(jìn)行驗(yàn)電操作前，按照操作程序在帶電設(shè)備上對驗(yàn)電器進(jìn)行自檢時(shí)發(fā)現(xiàn)，驗(yàn)電器在設(shè)備較大的表面部位，如110～220 kV開關(guān)的三角箱部、CT及PT的頭部、PH及PR型西門子刀閘的底座導(dǎo)體部位測量時(shí)無聲響指示，無光亮指示，響應(yīng)時(shí)間延長(約3～4 s)；而在110～220 kV設(shè)備表面較小的部位和35 kV及以下電壓等級的設(shè)備上驗(yàn)電時(shí)反應(yīng)正常。
3 原因分析
3.1 模擬高壓試驗(yàn)
針對使用中發(fā)現(xiàn)的問題，在試驗(yàn)室進(jìn)行了模擬高壓試驗(yàn)。將尺寸成倍大于驗(yàn)電器指示部分的金屬箱體放置于絕緣凳上，并與高壓發(fā)生器連接，使之與高壓發(fā)生器具有相同的工作電壓，然后將驗(yàn)電器置于金屬箱的各個(gè)部位，得出了3個(gè)試驗(yàn)結(jié)果：
(1) 當(dāng)驗(yàn)電器與帶電金屬箱體表面接觸時(shí)，驗(yàn)電器無聲響指示，無光亮顯示；
(2) 當(dāng)驗(yàn)電器的電極接觸帶電金屬箱的邊沿或尖端部位時(shí)，驗(yàn)電器聲、光顯示正常；
(3) 在移動(dòng)驗(yàn)電器自箱體的邊沿或尖端部位向箱體表面中心的過程中，驗(yàn)電器聲、光顯示將逐漸減弱，響應(yīng)時(shí)間增長(大于1 s)，直至無聲、光顯示。
3.2 原因分析
(1) 在高電壓等級設(shè)備上出現(xiàn)的問題主要是電場因素所致。電容型驗(yàn)電器是通過檢測流過驗(yàn)電器對地電容中的電流而工作的，由于設(shè)備導(dǎo)電體面積大或因?qū)w周圍濕度大等原因，導(dǎo)體表面及其周圍的電場近似于均勻電場。驗(yàn)電器處在這個(gè)近似于等電位的電場中，其軸向電位梯度小，流過對地電容的電流也小，因而工作回路不能起動(dòng)。當(dāng)驗(yàn)電器移動(dòng)至箱體的邊沿或尖端部位時(shí)，逐漸脫離了均勻電場，軸向電位梯度增大，流過驗(yàn)電器對地電容的電流隨之增大，當(dāng)達(dá)到起動(dòng)值時(shí)，驗(yàn)電器才進(jìn)入工作狀態(tài)。
(2) 起動(dòng)電壓高，靈敏度低。高壓驗(yàn)電器雖然按《電力安全工器具預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》的要求，執(zhí)行了“起動(dòng)電壓值不高于額定電壓的40%，不低于額定電壓的15%”的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，但在這一標(biāo)準(zhǔn)條件下，隨著起動(dòng)電壓的升高，驗(yàn)電器的靈敏度也將隨之降低。
4 防范對策
目前，電容型驗(yàn)電器是高壓電氣設(shè)備驗(yàn)證電壓的主要工具，已在電力系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用。針對其使用過程中存在的問題，從預(yù)防性試驗(yàn)和實(shí)際應(yīng)用2個(gè)方面提出如下對策。
4.1 提高驗(yàn)電器的靈敏度
在嚴(yán)格執(zhí)行試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的前提下，將驗(yàn)電器的起動(dòng)電壓值調(diào)整到下限值，預(yù)防性試驗(yàn)可采用略高于15%額定電壓起動(dòng)值的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，以保證驗(yàn)電器具有較低的起動(dòng)電壓以及足夠高的靈敏度。
4.2 嚴(yán)格使用方法，減小電場干擾
(1) 為減小電場因素的影響，在根據(jù)被測部件電壓值選擇相應(yīng)電壓等級驗(yàn)電器的前提下，選擇被測設(shè)備表面較小的位置，如驗(yàn)電設(shè)備的連接導(dǎo)線部分、導(dǎo)體邊沿或尖端等部位，并保證有一定的接觸(響應(yīng))時(shí)間。
(2) 在條件允許的情況下，驗(yàn)電器與被測面宜保持較大的接觸角度，用以驗(yàn)電器增加軸向電壓梯度，提高靈敏度。
(3) 室外高壓設(shè)備驗(yàn)電操作，須考慮環(huán)境濕度對驗(yàn)電器正常工作的影響。在空氣濕度大時(shí)，如雨天和濃霧天，應(yīng)選擇可靠部位驗(yàn)電。
4.3 嚴(yán)格預(yù)防性試驗(yàn)周期
根據(jù)《電力安全工器具預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》的規(guī)定，嚴(yán)格按照1年的周期進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)。考慮到驗(yàn)電器指示部分為攜帶型易于損壞的特點(diǎn)，指示器部分試驗(yàn)周期按6個(gè)月執(zhí)行。
4.4 增強(qiáng)抗干擾能力
充分考慮驗(yàn)電器電子元件特性變化的因素，在滿足試驗(yàn)規(guī)程規(guī)定的前提下，由制造廠對電容型驗(yàn)電器進(jìn)行技術(shù)改造，增強(qiáng)驗(yàn)電器在均勻電場中工作時(shí)的抗干擾能力，并保證其足夠高的靈敏度。