一種手車式斷路器靜觸頭擋板閉鎖裝置設(shè)計與研制談明

鄭杰

【摘 要】隨著現(xiàn)代電網(wǎng)的不斷發(fā)展，供電企業(yè)對安全供電與供電技術(shù)的要求越來越高。當前，筆者所在公司采用的手車式斷路器均未設(shè)置防誤閉鎖裝置，對工作人員的人身安全、電網(wǎng)及設(shè)備的安全造成了極大的安全威脅。因此，研究解決本公司手車式斷路器防誤閉鎖裝置是非常有必要的。本文就一種手車式斷路器靜觸頭擋板閉鎖裝置的設(shè)計與研制進行了簡單的介紹。

【關(guān)鍵詞】手車式斷路器 閉鎖裝置 設(shè)計

據(jù)相關(guān)統(tǒng)計，因手車式斷路器缺少開關(guān)柜防誤功能而引發(fā)的安全事故占到所有電力生產(chǎn)事故中的33%以上。在此背景下，我公司研制出一種新型的手車式斷路器防誤閉鎖裝置，其防誤閉鎖裝置的防誤功能是電力生產(chǎn)的“強大保護神”，也是杜絕“五種惡性操作事故”的最后一道關(guān)口。其不僅能夠最大限度地保證檢修及運行工作人員的生命安全，而且能夠大大提高電網(wǎng)和設(shè)備的穩(wěn)定性、安全性，確保電力生產(chǎn)的正常運行。

1設(shè)計課題的提出

根據(jù)我公司正在使用的手車式斷路器靜觸頭擋板動作原理來看，該手車式斷路器并未設(shè)置防誤閉鎖裝置，這將極大地威脅操作人員的人身安全以及電網(wǎng)和相關(guān)設(shè)備的安全。手車式斷路器靜觸頭擋板在實際運行時，其動作機理為：當斷路器推入手車室后，壓迫母線側(cè)靜觸頭滾輪，通過連桿抬起擋板（向上打開），接著母線側(cè)動觸頭進入靜觸頭室，使斷路器處于運行或熱備用狀態(tài)。當斷路器被拉出后，擋板僅靠重力恢復原位置（向下閉合），這時可將手將擋板向上打開。由此可見，這種未設(shè)置防誤閉鎖裝置的傳統(tǒng)手車式斷路器極易引發(fā)安全事故，對設(shè)備造成不必要的損失，有礙公司的進一步發(fā)展。當前，這一問題引起了我公司領(lǐng)導高度重視，在相關(guān)事故分析會上明確提出必須要研究并解決日常生產(chǎn)中手車式斷路器靜觸頭擋板防誤閉鎖問題，解決靜觸頭擋板中的安全隱患與漏洞，杜絕事故的再次發(fā)生，最大限度上保障檢修及操作人員的生命安全。因此，確定了我公司科研小組對新型手車式斷路器靜觸頭擋板閉鎖裝置的研制與開發(fā)任務(wù)。

2課題目標與功能

為解決公司的實際問題，在研制新設(shè)備之前，應(yīng)根據(jù)當前使用的傳統(tǒng)手車式斷路器的原理及其特點進行分析，確定一個符合實際情況的研制目標，以實現(xiàn)手車式斷路器靜觸頭擋板閉鎖裝置的防誤功能。經(jīng)過小組的相關(guān)分析和討論后，確定了靜觸頭擋板閉鎖裝置的設(shè)計目標，其主要有以下兩點：（1）在手車式斷路器開關(guān)柜門打開時，要實現(xiàn)靜觸頭擋板電磁的自動閉鎖功能；（2）當柜門打開時，能語音提醒人員柜內(nèi)設(shè)備帶電。這種新型的手車式斷路器靜觸頭擋板閉鎖裝置，可以消除靜觸頭擋板存在的安全隱患，防止工作人員因誤打開擋板而觸電造成的傷害事故，真正實現(xiàn)手車式斷路器的防誤功能。

3一種手車式斷路器靜觸頭擋板閉鎖裝置設(shè)計方案

小組在進行靜觸頭擋板閉鎖裝置的設(shè)計時，針對兩種不同的方案進行比較，以選擇更合理的方案進行設(shè)計。

3.1機械人為閉鎖方案

機械人為方案是指在手車式斷路器轉(zhuǎn)為檢修狀態(tài)后，人為對靜觸頭擋板增加裝閉鎖裝置，使靜觸頭擋板連桿被卡死，無法讓人員隨意打開靜觸頭擋板，進而起到安全保護的作用。該方案具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便等優(yōu)點，但是其缺點也較為明顯，即閉鎖功能需要人為進行上鎖才能實現(xiàn)，因此一旦人員疏忽該操作則同樣會造成安全事故。

3.2電氣、機械自動閉鎖方案

電氣、機械自動閉鎖是指利用電磁原理在控制回路中實現(xiàn)自動閉鎖。實際操作中，人員在打開手開關(guān)柜門后，則可實現(xiàn)自動閉鎖靜觸頭擋板功能，同時發(fā)出語音提醒。

通過對兩種方案的比較與討論，我公司最終決定對電氣、機械自動閉鎖方案進行設(shè)計，使得手車式斷路器閉鎖裝置的防誤功能更加可靠。

4對策與效果

小組根據(jù)選定的方案進行設(shè)計，主要包括四個步驟：

4.1繪制電磁自動控制原理圖

在選定靜觸頭擋板閉鎖裝置的方案后，根據(jù)預先確定的目標，繪制電磁自動控制原理接線圖，如圖1所示。

圖1 電磁自動控制原理接線圖

在電氣、機械自動閉鎖方案的設(shè)計中，其電磁自動控制原理為：通過手車柜門裝一個微動開關(guān)，再在靜觸頭擋板連桿處安裝一個電磁鐵，以實現(xiàn)閉鎖動作。當柜門打開時，即關(guān)閉擋板的連桿，同時語音報警器電源自動導通，發(fā)出語音告警。

4.2材料的購置

根據(jù)電磁自動控制原理接線圖，統(tǒng)計需要購買的電磁閉鎖裝置元件，其中主要的電磁控制電路材料包括直流電源空開、電磁鎖、靜觸頭帶電報警器、導線等。

4.3根據(jù)圖紙將電磁閉鎖元件進行組合試驗

按照繪制好的電磁自動控制原理圖，將購置好的材料進行正確的組合，進行通電試驗，驗證設(shè)計的可行性，并檢查該裝置是否達到預先確定的目標。結(jié)合公司使用的手車式斷路器的特點，按照推拉式電磁鐵的安裝加固模板尺寸圖進行安裝加固。

4.4根據(jù)圖紙將元件進行現(xiàn)場安裝調(diào)試

在進行現(xiàn)場的安裝后，檢查各個元件的運行情況，對其主要元件進行調(diào)試，如電磁鎖是否可實現(xiàn)自動閉鎖效果；當柜門打開時，語音報警器是否能準確發(fā)出安全警報。根據(jù)實際的需要，對手車式斷路器靜觸頭擋板閉鎖裝置進行適當?shù)恼{(diào)試，以達到預定的目標。

5結(jié)語

新型手車式斷路器靜觸頭擋板閉鎖裝置的研制，徹底杜絕了傳統(tǒng)手車式斷路器中的安全隱患，大大提高了日常操作的安全性以及電網(wǎng)設(shè)備的穩(wěn)定性、可靠性，為公司的安全生產(chǎn)作出了貢獻。

參考文獻：

[1]羅坤.中置柜式開關(guān)的閉鎖問題分析[C]. 2010年江蘇省電機工程學會高電壓技術(shù)學術(shù)年會論文集，2010：158-161.