西門子刀閘機構(gòu)箱加裝觀察窗的技術(shù)改進

摘要：由于刀閘機構(gòu)箱都加裝有五防鎖，運行人員開展機構(gòu)箱等的日常檢查時需履行開鎖流程，并逐個機構(gòu)箱打開五防鎖，而且西門子系列刀閘機構(gòu)箱是通過異形螺帽扭緊箱門的，箱門開啟費時費力，頻繁的開啟也容易進水汽進小動物，這種檢查模式耗時長且效率低下而不徹底，已不再適應(yīng)電網(wǎng)大力發(fā)展的要求，另外，在操作過程，一旦刀閘發(fā)生拒動導(dǎo)致拉弧現(xiàn)象，無法快速打開機構(gòu)箱門進行事故處理。通過技術(shù)分析發(fā)現(xiàn)：通過在西門子刀閘機構(gòu)箱加裝觀察窗的技術(shù)改進，可以達到快速查看箱內(nèi)情況、緊急事故處理的目的。本文詳細闡述了西門子刀閘機構(gòu)箱加裝觀察窗的多用途、改進后的安全經(jīng)濟效益，及可推廣效果。

關(guān)鍵詞：觀察窗;西門子;五防鎖

1.引言

刀閘電機電源投退作為傳統(tǒng)變電操作的輔助操作，主要是為了防止現(xiàn)場人員在操作過程中誤拉誤合設(shè)備刀閘。近年來，隨著調(diào)控一體化的不斷深入推進，電網(wǎng)設(shè)備操作已經(jīng)逐步由傳統(tǒng)變電運行現(xiàn)場操作轉(zhuǎn)變?yōu)檎{(diào)度遠程操作。設(shè)備操作前后由現(xiàn)場運行人員輔助進行刀閘電機電源投退，不僅增加了調(diào)控遠程操作的等待時間，也增加了變電運行人員的工作負擔(dān)，已不適應(yīng)調(diào)控遠程操作設(shè)備的需要，變電站在落實風(fēng)險防控措施后保持刀閘電機電源常態(tài)化投入。為此，出于安全考慮，刀閘機構(gòu)箱都加裝有五防鎖。

2.現(xiàn)場調(diào)查

某500kV變電站刀閘都是采用西門子廠家，刀閘機構(gòu)箱加裝五防鎖后，運行人員按照運維策略開展機構(gòu)箱等的日常檢查，檢查箱體密封、防潮、防小動物措施是否完好，需要履行開鎖流程，并逐個機構(gòu)箱打開五防鎖，而且西門子系列刀閘機構(gòu)箱是通過異形螺帽扭緊箱門的，箱門開啟費時費力，頻繁的開啟也容易進水汽進小動物，這種檢查模式耗時長且效率低下而不徹底，已不再適應(yīng)電網(wǎng)大力發(fā)展的要求。

另外，在操作過程，由于機構(gòu)箱門被上鎖，無法通過觀察機構(gòu)箱內(nèi)電機的行程開關(guān)判斷刀閘是否到位。而且一旦刀閘在分合過程發(fā)生拒動導(dǎo)致拉弧現(xiàn)象，需要履行五防鎖具解鎖開鎖流程后方可打開機構(gòu)箱門進行事故處理，延誤了事故處理效率。

3.技術(shù)改進方案

為解決上述問題，通過在西門子刀閘機構(gòu)箱門上適當?shù)奈恢眉友b觀察窗進行一系列技術(shù)改進，可以實現(xiàn)運行人員免開箱門就可以及時觀察到機構(gòu)箱內(nèi)情況，可大大降低運行人員的工作量。改進方案包括以下內(nèi)容：

1、采用通光性好，耐磨，抗老化的鋼化玻璃制作觀察窗。

2、在西門子刀閘機構(gòu)箱門上適當?shù)奈恢瞄_孔，通過H型密封橡膠條固定鋼化玻璃觀察窗

3、觀察窗外面制作與其大小對應(yīng)的可翻轉(zhuǎn)式矩形防曬擋板，通過鉸鏈固定在箱門上，在連接處加裝擋雨橫條，從而防雨遮光，延長使用壽命。

4、防曬擋板上可嵌入設(shè)備對應(yīng)的雙編標識牌，充分利用空間。

5、在觀察窗上設(shè)計一個緊急開啟拉板，一旦刀閘在分合過程發(fā)生拒動導(dǎo)致拉弧現(xiàn)象，可以通過拉板拉開玻璃窗按觸接觸器進行事故處理。

4.材料方案選用

根據(jù)上述分析，需對機構(gòu)箱門觀察窗的透視材料和制作工藝進行改進。

4.1觀察窗材料的選取

觀察窗材料應(yīng)該滿足隔熱、防爆、抗老化、透視度高的應(yīng)用要求，經(jīng)過查閱眾多資料，這里采用鋼化玻璃是不二選擇。鋼化玻璃其實是一種預(yù)應(yīng)力玻璃，為提高玻璃的強度，通常使用化學(xué)或物理的方法，在玻璃表面形成壓應(yīng)力，玻璃承受外力時首先抵消表層應(yīng)力，從而提高了承載能力，增強玻璃自身抗風(fēng)壓性，寒暑性，沖擊性等。鋼化玻璃的主要優(yōu)點有：

1、鋼化玻璃具有安全性，這主要是從保護人體方便說的，鋼化玻璃如果受到特別大的外力遭到破壞后，碎片是蜂窩狀的鈍角小顆粒，因此在特殊情況下對巡視和維護人員沒有太大傷害。

2、鋼化玻璃具有高強度性，強度較之普通玻璃提高數(shù)倍，抗彎強度是普通玻璃的3～5倍，抗沖擊強度是普通玻璃5～10倍，提高強度的同時亦提高了安全性。

3、鋼化玻璃還具有熱穩(wěn)定性，鋼化玻璃可以承受巨大的溫差而不會破損，抗拒變溫差能力是同等厚度普通浮法玻璃的3倍?？沙惺?50℃的溫差變化，對防止熱炸裂有明顯的效果。

4.2觀察窗附件的選取

4.2.1橡膠墊的選取

由于在戶外使用，要考慮滿足到防水密封性能要求。另外考慮到材料要使用廣泛，加工快捷，更換方便，便選擇了俗稱“橡膠王”的氟橡膠。

氟橡膠橡膠分子中含有氟原子，氟原子與碳原子組成的化學(xué)鍵性能很高，且隨其氟化程度的提高而增強，氟原子的包裹還可以保證碳-碳鍵的化學(xué)隋性。這種特殊的分子結(jié)構(gòu)，使氟橡膠具有突出的耐高低溫性能，在-20°～+200°的溫度范圍內(nèi)保持良好的使用彈性，耐臭氧、耐天候老化，宜作熱機械中的密封襯墊。無毒可制作絕熱、絕緣制品及醫(yī)用橡膠制品。同時具有防水、阻燃、耐高溫、導(dǎo)電、耐磨、耐油等優(yōu)良性能，廣泛用于機械、電子、水暖等多種行業(yè)。

氟橡膠具有以下優(yōu)點：1、化學(xué)穩(wěn)定性氟橡膠具有高度的化學(xué)穩(wěn)定性，是目前所有彈性體中耐介質(zhì)性能最好的一種。2、耐高溫性能優(yōu)異，氟橡膠的耐高溫性能和硅橡膠一樣，可以說是目前彈性體中最好的。3、耐老化性能好，具有極好的耐天候老化性能，耐臭氧性能。4、機械性能優(yōu)良，有優(yōu)良的物理機械性能，吸濕性比其他彈體低，可作為較好的電絕緣材料。

4.2.2固定方式的選取

在選擇好觀察窗材料及密封材料后，需要設(shè)計出一種良好的固定方式，才能很好的固定好材料。為了方便切割，在機構(gòu)箱門上采用方形孔切割，用切割工具切割方形孔，開孔尺寸應(yīng)滿足能夠觀察到機構(gòu)箱內(nèi)行程開關(guān)、電機電源空開、分合繼電器等元件的狀態(tài)。高強度鋼化玻璃通過密封膠條嵌入方形孔，與機構(gòu)箱門固定一體。為了避免鋼化玻璃觀察窗的長期受光照加速老化，在觀察窗表面設(shè)計配有與其大小對應(yīng)的可翻轉(zhuǎn)式矩形蓋板，蓋板上可嵌入設(shè)備對應(yīng)的雙編標識牌。

4.2.3緊急開啟拉板設(shè)計

在觀察窗上方暗藏Г型拉板，一旦刀閘在分合過程發(fā)生拒動導(dǎo)致拉弧現(xiàn)象，運行人員可以通過拉板打開觀察窗，按觸分合閘接觸器，合上或者拉開刀閘，消除拉弧現(xiàn)象。

5.改造帶來的影響

5.1社會經(jīng)濟效益

在西門子系列刀閘機構(gòu)箱加裝帶有密封膠圈的鋼化玻璃觀察窗，達到通過觀察窗就能清晰地察看到箱內(nèi)的情況，無需進行開鎖-開箱門-關(guān)箱門-上鎖等一系列復(fù)雜操作，能使運行人員免開箱門就可以快速查看箱內(nèi)情況，一目了然，大大提高了工作效率，同時極大降低了因開箱門而導(dǎo)致的小動物和水氣侵入的風(fēng)險。

5.2安全效益

運行人員通過刀閘機構(gòu)箱觀察窗上的緊急開啟拉板可以直接按觸接觸器，無需履行五防鎖具解鎖開鎖流程，有助于快速處理刀閘拒動導(dǎo)致的拉弧現(xiàn)象，提高事故處理效率，確保了設(shè)備的安全穩(wěn)定。

6.結(jié)語

經(jīng)過以上分析和材料選擇驗證，在西門子系列刀閘機構(gòu)箱加裝帶有密封膠圈的鋼化玻璃觀察窗，具有足夠的硬度和密封性，能夠很好的適應(yīng)戶外環(huán)境;觀察窗上緊急開啟拉板的設(shè)計有助于快速處理刀閘拒動導(dǎo)致的拉弧現(xiàn)象，可以證實此次西門子系列刀閘機構(gòu)箱加裝觀察窗改進是完全可行的。通過此次改進，可以提高運行人員工作效率，減少設(shè)備故障概率，提高事故處理效率，確保了設(shè)備安全穩(wěn)定運行，達到了改造目的。而且該改造項目投入資金少，工作量小施工簡單，便于推廣實施。

參考文獻

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【作者簡介】顏廣興，男，廣東惠州，大學(xué)本科，廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司惠州供電局，高級工程師，從事變電運行工作。