第一节 绝缘安全用具
绝缘安全用具分为两种:一是基本绝缘安全用具;二是辅助绝缘安全用具。
1.基本绝缘安全用具
绝缘强度足以抵抗电气设备运行电压的安全用具。高压设备的基本绝缘安全用具有绝缘棒、绝缘夹钳和高压试电笔等。低压设备的基本绝缘安全用具有绝缘手套、装有绝缘柄的工具和低压试电笔等。
2.辅助绝缘安全用具
绝缘强度不足以抵抗电气设备运行电压的安全用具。高压设备的辅助绝缘安全用具有绝缘手套、绝缘鞋、绝缘垫及绝缘台等。低压设备的辅助绝缘安全用具有绝缘台、绝缘垫及绝缘鞋(靴)等。
一绝缘棒
绝缘棒俗称令克棒,一般用电木、胶木、塑料、环氧玻璃布棒或环氧玻璃布管制成。在结构上可分为工作部分、绝缘部分和手握部分,如图4-1所示。
图4-1 绝缘棒结构图
1—工作部分;2—绝缘部分;3—手握部分;4—隔离环
绝缘棒用以操作高压跌落式熔断器、单极隔离开关、柱上油断路器及装卸临时接地线等,在不同工作电压的线路上使用的绝缘棒可按表4-1选用。
使用中必须注意:
(1)操作前,棒表面应用清洁的干布擦净,使棒表面干燥、清洁。
表4-1 绝缘棒规格与参数
(2)操作时应带绝缘手套,穿绝缘靴或站在绝缘垫(台)上。
(3)操作者的手握部位不得越过隔离环。
(4)绝缘棒的型号、规格必须符合规定,切不可任意取用。
(5)在下雨、下雪或潮湿的天气,室外使用绝缘棒时,棒上应装有防雨的伞形罩,使绝缘棒的伞下部分保持干燥。没有伞形罩的绝缘棒,不宜在上述天气中使用。
(6)在使用绝缘棒时要注意防止碰撞,以免损坏表面的绝缘层。绝缘棒应存放在干燥的地方,一般将其放在特制的架子上。绝缘棒不得与墙或地面接触,以免碰伤其绝缘表面。
(7)绝缘棒应按规定进行定期绝缘试验。
二、绝缘夹钳
绝缘夹钳是在带电的情况下,用来安装或拆卸高压保险器或执行其他类似工作的工具。在35kV及以下的电力系统中,绝缘夹钳列为基本安全用具之一。但在35kV以上的电力系统中,一般不使用绝缘夹钳。
绝缘夹钳与绝缘棒一样也是用电木、胶木或在亚麻仁油中浸煮过的木材制成。它的结构包括三部分,即工作部分、绝缘部分与手握部分,如图4-2所示。
图4-2 10kV绝缘夹钳结构图
1—工作部分;2—绝缘部分;3—手握部分
使用时必须注意:
(1)操作前,绝缘夹钳的表面应用清洁的干布擦拭干净,使钳的表面干燥、清洁。
(2)操作时,应戴上绝缘手套,穿上绝缘靴及戴上防护眼镜,必须在切断负载的情况下进行操作。
(3)在潮湿天气中,只能使用专门的防雨夹钳。
(4)绝缘夹钳必须按规定进行定期试验。
三、验电器
为能直观地确定设备、线路是否带电,使用验电器检测是一种既方便又简单的方法。验电器按电压分为高压验电器和低压验电器两种。
1.高压验电器
(1)高压验电器分类
高压验电器分发光型、声光型、风车式三类。
①发光型高压验电器
一般由指示器部分、绝缘部分、罩护环、握手部分等组成。
②声光型高压验电器
一般由检测部分、绝缘部分、握柄部分组成。检测部分由检测头和声光元件组成,当接收到电场信号,能发声光的元件就发出指示信息。此类验电器的特点是在发光型验电器中装入了有电报警器,它是反应电场效应而作用音响器发声的原理制成的。
③风车式验电器
它是通过电晕放电而产生的电晕风,驱驶金属叶片旋转,来检测设备是否带电。风车验电器由风车指示器和绝缘操作杆组成。
(2)高压验电器使用注意事项
高压验电器是检测6~35kV网络中的配电设备、架空线路及电缆等是否带电的专用工具。使用高压验电器必须注意:
①使用前应将验电器在确有电源处试测,证明验电器确实良好,方可使用。
②验电器绝缘手柄较短,使用时应特别注意手握部位不得超过隔离环。
③使用时,应逐渐靠近被测物体,直到氖灯亮;只有氖灯不亮时,才可与被测物体直接接触。
④室外使用验电器,必须在气候条件良好的情况下。在雪、雨、雾及湿度较大的情况下,不宜使用。
2.低压验电器
低压验电器俗称电笔,其结构与高压验电器大致相同,如图4-3所示。
图4-3 低压验电器结构图
1—胶木笔管;2—金属笔尖;3—高电阻;4—氖灯;5—弹簧;6—金属笔卡
验电笔只能在380V及以下的电压系统和设备上使用,当用验电笔的笔尖接触低压带电设备时,氖灯即发出红光。电压愈高发光愈亮,电压愈低发光愈暗。因此从氖灯发光的亮度可判断电压高低。
(1)验电器的几种用法
①相线与零线的区别:在交流电路里,当验电器触及导线(或带电体)时,发亮的是相线,正常情况下,零线不发亮。
②交流电与直流电的区别:交流电通过验电笔时,氖管里的两个极同时发亮。直流电通过验电笔时,氖管里只有一个极发亮。
③直流电正负极的区别:把验电笔连接在直流电极上,发亮的一端(氖灯电极)为正极。
④正负极接地的区别:发电厂和电网的直流系统是对地绝缘的。人站在地上,用验电笔去触及系统的正极或负极,氖管是不应该发亮的。如果发亮,说明系统有接地现象。如亮点在靠近笔尖一端,则是正极有接地现象。如果亮点在靠近手指的一端,则是负极有接地现象。若接地现象微弱,不能达到氖管的起辉电压时,虽有接地现象,氖管仍不会发亮。
⑤电压高低的区别:一支自己经常使用的验电笔,可以根据氖管发亮的强弱来估计电压的大约数值。因为在验电笔的使用电压内,电压越高,氖管越亮。
⑥相线碰壳:用验电笔触及电气设备的外壳(如电机,变压器外壳等),若氖管发亮,则是相线与壳体相接触(或绝缘不良),说明该设备有漏电现象,如果在壳体上有良好的接地装置,氖灯不会发亮。
⑦相线接地:用验电笔触及二相三线制星形接法的交流电路,有两根比通常稍亮,而另一根暗一些,说明较暗的相线有接地现象,但还不大严重。如果两根很亮,而另一相几乎看不见亮或不亮,说明这一相有金属接地。在三相四线制电路中,当单相接地后,中性线用验电笔测量时也会发亮。
⑧设备(电机、变压器等)各相负荷不平衡或内部匝间、相间短路及三相交流电路中性点移位时,用验电笔测量中性点,就会发亮。这说明该设备的各相负荷不平衡,或者内部有匝间或相间短路。上述现象,只在故障较为严重时才能反映出来,因为验电笔要在达到一定程度的电压以后,才能起辉。
⑨线路接触不良或不同电气系统互相干扰时,验电笔触及带电体氖灯闪亮,则可能是线头接触不良,也可能是两个不同的电气系统互相干扰。这种闪亮现象,在照明灯上能很明显地看出来。
(2)组合验电器
组合验电器是由电工常用的部分工具组合而成,其中包括有低压验电器、一形螺丝刀、“十”形螺丝刀、扁圆锉、圆锥钻及木工扩孔钻等,用一塑料布袋组合而成。规格见表4-2。组合验电器具有工具全和携带方便的优点,最适合于电工安装低压线路及维修电器用。
表4-2 组合验电器规格与参数
四、绝缘手套和绝缘靴
1.绝缘手套
绝缘手套是用绝缘性能良好的特种橡胶制成,要求薄、柔软,有足够的绝缘强度和机械性能。
绝缘手套可以使人的两手与带电体绝缘,防止人手触及同一电位带电体或同时触及不同电位带电体而触电,在现有的绝缘安全用具中,使用范围最广,用量最多。按所用的原料可分为橡胶和乳胶绝缘手套两大类,如图4-4和图4-5所示。
绝缘手套的规格有12kV和5kV两种。12kV绝缘手套最高试验电压达12kV,在1kV以上的高压区作业时,只能用作辅助安全防护用具,不得接触有电设备;在1kV以下电压区作业时,可用作基本安全用具,即带手套后,两手可以接触1kV以下的有电设备(人身其他部分除外)。5kV绝缘手套适用于电力工业、工矿企业和农村中一般低压电气设备。在电压1kV以下的电压区作业时,用作辅助安全用具;在250V以下电压区作业时,可作为基本安全用具;在1kV以上的电压区作业时,严禁使用此种绝缘手套。
图4-4 橡胶绝缘手套
L—全长;l—中指长;d1—手指厚;d2—筒掌厚
图4-5 乳胶绝缘手套
2.绝缘靴(鞋)
绝缘靴(鞋)的作用是使人体与地面绝缘,防止试验电压范围内的跨步电压触电。绝缘靴(鞋)只能作为辅助安全用具。
绝缘靴(鞋)有20kV绝缘短靴、6kV矿用长筒靴和5kV绝缘鞋。如图4-6~图4-8所示。
图4-6 20kV绝缘短靴
图4-7 6kV矿用长筒靴
图4-8 5kV绝缘鞋
1—海棉层;2—绝缘层;3—大底及外围条
20kV绝缘靴的绝缘性能强,在1~220kV高压电区可用为辅助安全用具,不能与有电设备接触,对1kV以下电压也不能作为基本安全用具,穿靴后仍不能用手触及带电体。6kV长筒靴适于井下采矿作业,在操作380V及以下电压的电气设备时,可作为辅助安全用具,特别是在低压电缆交错复杂、作业面潮湿或有积水、电气设备容易漏电的情况下,可用绝缘长筒靴防止脚下意外触电事故。5kV绝缘鞋也称电工鞋,单鞋有高腰式(同农田鞋)和低腰式(同解放鞋)两种,棉鞋有胶鞋式和活帮式两种。按全国统一鞋号,规格有22号(35码)至28号(45码)。5kV绝缘鞋适用于电工穿用,在电压1kV以下为辅助安全用具,1kV以上禁止使用。在5kV以下的户外变电所,可用于防跨步电压(即当电气设备碰壳或线路一相接地时,人的两脚站立处之间呈现的电位差)对人体的危害。
各种绝缘靴(鞋)的外观、色泽应与其他防护靴(鞋)或日常生活靴(鞋)有显著的区别,并应在明显处标出“绝缘”和耐压等级(试验电压和使用电压),以利识别,防止错用。
五、绝缘垫和绝缘台
1.绝缘垫
绝缘垫是一种辅助安全用具,一般铺在配电室的地面上,以便在带电操作断路器或隔离开关时增强操作人员的对地绝缘,防止接触电压与跨步电压对人体的伤害。也可铺在低压开头附近的地面上,操作时操作人员站在上面,用以代替使用绝缘手套和绝缘靴。绝缘垫应定期进行绝缘试验。
2.绝缘台
绝缘台是一种辅助安全用具,可用来代替绝缘垫或绝缘靴。绝缘台的台面一般用干燥、木纹直而且无节的木板拼成,板间留有一定的缝隙(不大于2.5cm),以便于检查绝缘脚(支持瓷瓶)是否有短路或损坏,同时也可节省木料,减轻重量。台面尺寸一般不小于75cm×75cm,不大于150cm×100cm。台面用4个绝缘瓷瓶支持。为了防止在合上操作时造成颠覆或倾倒,要求台面部分的边缘不应伸出绝缘脚外。绝缘脚的长度不小于10cm。
绝缘台可用于室内或室外的一切电气设备。当在室外使用时,应将其放在坚硬的地面上,附近不应有杂草,以防绝缘瓷瓶陷入泥中或草中,降低绝缘性能。
绝缘台也可用35kV以上的高压支持瓷瓶作脚。这种绝缘台由于具有较高的绝缘水平,雨天需要在室外倒闸操作时用作辅助安全用具,较为可靠。
绝缘台的试验电压为40kV,加压时间为2min。定期试验一般每3年进行一次。