可更換式“五防”鎖具防護罩的研發(fā)

徐春雷，周 明，劉 杰，李志強

(國網(wǎng)新疆電力公司阿克蘇供電公司，新疆 阿克蘇 843000)

0 引言

各類變電站使用的防誤鎖具長期暴露在外，普遍存在氣候和環(huán)境適應(yīng)能力差的問題。從目前使用的防誤鎖具結(jié)構(gòu)來看，其頂部防護較為完善(均采用對扣式防雨帽結(jié)構(gòu))，雨水和沙塵不會垂直落入鎖體內(nèi)部，但底部防護嚴(yán)重不足，甚至沒有防護。在風(fēng)沙、雨水和交變電場的長期作用下，雨水和沙塵會沿著鎖具的縫隙進(jìn)入鎖體內(nèi)部，造成沙土堆積、生銹和電化學(xué)腐蝕等現(xiàn)象，使鎖具的可靠性明顯變差，出現(xiàn)損壞現(xiàn)象，導(dǎo)致鎖具不能開啟等問題。圖1為“五防”鎖具內(nèi)沙土堆積情況。針對這種狀況，在歷年調(diào)研的基礎(chǔ)上，提出研制可更換式“五防”鎖具防護罩，以滿足現(xiàn)場實際應(yīng)用的需求。

圖1 “五防”鎖具沙土堆積情況

1 可更換式“五防”鎖具防護罩的設(shè)計

1.1 “五防”鎖具無法開啟的原因

變電站內(nèi)“五防”鎖具無法開啟的原因如下：

(1) 密封蓋損壞、丟失。原廠家配置的密封蓋材質(zhì)為硬質(zhì)塑料，長期暴露在室外陽光照射下，極易老化、變脆，造成密封蓋斷裂、無法密封或遺失。

(2) 密封蓋密封不嚴(yán)。因“五防”鎖具為鐵質(zhì)材料，密封蓋為硬質(zhì)塑料，再加上制造工藝等原因，造成鎖具與密封蓋不能達(dá)到嚴(yán)絲合縫，鎖具內(nèi)部極易被塵沙侵入，導(dǎo)致鎖具無法打開。

(3) 鎖具損壞率高。在沙塵較大地區(qū)，原有密封蓋不能達(dá)到預(yù)期密封效果，沙塵極易侵入鎖具內(nèi)部，造成內(nèi)部元器件卡澀、失靈，鎖具無法打開。

1.2 “五防”鎖具可更換式防護罩的設(shè)計方案

通過現(xiàn)場查看“五防”鎖具外觀，提出2種可更換式防誤鎖具防護罩設(shè)計方案，即根據(jù)防護部位分為局部防護罩和整體式防護罩2類。

(1) 局部防護罩的設(shè)計。圖2為局部防護罩示意，防護罩與鎖具之間有不銹鋼鏈條進(jìn)行連接，在其側(cè)面有凸臺，用手可撥開防護罩。該設(shè)計對鎖具關(guān)鍵部位進(jìn)行了防護，成本相對較低。

(2) 整體式防護罩的設(shè)計。如圖3所示，整體式防護罩從鎖具上部套入，底部可向內(nèi)折疊，起到防護作用。整體式防護罩的特點是具有整體防護作用，成本相對于局部防護罩要高。

可更換式防誤鎖具防護罩材質(zhì)采用了優(yōu)質(zhì)的耐高/低溫、防水防曬、高彈性的硅橡膠。由于鎖具在戶外使用，長期暴露在陽光下，為達(dá)到防紫外線和延長老化時間的目的，進(jìn)行了大量的紫外線老化或屋外暴露試驗驗證。試驗結(jié)果表明，用該材料制成的鎖具防護罩，其表面產(chǎn)生龜裂或經(jīng)紫外線照射老化嚴(yán)重致無法使用的最低年限為10年。

圖2 局部防護罩示意

圖3 整體式防護罩示意

2 改造及效果分析

據(jù)統(tǒng)計，某供電公司下轄127座35 kV及以上等級變電站，站內(nèi)“五防”鎖具近12 700個。按照每年“五防”鎖具因沙塵堆積堵塞、生銹和電化學(xué)腐蝕等造成的更換率為5 %來計算，需要更換12 700×5 %=635個。根據(jù)2015年物資招標(biāo)中“五防”鎖具單價50元(含稅)計算，需花費635×50=31 750元=3．175萬元。以10年為周期，更換鎖具需花費3．175×10=31．75萬元。

采用局部防護罩方案，對全部“五防”鎖具進(jìn)行改造，每個鎖具成本15元，共需12 700×15=190 500元=19．05萬元。相比更換鎖具直接減小成本31．75-19．05=12．7萬元。此外，因該供電公司變電站地處偏遠(yuǎn)，每次更換“五防”鎖具需人員乘坐車輛前往現(xiàn)場更換(平均330 kV變電站往返耗油96元，220 kV變電站往返耗油54元，110 kV變電站往返耗油36元），使用本方案產(chǎn)品后10年中間接節(jié)約附加成本 (96×78+36×40+54×9）×10=94 140元=9．414萬元(假設(shè)每個變電站每年往返更換1次)。

采用局部防護罩，在鎖具底部進(jìn)行防護，結(jié)合“五防”鎖具自身的上層防護，構(gòu)成了完整的防塵體系，非常適用于風(fēng)沙較大的新疆、甘肅、青海等地。該改造方法有效消除了“五防”鎖具因沙塵堆積而損壞的隱患和可能由此引發(fā)的事故，保障了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。采用可更換式防誤鎖具防護罩后，減少了“五防”鎖具更換的頻率和時間，降低了操作過程中的安全隱患，提高了電網(wǎng)供電可靠性，創(chuàng)造了經(jīng)濟價值。

3 結(jié)束語

可更換式“五防”鎖具防護罩在原有鎖具的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，工作量小，延長了鎖具的使用壽命，防塵淤積效果好，避免了鎖體內(nèi)部因沙土堆積、生銹和電化學(xué)腐蝕等多種現(xiàn)象導(dǎo)致的鎖具可靠性變差、容易損壞導(dǎo)致鎖具不能開啟等問題的出現(xiàn)，提高了運維人員操作的效率，縮短了倒閘操作的時間。本研究成果已申請并通過了實用型專利。

1 吳培枝，汪衛(wèi)平．變壓器檢修過程中五防閉鎖的實現(xiàn)及推廣[J]，電力安全技術(shù)，2012，14(8)：15-16．