手車式開關(guān)柜安全漏洞分析及治理方案

梅正南

（滁州供電公司，安徽 滁州 239000）

2009年3月，某公司員工在進(jìn)行35 kV KYN-40.5型開關(guān)柜“手車軌道外觀檢查”時(shí)，已封閉的觸頭隔離擋板因受到意外踩踏而被違章開啟，該員工因身體失衡，觸及帶電部位，造成觸電死亡事故。雖然這種類型的事故并不多見，卻暴露出手車式開關(guān)柜(含中置柜)存在的安全漏洞，即帶電部位的隔離擋板缺乏閉鎖裝置，存在誤入的安全隱患。一旦現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員的安全意識(shí)淡薄或者安全監(jiān)護(hù)不到位，就有可能發(fā)生觸電傷亡事故。

由此，筆者對(duì)現(xiàn)有的手車式開關(guān)柜進(jìn)行了調(diào)查和分析，并提出了相應(yīng)的改進(jìn)方案，以期杜絕此類事故的發(fā)生。

1 手車式開關(guān)柜安全漏洞分析

1.1 現(xiàn)有開關(guān)柜的設(shè)計(jì)導(dǎo)致安全防護(hù)存在漏洞

筆者走訪了15座變電站和30家用電客戶，對(duì)使用中的手車開關(guān)進(jìn)行了調(diào)查，同時(shí)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)、竣工資料、產(chǎn)品宣傳手冊(cè)等渠道，查閱了國(guó)內(nèi)外多種品牌、型號(hào)的10 kV中置柜和35 kV手車式開關(guān)柜的產(chǎn)品目錄。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，目前生產(chǎn)和運(yùn)行中的手車式開關(guān)柜(含中置柜)雖然安裝了可以遮蔽帶電靜觸頭的隔離擋板，卻沒(méi)有設(shè)計(jì)安裝可防止觸碰擋板連動(dòng)機(jī)構(gòu)的閉鎖裝置。也就是說(shuō)，當(dāng)開關(guān)手車?yán)龊?，柜?nèi)隔離擋板連動(dòng)機(jī)構(gòu)直接暴露在柜體空間內(nèi)，一個(gè)人就可以隨便開啟。這種設(shè)計(jì)缺陷給電力企業(yè)的安全生產(chǎn)埋下了重大的安全隱患，容易導(dǎo)致人身觸電傷亡事故的發(fā)生。

1.2 現(xiàn)有的安全防護(hù)完全依賴于員工的安全意識(shí)和人工監(jiān)護(hù)

手車式開關(guān)柜(含中置柜)轉(zhuǎn)檢修狀態(tài)時(shí)，操作程序是將斷路器分閘，手車開關(guān)拉出，并在高壓開關(guān)柜柜門上加裝程序鎖。這項(xiàng)措施解決了“開關(guān)檢修”時(shí)防誤入的問(wèn)題。但是，當(dāng)柜體內(nèi)手車空間的行程開關(guān)、傳動(dòng)連桿、傳感器、除濕器等零部件需要檢修時(shí)，檢修人員必須進(jìn)入柜內(nèi)，鎖上的柜門必須打開，現(xiàn)有防誤入措施將被迫解除。雖然在隔離擋板處設(shè)置“止步，高壓危險(xiǎn)！”等警告標(biāo)示牌，但由于沒(méi)有閉鎖裝置可利用，只能完全依賴于員工的安全意識(shí)和人工監(jiān)護(hù)。一旦監(jiān)護(hù)人和檢修人疏忽大意，就有可能發(fā)生事故。

2 治理方案

由上面的分析得出結(jié)論，必須研制一種可靠的閉鎖裝置來(lái)彌補(bǔ)手車式開關(guān)柜的設(shè)計(jì)缺陷，確保在檢修柜體空間內(nèi)的零部件時(shí)能使觸頭隔離擋板可靠封閉。此裝置既要保證人身安全，又要保證手車進(jìn)出順利和設(shè)備的安全運(yùn)行，還要考慮變電站美化和節(jié)約方面的要求。

2.1 提出方案并確定最佳方案

由于沒(méi)有可供直接借鑒的產(chǎn)品，因此在綜合考慮了防誤裝置的構(gòu)造、安裝位置、應(yīng)用效果等因素后，提出8套方案。這些方案的比較見表1。

通過(guò)分析和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)物模擬，確定方案2——“1片Z形固定片與機(jī)構(gòu)連板組合”和方案6——“2片固定片組合”為最佳方案。

2.2 技術(shù)方案

(1) 利用開關(guān)柜現(xiàn)有裝置，增加固定片，使隔離擋板在手車空間零部件檢修時(shí)能可靠封閉，完善對(duì)人身安全的防護(hù)。

表1 靜觸頭防誤入裝置方案比較

(2) 以隔離擋板、開關(guān)柜柜體和機(jī)構(gòu)連板的特定位置為固定片安裝基礎(chǔ)，科學(xué)地選擇固定片外形尺寸和連接件平面朝向帶電部位的連接方式，保證手車進(jìn)出順利，防止產(chǎn)生額外放電因素。

(3) 固定片采用不銹鋼或敷鋅板用機(jī)械沖壓成型，尖角和沿口經(jīng)打磨鈍化工藝處理，使得固定片小巧玲瓏，防止刺割傷，滿足設(shè)備美化和節(jié)約要求。

2.3 具體改造方法

2.3.1 利用隔離擋板的改造方法

考慮固定片受外力作用變形需檢修或更換的可能，建議盡量不采用將固定片直接焊接或鉚接于隔離擋板的連接方式。

2.3.1.1 對(duì)2塊單片式對(duì)接封閉的隔離擋板

如圖1、圖2所示，用2片帶圓孔的L形固定片①，將鎖孔③對(duì)正，分別在2塊擋板④封閉對(duì)接口處找準(zhǔn)、鉆出安裝孔。左右位置在隔離擋板上、靠近柜體側(cè)⑥或兩相靜觸頭絕緣套管之間⑦；用螺栓或平帽螺釘由擋板朝帶電部位面穿入手車空間面，擰緊螺母至彈簧墊片壓平。檢修手車空間零部件時(shí)，將程序鎖⑤鎖桿穿入固定片鎖孔中鎖住，即可實(shí)現(xiàn)閉鎖。

圖1～圖5中標(biāo)號(hào)說(shuō)明如下： ①-帶圓孔的L形閉鎖固定片，②－固定片安裝孔，③－圓形鎖孔，④－隔離擋板，⑤－程序鎖，⑥－固定片在擋板靠柜體側(cè)對(duì)接口處安裝位置，⑦－固定片在擋板絕緣套管間對(duì)接口處安裝位置，⑧－靜觸頭絕緣套管，⑨－帶長(zhǎng)孔的折彎形閉鎖固定片，⑩－帶圓孔固定片的穿入孔， －折疊式擋板轉(zhuǎn)軸處， －固定片在擋板靠柜體側(cè)折疊轉(zhuǎn)軸處安裝位置， －固定片在擋板絕緣套管間折疊轉(zhuǎn)軸處安裝位置，14－Z形閉鎖固定片，15－與機(jī)構(gòu)連板配合安裝位置，16－機(jī)構(gòu)連板，17－固定轉(zhuǎn)軸，18－機(jī)構(gòu)連板鉆孔位置，19－活動(dòng)轉(zhuǎn)軸。

2.3.1.2 對(duì)兩片折疊式隔離擋板

如圖3、圖4所示，用帶圓孔的L形固定片①和帶長(zhǎng)孔的折彎形固定片⑨各1片，調(diào)整固定片⑨的折彎角度與擋板折疊邊角度相近；將固定片①穿入固定片⑨的長(zhǎng)方形孔⑩，微調(diào)使兩固定片進(jìn)出靈活、便于上鎖，分別在2塊擋板的折疊轉(zhuǎn)軸處 找準(zhǔn)、鉆出安裝孔。左右位置在隔離擋板上、靠近柜體側(cè) 或兩相靜觸頭絕緣套管之間 ，用螺栓或平帽螺釘由擋板朝帶電部位面穿入手車空間面，擰緊螺母至彈簧墊片壓平。檢修手車空間零部件時(shí)，將固定片①穿入長(zhǎng)方形孔中，將程序鎖⑤鎖入圓鎖孔中，即可實(shí)現(xiàn)閉鎖。

圖1 帶圓孔的閉鎖固定片組合結(jié)構(gòu)及程序鎖鎖定示意

圖2 圓孔L形固定片在隔離擋板對(duì)接口處安裝位置示意

圖3 帶圓孔與帶長(zhǎng)孔的閉鎖固定片組合結(jié)構(gòu)及程序鎖鎖定示意

圖4 圓孔與長(zhǎng)孔L形固定片隔離擋板折疊轉(zhuǎn)軸處安裝位置示意

2.3.2 利用柜體和擋板機(jī)構(gòu)連板的改造方法

2.3.2.1 Z形固定片與機(jī)構(gòu)連接配合

如圖5所示，用1片Z形閉鎖固定片14，左右位置在隔離擋板機(jī)構(gòu)固定轉(zhuǎn)軸17與活動(dòng)轉(zhuǎn)軸19之間、盡量靠近固定轉(zhuǎn)軸處；上下位置在隔離擋板封閉時(shí)，使Z形固定片鎖孔③對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)連板16，在開關(guān)柜柜體隔板上找準(zhǔn)、鉆出安裝孔15，孔上鉚接螺母，用螺栓將Z形固定片固定；對(duì)正固定片鎖孔③在機(jī)構(gòu)連板上鉆孔18。檢修時(shí)，將程序鎖⑤鎖桿穿入鎖孔③和孔18，鎖住即可實(shí)現(xiàn)閉鎖。

圖5 Z形固定片結(jié)構(gòu)及與機(jī)構(gòu)連板配合使用安裝位置示意

2.3.2.2 Z形固定片與柜體連接

用上述方法先在機(jī)構(gòu)連板上鉆孔18，Z形固定片鎖孔③對(duì)正機(jī)構(gòu)連板孔18，并以此為圓心，以Z形固定片安裝孔②為半徑，在柜體上找出適合安裝、維修的位置處15鉆孔，孔上焊接螺母，再安裝Z形固定片14。

2.3.2.3 注意事項(xiàng)

考慮固定片受外力作用變形需檢修或更換的可能，建議盡量不采用將固定片直接焊接或鉚接于柜體的連接方式。

3 結(jié)束語(yǔ)

改造前，因手車式高壓開關(guān)柜防誤入裝置不全面，作業(yè)時(shí)的安全防護(hù)完全依賴于人，且由此引發(fā)了觸電死亡事故。改造后，彌補(bǔ)了開關(guān)柜防誤入設(shè)計(jì)的缺陷，從根本上堵住了安全防護(hù)漏洞，杜絕了此類事故的發(fā)生。

采用固定片組合成的閉鎖裝置，只改變程序鎖上鎖位置，而沒(méi)有改變操作流程、沒(méi)有額外增加運(yùn)行和檢修人員的工作量。該項(xiàng)閉鎖裝置構(gòu)造簡(jiǎn)單，成本低廉，安裝方便。2套方案有4處安裝位置和不同的連接方式，可供手車式開關(guān)柜用戶或生產(chǎn)廠家任選使用。