电力危险体验培训装置的研发与应用

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摘要：广州供电局在国内电力行业安全培训领域首创了一种全新的教学方法，即危险体验培训，它能够较好地解决“安全意识培训”这一传统难题，本文主要介绍了这套危险体验装置的原理、构造和研发过程，及其在安全培训中的应用。

关键词：危险体验

0.前言

电力行业一般的安全培训包括：每年定期进行的安全教育、典型安全事故分析和安规考试等。实践证明，这种传统的安全培训方式是有效的，但也存在一定的局限性，它们都是比较被动、单调的学习方式，依赖个人经验和死记硬背，缺乏直观的感受，无法形成受训者深刻而持久的记忆。为了突破传统式培训的局限性，广州供电局创新采用体验式培训，通过破解危险行为发生的机理，将危险行为展示给受训者，让受训者亲临其境，获得直接的危险体验，从而体会到不安全行为所面临的人身安全风险，使受训者从亲身体验中对危险产生深刻认识及敬畏，从被动遵守《安全工作规程》转变为自主的安全行为，主动强化安全意识。

1.危险体验装置的研发过程

1.1装置原理研究

原理研究是装置研发的基础，广州供电局的研发团队在没有任何可资利用的原理信息的情况下，团队成员利用自己所学的电力专业知识，在充分考虑安全性的前提下，在短短的一周时间内就完成了所有装置初步的原理研究。比如，为了解决对地燃弧问题，需要将10kV母线单相接地，接地电阻的阻值将会决定燃弧电流的大小，阻值太大将不能保证稳定燃弧，阻值太小又将会影响设备的正常使用，因此，研发团队决定利用水作为一个动态的接地电阻，通过控制水量来调节接地电阻阻值，从而达到合适的放电容量。

1.2装置配件和元器件的选用及采购

完成了原理研究只是迈出了第一步，装置配件、元器件的选用和采购也是难点之一。难就难在所需的配件和元器件大部分属于非标产品，参数及型号基本都不能当即确定，因此无法通过物资招标采购，研发团队成员多次前往电子市场现场选购元器件，对于有些市场无法采购的配件和材料，还需要画出草图交协作单位加工。比如，倒杆体验装置的液压传动机构需要专门订制加工，另外，为了确保装置的安全性，倒杆装置的基础也需要根据装置的尺寸、重量以及运动方向计算基础的受力情况，需要对装置基础做特殊设计和处理。

1.3装置的组装及调试

装置组装及调试是装置研发的最后一个环节，在组装和调试过程中，经过反复试验，不断完善装置原理，不断改进回路参数，使装置更加合理、实用。在试验阶段，大部分装置的原理都根据试验情况做了更合理的完善，元件参数也根据情况进行了更符合实际的调整。

1.4装置配套教学体系的建立

解决了硬件问题，配套的软件也需及时跟上。危险体验培训作为一种创新培训模式，必须要建立起配套的教学体系，包括教材、课件、师资、考核标准和题库等，因此，在装置研发的同时，同步组织编写了《危险体验中心培训手册》、《危险体验中心装置说明书》、《危险体验中心培训教材》以及《危险体验中心考核与评价标准》等一系列配套材料，明确体验目的课程内容、原理及知识点、注意事项、考评标准等，规范培训活动，组织了10名内训师进行专业培训，为体验式培训做好师资配备。

2.危险体验装置介绍

危险体验中心的体验项目是通过对电力行业中典型的危险状况（如触电、坠落、倒杆、电弧灼伤等）进行分析，解析出危险发生的原因，并将危险直接呈现出来。

2.1低压带电剪线体验

通过一台8kVA大电流发生器提供短路电流，采用时间继电器调节最大短路持续时间，装置输出端子上接入两根绝缘导线供体验者剪线使用。体验者用电工钳同时剪断两根导线短路引发短路电火花，使体验者感受不正确剪线的危害。

2.2人体工频交流触电体验

用220V隔离变压器保证两侧电气隔离，通过分压式调压器调整输出交流电压约为80V左右，输出端设有两个电极，体验者的食指和中指与电极接触，让体验者感受食指与中指间受到电击的感觉。装置设有输出电压表显示输出电压，设有示波器接口用以显示体验者触电时的电流脉冲。

2.3倒杆体验

我国古代城门上的大王旗一般由旗杆和可让旗杆倒卧的旗杆座组成，便于换防时旌旗的更换。本装置借鉴古城王旗结构原理开发，整套体验装置由杆体、底座、液压传动系统、控制系统等四部分组成。让体验者切身感受电杆倾倒的危险，并可开展倒杆情况下人员逃生方法的教学。

2.4高压电场下气体击穿体验

通过一台容量为50kVA变压器将220V市电升压到10kV母线，改变被测物间隙距离，使间隙起弧击穿并产生稳定燃弧，感受气体绝缘的击穿、稳定燃弧的过程。通过在10kV母线相间接入不同的绝缘棒，观察绝缘棒表面的沿面放电。

2.5高压电场下固定绝缘表面的沿面放电体验

通过在10kV母线相间接入两根不同的绝缘棒，其中一根绝缘棒正常，另外一根表面做刮花处理，可对比观察表面被破坏的绝缘棒在高电压作用下的沿面放电现象。

2.6低压电弧、电火花对人体伤害体验

在人体脸部高度处安放380V低压配电箱造成短路产生低压电弧或电火花，用佩戴全套安全防护面罩的假人面向配电箱，操作装置造成短路产生电火花或电弧，观察、体验短路造成的声光效果，让体验者认识到防护面罩的重要性。

2.7220V带电触摸体验

装设裸露的火线和零线，接入市电220V系统，在火线和零线下方分别设置不相连绝缘平台，体验者可单手触摸火线；在火线和零线之间吊装一盏白炽灯，可单手持裸导线接入火线，点亮白炽灯。在等电位作业过程中，让体验者认识到绝缘措施的重要性，从而提高体验者在低压带电作业中的安全防范意识。

2.8坠落体验

本装置主要由电动脱扣器、控制器、操作手柄、无线遥控器、声光告警器和可调锁定装置等组成。让体验者通过亲身感受杆塔上作业坠落过程，体验跌落过程中的失重感和着地的撞击感。

3.装置的应用

装置投入使用以来，已将危险体验培训应用于广州供电局安全生产军事化培训和新员工岗前培训等工作；通过打造广州电力知识馆，将其应用于面向社会大众的科普教育；通过建设企业社会责任基地，开发“一度电的旅程”参观项目，将其应用于百姓亲子游活动。到目前为止，已接待包括南方电网公司、日本九州电力株式会社、广州日报社、广铁集团、华南理工大学和东风东路小学等在内的各类人员培训和参观超过100批次、15000人次，效果显著。

4.结束语

本文介绍了广州供电局运用危险体验装置的研发过程和应用范围。它的研发过程是企业自主创新的过程，获得了第五届全国电力职工技术成果奖一等奖，拥有4项国家实用新型专利。它已广泛应用于企业的安全培训和科普活动当中，使体验者从亲身感受中对危险产生深刻认知和敬畏，形成自主的安全行为习惯，主动强化安全意识，掌握安全技能，促进安全文化形成，有利于提高电力企业的安全生产水平，具有较高的推广应用价值。

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