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高壓試驗室的電氣安全設計

文檔作者：白曉東文檔來源：寧夏電子產(chǎn)品監(jiān)督檢驗所		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年05月08日
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·19·
電 子 測 試
ELECTRONIC TEST
第5期
設計研發(fā)2013年3月
高壓試驗室的電氣安全設計
白曉東
（寧夏電子產(chǎn)品監(jiān)督檢驗所　750001）
摘要：高壓試驗室對安全系統(tǒng)設計具有特殊的要求。該系統(tǒng)的設計是否合理直接關系到高壓試驗的測量準確度和工作人員的
人身安全。從接地、防止感應電壓和放電反擊、安全距離和絕緣隔離、電源聯(lián)鎖和門禁系統(tǒng)、消防通道和消防設施以及安全照明
等方面，詳細敘述了高壓試驗廳安全系統(tǒng)設計中需要注意的問題和應采取的相應措施。
關鍵詞：電氣安全；高壓試驗室；安全系統(tǒng)；接地；屏蔽；電源聯(lián)鎖；安全照明
Design about Electric Safety of High-Voltage Testing Room
Bai Xiaodong
（Electronic Products Supervision ans Inspection Institute of Ningxia 750001）
Abstract ：High—voltage testing room has special demands for the electric safety system．Whether the svstem
designing is reasonable or not，it decides the testing accuracy and body safety of workers． From several
aspects such as grounding，preventing induced voltage and discharge counterattacking，safety distance and
insulated isolation，power source linkage and access control，fire control channel and equipments，safety
illumination．the questions and meas-ures should be noticed in designing of safety system in high-voltage
testing room were narrated．
Keywords ：electric safety ；high-voltage testing room ；safety system ；grounding ；shield ；power source
linkage ；safety illumination
1　 引言
高壓試驗室的電氣設計主要涉及3 大方面：接地、屏蔽以
及安全。高壓試驗室的安全系統(tǒng)設計是否合理，是高壓試驗室能
否安全運行的關鍵。本文結合寧夏力成電氣集團公司高壓試驗室
工程實例，對高壓試驗室電氣的安全設計技術措施作一總結，僅
供參考。
2　工程概況
寧夏力成電氣集團公司高壓試驗室總建筑面積為1000 m2。
高壓試驗大廳為單層建筑，分為東西兩個區(qū)，西區(qū)試驗室面積為
m×54 m，高為21 m ；東區(qū)試驗室面積44 m×54 m，高為35 m，東
區(qū)試驗室的北側(cè)為電容器室及試驗室設備用房；南側(cè)為三層控
制室、調(diào)試室及辦公用房。試驗室與控制室為六面屏蔽體，六面屏
蔽體與接地系統(tǒng)采用絕緣層隔離。在試驗時六面屏蔽體采用一點
接地形式。
3　高壓試驗室電氣安全措施
根據(jù)DL 560--1995 規(guī)定和高壓試驗室電氣工程的設計以及類
似工程的運行經(jīng)驗，高壓試驗室應具備下列基本的安全硬件條件。
3.1　可靠的接地
高壓試驗室必須有良好的接地系統(tǒng)，接地電阻≤ 0.5Ω( 本
工程中設計接地電阻<0.25 Ω)，以保證高壓試驗測量準確度和
人身安全。在具有良好的接地系統(tǒng)條件下，整個六面屏蔽體試驗
室視作一個等電位體。應接地的高壓試驗設備和試品外殼必須良
好接地，試驗設備的接地點與被試驗設備的接地點之間應有可靠
的金屬性連接。試驗室內(nèi)所有的金屬架構、固定的金屬安全屏蔽
遮欄、采暖水管、工藝循環(huán)水管等均必須與屏蔽接地網(wǎng)牢固連接，
接地點應有明顯可見的標志。
高壓試驗設備、試品和動力配電裝置所用的攜帶型接地線
應用多股編織裸銅線或外覆透明絕緣層銅質(zhì)軟絞線或銅帶制
成。攜帶型接地線應用專用的線夾固定在導體上，接地線與接地
體的連接應用螺栓連接在固定的接地點上。接地線應盡可能短，
嚴禁用纏繞法進行接地。在貫通試驗廳的一次電纜溝中設置50
mm×5 mm 扁鋼接地排和臨時接地栓，以供高壓試驗設備、試品和
動力配電裝置所用的攜帶型接地線就近連接，接地排與屏蔽底板
網(wǎng)可靠多點電氣連接。高壓試驗設備和試品上所用的接地線，其
截面應能滿足試驗要求，但不得小于4 mm2。動力配電裝置上所用
的攜帶型接地線，其截面不得小于25 mm2。
3.2 防止感應電壓和放電反擊的措施
進行高壓試驗時，試驗設備鄰近的其他儀器設備應采用防
止感應電壓的措施，將鄰近的其他儀器設備短接并可靠接地。在
電容器室設置專用的短路接地井與接地系統(tǒng)連接，試驗室閑置的
電容設備應短路接地。
為防止高壓試驗時電磁場影響和地電位升高引起反擊，試
驗室應有相應安全技術措施。由于試驗廳是一個封閉的六面屏蔽
體，在試驗室內(nèi)可以方便地做到等電位聯(lián)結。但在試驗放電的瞬
間，六面屏蔽體與建筑周邊會因局部地電位升高而產(chǎn)生電位梯
度，因此進入試驗室的高壓電纜應加金屬管保護埋地敷設，金屬
保護管的長度不小于15 m，每隔5 m 與接地極連接。同時對重要
的儀器和弱電設備應裝設防止放電反擊和感應電壓的保護裝置。
3.3　安全距離與絕緣隔離
在高壓試驗試驗區(qū)周圍應設置遮欄，遮欄的網(wǎng)孔直徑不大
于50 mm(IP10)，其高度不低于2 m，并可靠接地。在遮欄上懸掛
適當數(shù)量的“止步，高壓危險”標示牌。試驗中的高壓引線及試驗
設備帶電部分至遮欄的距離必須大于表1 和表2 中所列的數(shù)值。
( 該工程中試驗電壓為550 kV，安全距離為6 m。)
表1　交流和直流試驗安全距離
試驗電壓／ kV 安全距離／ m
50 1.2
100 1.5
200 3
500 5
750 7
1 000 10
注：試驗電壓交流為有效值，直流為最大值。
（下轉(zhuǎn)第24 頁）
·24·
電 子 測 試
多匹配”。
密碼驗證體制過程中主要實現(xiàn)的是以字符長度和值對比，
即在用戶進入系統(tǒng)輸入登錄密碼時刻，所輸入的密碼與注冊過在
數(shù)據(jù)庫中的密碼進行長度和字符值進行比較，完全符合則進入網(wǎng)
絡系統(tǒng)。
本文設計過程主要采用的是指紋的辨識模式和密碼的校驗
體制。具體的操作流程如圖4 所示：
用戶 ID 用戶權限
指紋庫
指紋特
征值
指紋特征
值
比對成
功
1 2
3 4
密碼
輸入
密碼
校驗
成功進
入系統(tǒng)
圖 4 辨識與密碼驗證
通過以上雙重認證技術的實現(xiàn)，完成用戶的準確確認，并登
錄系統(tǒng)，完成系統(tǒng)的操作權限。
4 總結
在信息系統(tǒng)中，安全目標的實現(xiàn)除了保密技術外，另外一個
重要方面就是認證技術。在本論文中綜述了已有的幾乎所有主流
認證技術，并對其中基于生物特征的認證與識別技術和密碼體制
技術進行了較為詳細的介紹，然后對幾種認證技術在網(wǎng)絡信息交
互系統(tǒng)中的適用性做了分析，根據(jù)比較分析，本文提出了一種基
于指紋加密的網(wǎng)絡身份認證方案, 利用指紋的惟一性和方便性,
通過指紋加密對用戶的身份進行確認。設計了一種指紋認證技術
和密碼體制相結合的新方案，基于指紋特征的身份認證技術、加
密技術、網(wǎng)絡信息交互三者相結合起來，具有一定的創(chuàng)新性和實
用性。
參考文獻
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文]. 西安：西安電子科技大學,2006.1
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[3] 段正敏. 身份認證技術研究與實現(xiàn)：[ 碩士學位論文]. 重
慶：重慶大學軟件學院,2004.10
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案. 鄂州大學學報.2005 年，12（6）：P12-P15
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[7] A Jones A framework for the management of
information security risks BT Technology Journal.
Vol 25 No 1.January 200730
表2　沖擊試驗( 峰值) 安全距離
試驗電壓/kV
安全距離／ m
操作沖擊雷電沖擊
250 3 2
500 5 3
l 000 7 3
1 500 10 7
2 000 15 9
在同一試驗室內(nèi)同時進行不同的高壓試驗時，各試驗區(qū)間
必須按各自的安全距離用遮欄隔開，同時設置明顯的標示牌，并
留有安全通道?？刂剖也僮鲄^(qū)應鋪橡膠絕緣墊。
3.4　電源聯(lián)鎖和門禁系統(tǒng)
通往試驗區(qū)的外門、內(nèi)門與各試驗區(qū)間的隔離遮欄均需裝
設門扣和門磁開關，在控制室應能反映出門的開閉狀態(tài)，每個試
驗區(qū)的出入門和本試驗區(qū)的試驗電源應有聯(lián)鎖。在3 次廣播清場
后試驗區(qū)的所有出入門全部關閉，才能手動接通該試驗區(qū)的試驗
電源；當通往該試驗區(qū)的任一出入門打開時，應發(fā)出報警信號，
并使該試驗區(qū)的試驗電源跳閘。在試驗區(qū)關閉門后，應掛上“進行
試驗，嚴禁入內(nèi)”的安全標示牌或點亮安全信號標示燈，以防人員
誤闖入試驗區(qū)。
3.5　消防措施
由于高壓試驗室分成幾個試驗區(qū)，當某個試驗區(qū)在進行試
驗時，該試驗區(qū)處于無人有( 高壓) 電的狀態(tài)，而同時相鄰試驗
區(qū)有可能處于有人無( 高壓) 電的準備狀態(tài)，因此需在試驗狀態(tài)
下考慮消防通道的設計，即各個試驗區(qū)在相鄰試驗區(qū)進行試驗時
不應將相鄰試驗區(qū)作為消防通道，要求試驗廳周圍應有消防通
道，并保證暢通無阻。同時要求試驗室內(nèi)的地面平整，留有符合要
求、標志清晰的通道，室內(nèi)布置整潔，不許隨意堆放雜物。
3.6　安全照明
變配電室、控制室等應設置應急照明電源。高壓試驗室除了
一般照明外，還需設置安全照明。通往高空操作平臺的馬道欄桿
上應設置不大于36 V 的低壓照明；由于高壓試驗室的主照明為
氣體放電燈，失電后不能立即點亮，因此在高壓試驗室四周約2.5
m 高度設置熒光燈作為安全照明；對于有一定高度的高掛試驗
區(qū)，應考慮觀測高掛試驗件的空間照明，其照度可按地面照度的
50％進行設計。
4　結語
高壓試驗室是屬于比較特殊的工業(yè)建筑，為了保障在進行
高壓試驗時人身、設備和試品的安全，除了需制訂安全操作規(guī)程、
安全規(guī)章制度等，還需在高壓試驗室的電氣設計中確保具備以下
安全條件：①可靠的接地；②防止感應電壓和放電反擊的措施；
③保證安全距離和絕緣隔離；④可靠的電源聯(lián)鎖和門禁系統(tǒng)；⑤
完善的消防通道和消防設施；⑥考慮周到的安全照明。
參考文獻
[1]　DL 560--1995 電業(yè)安全工作規(guī)程( 高壓試驗室部分)[S]．
（上接第19 頁）

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