變電二次空氣開關隔離罩的研制

王秋宇 曾惠娟

摘要：變電站作為最基礎的供電機構，其重要性不言而喻。隨著社會經(jīng)濟的高速發(fā)展進步，人們在生活與生產(chǎn)對電的需求量不斷增加，因此造成用電負荷不斷提高，繼電保護和測控裝置不斷增多;但是由于變電站保護室空間受到限制，因此為了達到節(jié)省空間和降低成本費用的目的，變電站通常將兩條或者兩條以上的線路保護或多套測控裝置合裝在一個保護屏內(nèi)，達到布局緊湊和功能共享的目的。但是通過多次實踐發(fā)現(xiàn)，這種布線方式存在一定的安全隱患，可能會造成安全事故。在作業(yè)過程中，工作人員需要作業(yè)的設備與其他設備在同一保護屏上，可能會因為對空氣開關的不慎觸碰或者是錯誤操作導致保護設備退出或者作業(yè)人員無法對保護設備監(jiān)控等嚴重后果，大大提高了作業(yè)過程中安全事故發(fā)生的概率?；诖耍疚膶ΜF(xiàn)有二次設備空氣開關保護措施進行了改進，研制了一種新型二次空氣開關防誤操作隔離罩，以提高操作人員的安全水平，消除安全隱患。

關鍵詞：變電站;空氣開關;隔離罩;技術改進

變電站經(jīng)常會存在將兩條以上線路或者多套測控裝置和裝在一個保護屏上的情況，為了防止作業(yè)人員誤操作、誤碰同一保護屏中非工作的帶電區(qū)域設備，因此需要在作業(yè)開始前進行二次設備隔離措施。如果隔離保護措施不完善或者有所紕漏，可能導致運行中的保護設備退出運行或調(diào)度、運行人員失去對運行設備的監(jiān)控等后果，引發(fā)安全事故。

針對保護瓶空氣開關安裝位置以及傳統(tǒng)安全措施存在的不足，本研究本著安全有效的基本原則，研制出一種新型的變電站二次空氣開關防誤操作隔離罩。

一、傳統(tǒng)二次設備安全措施布置方法與缺點

（一）傳統(tǒng)二次設備安全措施布置方法

根據(jù)國家電網(wǎng)安全設施標準的相關規(guī)定，在生產(chǎn)作業(yè)中為了減少外因引發(fā)的安全隱患，因此應該配置安全措施。在變電站中保護壓板都安裝在保護屏的下方，當其中一條線路停用時，另一條線路正常運行，或者部分保護停用時，需要設置安全測試，因此需要將運行部分的壓板和空氣控制開關與檢修設備進行隔離開來。

目前，工作人員對空氣開關的絕緣主要是用紙和膠帶，用紙時必須與絕緣膠帶或透明膠帶一起使用，即使使用方法簡單，也容易脫落，不能重復使用。在使用絕緣膠布時，同樣會因為容易脫落而造成安全隱患，或者可能因為撕掉膠布時用力過大造成誤拉空氣開關。

（二）傳統(tǒng)二次設備安全措施布置缺點

常規(guī)的傳統(tǒng)措施具有以下缺點：

（1）粘貼絕緣膠布時可靠性差容易發(fā)生脫落現(xiàn)象，從而失去警示作用;

（2）當交流電源回路發(fā)生短路狀況時，空氣開關可能因為膠布粘貼過嚴而不能跳閘容易導致設備損壞，從而擴大跳閘的范圍;

（3）當直流電源回路發(fā)生短路不能跳閘時，會引發(fā)越級跳直流空開，從而導致該段直流母線失電、該段直流母線上的裝置失去電源，引發(fā)多種故障或者異常告警。

為了對上述不足之處進行改進的研究，進行了新型隔離罩的研制，希望可以再提高安全性的同時起到隔離警示作用。

二、變電站二次空氣開關防誤操作隔離罩的研制

（一）隔離罩研制思路

在研制前，首先對現(xiàn)在常用的隔離措施進行調(diào)查研究，對目前存在的問題分析，結合現(xiàn)場空氣開關的結構以及安裝位置。對目前需要研制的新型隔離設施性能指標進行總結，應在保證作業(yè)安全性的前提下達到以下2點：

（1）攜帶與使用方便快捷，操作時靈活度較高;

（2）設備所用材質(zhì)輕便，具有較好的絕緣功能，具有較強的透明性，外表堅硬不容易被破壞。

（二）隔離罩技術原理

如圖1所示，本研究開發(fā)研制的隔離罩為一透明的槽型罩體1，在槽型罩體的兩側(cè)壁底部嵌裝有條形磁鐵2。槽型罩體1的槽深大于空氣開關凸出的高度。使用本隔離罩時，將槽型罩體1罩于帶電運行設備的空氣開關上，使槽型罩體兩側(cè)壁底部的條形磁鐵2牢固吸附在空氣開關的鐵磁性金屬面板上即可。

（三）隔離罩技術創(chuàng)新點

1.該裝置的研究目的是攻克現(xiàn)有防護措施的不足，在不影響空氣開關正常跳閘的情況下起到警示作用，防止在操作過程中誤碰空氣開關，造成不良后果;

2.該裝置的研發(fā)能夠保護變電站二次檢修維護實驗以及運行過程中設備空氣開關不會被誤碰，同時還可以提高電網(wǎng)建設和運行的可靠性。裝置本身具有可重復使用的特性，減少了因使用絕緣膠帶和紙張作為警示隔離材料時不能重復使用造成的資源浪費;

3、該裝置利用磁吸原理，可適用于所有二次回路上的空氣開關，并且無需安裝，適應性強，使用范圍廣。

（四）隔離罩應用前景

目前，空開保護、測控裝置平板等相關設施均采用鐵磁性材料制成。本研究開發(fā)的新型隔離罩能牢固地吸附在這些鐵瓷面板上，既起到警示作用，又起到保護作用。而且，由于新型隔離罩與空氣開關沒有直接接觸，因此不會妨礙空氣開關的跳閘和正常運行。

總而言之，本新型隔離罩因自身獨特優(yōu)勢應用前景良好，具有廣泛的市場。

隔離罩的應用效果

本研究裝置在開發(fā)后進行測驗時，結合現(xiàn)場實際工作，工作人員選取原有絕緣膠布設施與本隔離罩進行實驗對比。

在試驗過程中，作業(yè)人員能夠輕松的使用本隔離罩，將需要隔離的空氣開關罩住，并且十分牢固，輕輕拉扯后沒有脫離現(xiàn)象。通過隔離罩可以清楚的看見被罩住的空氣開關位置和運行狀況，試驗發(fā)現(xiàn)對空氣開關跳閘未能及時發(fā)生的現(xiàn)象能夠有效避免。試驗完畢，拆卸隔離罩時也十分方便靈活，只需稍稍用力拆卸即可。與之對比，常規(guī)的絕緣膠布隔離措施具有容易脫落、無法清楚觀察內(nèi)部空氣開關的運行狀態(tài)、輕輕用力即可撕掉、阻礙空氣開關跳閘等情況。

總結：

總的來說，常規(guī)的隔離裝置如絕緣膠帶具有一定的安全隱患。而本研究開發(fā)的變電站，二次空氣開關防誤操作隔離罩可以起到預防設備運行過程中的安全隱患的作用，減少安全事故的發(fā)生概率，同時還因為隔離罩的反復使用特性可以達到節(jié)省空間、降低成本的目標。因此研究新型變電二次設備安全措施隔離罩十分必要。

綜上所述，本研究研制的新型變電二次設備安全測試隔離罩環(huán)保經(jīng)濟、能夠重復使用、操作簡單、方便攜帶，可以有效提高作業(yè)全過程的安全性和設備的可靠性。在現(xiàn)場試驗中，使用新的空氣開關隔離罩后，可以發(fā)現(xiàn)工作人員安排安全措施的時間大大縮短，有利于提高工作人員的工作效率，有效避免了空氣開關意外碰撞和誤操作導致的安全事故，可以有效的確保電網(wǎng)安全、穩(wěn)定的運行。

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