一种中置式开关柜静触头隔离挡板闭锁装置研究

摘要：中置式开关柜体积小，性能优越，在电力系统应用广泛。但目前在运行的大部分中置式开关柜有一个缺点，其静触头隔离挡板无闭锁功能。文章基于风险评估的结果，研究出了一种中置式开关柜静触头隔离挡板闭锁装置，实现在开关处于检修方式，隔离挡板自动闭锁，作业人员无法随意打开隔离挡板的功能，达到降低作业风险的目的。

关键词：中置式开关柜；静触头；隔离挡板；闭锁装置；自动闭锁；电力系统 文献标识码：A

中图分类号：TM592 文章编号：1009-2374（2015）01-0021-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0011

1 概述

中置式开关柜体积小，性能优越，在电力系统应用广泛。但目前在运行的大部分中置式开关柜有一个缺点，其静触头隔离挡板无闭锁功能。在开关柜母线侧不停电情况下，工作人员对小车室维护时，很容易误打开开关柜静触头隔离挡板进行作业，导致高压触电，作业风险很大，因此，亟需研究一种闭锁装置，在检修时能实现隔离挡板自动闭锁。

2 设备现状

2.1 设备分析

我局现有在用开关柜共663面，其中中置式开关柜538面，占比81%。经过调查，绝大部分中置柜静触头隔离挡板无闭锁装置。我局中置式开关柜各主要厂家型号占比如下表1所示：

综上所述，我们选取占比最大的广东正超开关柜作为研究样本。

下面介绍一下该品牌开关柜静触头隔离挡板动作原理。如图1所示，当开关手车由检修位置缓慢摇进开关柜时，手车两侧的机关分别接触并碰撞滚轮3、4和5、6，随着手车往里摇进，滚轮3、4和5、6受力。其中滚轮3、5受往下的力，通过连杆，带动线路侧挡板2往下移动，打开此挡板。滚轮4、6受往上的力，通过连杆，带动母线侧挡板1往上移动，打开此挡板。当手车摇出开关柜时，滚轮3、4和5、6不再受力，母线侧挡板1受自然重力往下移动关闭触头，线路侧挡板2则受连杆机构弹簧7、8作用往上移动关闭触头。

图1

2.2 存在问题

一般情况下，检修人员进行开关柜维护作业时，由于电网风险及用户等原因，开关柜母线均带电运行，即开关柜母线侧静触头也为带电状态。当检修人员在对开关柜手车室维护时，不管是在有意还是无意情况下，一个人员即可轻易打开母线侧挡板1和线路侧挡板2，此时很容易就会发生人身伤亡事故，作业风险很大。此类事故在南方电网系统内已有通报。例如2011年2月，云南某供电局检修人员在对某10kV开关柜进行维护时，误打开母线侧挡板对静触头清扫，导致人身触电，死亡1人。

3 对策分析

血的教训需要我们时刻铭记，因此基于安全生产风险管理体系可控、预控的理念，为更好落实设备运维策略，对防误打开隔离挡板闭锁装置进行研究，实现在开关处于检修方式，隔离挡板自动闭锁，作业人员无法随意打开隔离挡板，达到人与带电部位有效隔离，确保操作人员和作业人员的作业安全，意义重大。通过项目组人员的讨论分析，确定了如下三个方案：

方案1：手动加装绝缘挡板，也是目前常用的措施。即在每次检修工作前增加安全措施，在静触头隔离挡板前由值班员另外加装一块绝缘挡板，以达到防误碰，隔离带电部位的效果。特点如下：（1）一次投资小，操作程序简单；（2）各变电站需根据不同尺寸的开关柜配备相应数量的绝缘挡板，增加工作量；

（3）值班员做安全措施时除应背负一定重量的安全措施物品外，还需另外背负相当重量的绝缘挡板，增加了体力劳动量；（4）操作效率低，且无有效固定措施，易碰倾倒，具有一定的操作安全风险和对机构的机械损伤风险。

方案2：利用继电器装置实现电气闭锁。即在静触头隔离挡板操动机构处加装继电器装置，当开关拉至检修状态时继电器装置得电，闭锁隔离挡板操动机构，作业人员无法打开隔离挡板，达到了人与带电部位有效隔离。特点如下：（1）安装继电器装置较为复杂；（2）需空间另接电源，布线、安装。由于小车室空间小，相互间要紧凑配合，否则影响开关小车进出；（3）继电器装置可靠性较差，容易发生烧损，从而导致隔离挡板操动机构卡滞失效。

方案3：利用机械装置实现机械闭锁。即在静触头隔离挡板操动机构处加装机械装置，当开关拉至检修状态时机械装置自动闭锁隔离挡板操动机构，作业人员无法打开隔离挡板，达到了人与带电部位有效隔离。特点如下：（1）安装机械装置较为简易；（2）需空间安装。由于小车室空间小，相互间要紧凑配合，否则影响开关小车进出；（3）机械装置可靠性较高，不容易发生卡滞，耐用。

基于上述分析，从可靠性和经济性的角度来看，我们采用方案3。

4 方案实施及效果

为便于安装推广，本次研究我们坚持在两个原则下进行：一是不破坏原设备结构；二是改造经济可行，便于实施。通过项目组的集体讨论，我们设计了一种简易可行的闭锁装置，以正超柜体左侧闭锁装置为例，如图2所示。该闭锁机构由6个主要部分组成：闭锁点1、2，半月板3，连接片4，回复弹簧5，底座6。其原理为当开关手车在检修位置时，检修人员有意或无意扳动静触头挡板，上挡板的连杆8会向上移动，下挡板的连杆7会向下移动，此时闭锁轴销1会阻碍连杆7向下移动，闭锁轴销2会阻碍连杆8向上移动，使静触头挡板不能打开，达到闭锁作用。当开关手车缓慢摇进开关柜时，手车左侧的机关首先碰撞半月板3，半月板3受力带动连接片4往柜壁移动，闭锁点1、2分别解锁连杆7、8，在机关接触到连杆7、8的滚轮前完成解锁。解锁图如图3。右侧闭锁装置同理。

图2

图3

该挡板闭锁装置具有以下特点：（1）提高了安全性。安装该装置后，不管是有意还是无意而为，一个人员是打开不了任一静触头挡板的，最少需要两个人员才能打开某一静触头挡板，大大降低了作业风险；（2）经济性高，简单可行。制作该装置的材料市面上随处可见，且价格便宜，制作工艺简单易懂，两个人员不用一天可完成；（3）人机工效好，能自动闭锁。

5 结语

事故重在预防，事故的预防大体上可分为“人防”和“技防”。“人防”主要从管理上控制安全事件，“技防”则是从技术上提高设备安全性、可靠性，消除安全隐患。本文从“技防”的角度提出了一种消除安全隐患的做法，可供参考。安全无小事，电力系统的安全史都是用血和泪写成的，但愿每个人都能高高兴兴上班去，平平安安回家来。

作者简介：郭湛林（1982—），男，广西梧州人，供职于广西电网公司梧州供电局，研究方向：变电设备检修维护。

（责任编辑：周 琼）

摘要：中置式开关柜体积小，性能优越，在电力系统应用广泛。但目前在运行的大部分中置式开关柜有一个缺点，其静触头隔离挡板无闭锁功能。文章基于风险评估的结果，研究出了一种中置式开关柜静触头隔离挡板闭锁装置，实现在开关处于检修方式，隔离挡板自动闭锁，作业人员无法随意打开隔离挡板的功能，达到降低作业风险的目的。

关键词：中置式开关柜；静触头；隔离挡板；闭锁装置；自动闭锁；电力系统 文献标识码：A

中图分类号：TM592 文章编号：1009-2374（2015）01-0021-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0011

1 概述

中置式开关柜体积小，性能优越，在电力系统应用广泛。但目前在运行的大部分中置式开关柜有一个缺点，其静触头隔离挡板无闭锁功能。在开关柜母线侧不停电情况下，工作人员对小车室维护时，很容易误打开开关柜静触头隔离挡板进行作业，导致高压触电，作业风险很大，因此，亟需研究一种闭锁装置，在检修时能实现隔离挡板自动闭锁。

2 设备现状

2.1 设备分析

我局现有在用开关柜共663面，其中中置式开关柜538面，占比81%。经过调查，绝大部分中置柜静触头隔离挡板无闭锁装置。我局中置式开关柜各主要厂家型号占比如下表1所示：

综上所述，我们选取占比最大的广东正超开关柜作为研究样本。

下面介绍一下该品牌开关柜静触头隔离挡板动作原理。如图1所示，当开关手车由检修位置缓慢摇进开关柜时，手车两侧的机关分别接触并碰撞滚轮3、4和5、6，随着手车往里摇进，滚轮3、4和5、6受力。其中滚轮3、5受往下的力，通过连杆，带动线路侧挡板2往下移动，打开此挡板。滚轮4、6受往上的力，通过连杆，带动母线侧挡板1往上移动，打开此挡板。当手车摇出开关柜时，滚轮3、4和5、6不再受力，母线侧挡板1受自然重力往下移动关闭触头，线路侧挡板2则受连杆机构弹簧7、8作用往上移动关闭触头。

图1

2.2 存在问题

一般情况下，检修人员进行开关柜维护作业时，由于电网风险及用户等原因，开关柜母线均带电运行，即开关柜母线侧静触头也为带电状态。当检修人员在对开关柜手车室维护时，不管是在有意还是无意情况下，一个人员即可轻易打开母线侧挡板1和线路侧挡板2，此时很容易就会发生人身伤亡事故，作业风险很大。此类事故在南方电网系统内已有通报。例如2011年2月，云南某供电局检修人员在对某10kV开关柜进行维护时，误打开母线侧挡板对静触头清扫，导致人身触电，死亡1人。

3 对策分析

血的教训需要我们时刻铭记，因此基于安全生产风险管理体系可控、预控的理念，为更好落实设备运维策略，对防误打开隔离挡板闭锁装置进行研究，实现在开关处于检修方式，隔离挡板自动闭锁，作业人员无法随意打开隔离挡板，达到人与带电部位有效隔离，确保操作人员和作业人员的作业安全，意义重大。通过项目组人员的讨论分析，确定了如下三个方案：

方案1：手动加装绝缘挡板，也是目前常用的措施。即在每次检修工作前增加安全措施，在静触头隔离挡板前由值班员另外加装一块绝缘挡板，以达到防误碰，隔离带电部位的效果。特点如下：（1）一次投资小，操作程序简单；（2）各变电站需根据不同尺寸的开关柜配备相应数量的绝缘挡板，增加工作量；

（3）值班员做安全措施时除应背负一定重量的安全措施物品外，还需另外背负相当重量的绝缘挡板，增加了体力劳动量；（4）操作效率低，且无有效固定措施，易碰倾倒，具有一定的操作安全风险和对机构的机械损伤风险。

方案2：利用继电器装置实现电气闭锁。即在静触头隔离挡板操动机构处加装继电器装置，当开关拉至检修状态时继电器装置得电，闭锁隔离挡板操动机构，作业人员无法打开隔离挡板，达到了人与带电部位有效隔离。特点如下：（1）安装继电器装置较为复杂；（2）需空间另接电源，布线、安装。由于小车室空间小，相互间要紧凑配合，否则影响开关小车进出；（3）继电器装置可靠性较差，容易发生烧损，从而导致隔离挡板操动机构卡滞失效。

方案3：利用机械装置实现机械闭锁。即在静触头隔离挡板操动机构处加装机械装置，当开关拉至检修状态时机械装置自动闭锁隔离挡板操动机构，作业人员无法打开隔离挡板，达到了人与带电部位有效隔离。特点如下：（1）安装机械装置较为简易；（2）需空间安装。由于小车室空间小，相互间要紧凑配合，否则影响开关小车进出；（3）机械装置可靠性较高，不容易发生卡滞，耐用。

基于上述分析，从可靠性和经济性的角度来看，我们采用方案3。

4 方案实施及效果

为便于安装推广，本次研究我们坚持在两个原则下进行：一是不破坏原设备结构；二是改造经济可行，便于实施。通过项目组的集体讨论，我们设计了一种简易可行的闭锁装置，以正超柜体左侧闭锁装置为例，如图2所示。该闭锁机构由6个主要部分组成：闭锁点1、2，半月板3，连接片4，回复弹簧5，底座6。其原理为当开关手车在检修位置时，检修人员有意或无意扳动静触头挡板，上挡板的连杆8会向上移动，下挡板的连杆7会向下移动，此时闭锁轴销1会阻碍连杆7向下移动，闭锁轴销2会阻碍连杆8向上移动，使静触头挡板不能打开，达到闭锁作用。当开关手车缓慢摇进开关柜时，手车左侧的机关首先碰撞半月板3，半月板3受力带动连接片4往柜壁移动，闭锁点1、2分别解锁连杆7、8，在机关接触到连杆7、8的滚轮前完成解锁。解锁图如图3。右侧闭锁装置同理。

图2

图3

该挡板闭锁装置具有以下特点：（1）提高了安全性。安装该装置后，不管是有意还是无意而为，一个人员是打开不了任一静触头挡板的，最少需要两个人员才能打开某一静触头挡板，大大降低了作业风险；（2）经济性高，简单可行。制作该装置的材料市面上随处可见，且价格便宜，制作工艺简单易懂，两个人员不用一天可完成；（3）人机工效好，能自动闭锁。

5 结语

事故重在预防，事故的预防大体上可分为“人防”和“技防”。“人防”主要从管理上控制安全事件，“技防”则是从技术上提高设备安全性、可靠性，消除安全隐患。本文从“技防”的角度提出了一种消除安全隐患的做法，可供参考。安全无小事，电力系统的安全史都是用血和泪写成的，但愿每个人都能高高兴兴上班去，平平安安回家来。

作者简介：郭湛林（1982—），男，广西梧州人，供职于广西电网公司梧州供电局，研究方向：变电设备检修维护。

（责任编辑：周 琼）

摘要：中置式开关柜体积小，性能优越，在电力系统应用广泛。但目前在运行的大部分中置式开关柜有一个缺点，其静触头隔离挡板无闭锁功能。文章基于风险评估的结果，研究出了一种中置式开关柜静触头隔离挡板闭锁装置，实现在开关处于检修方式，隔离挡板自动闭锁，作业人员无法随意打开隔离挡板的功能，达到降低作业风险的目的。

关键词：中置式开关柜；静触头；隔离挡板；闭锁装置；自动闭锁；电力系统 文献标识码：A

中图分类号：TM592 文章编号：1009-2374（2015）01-0021-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0011

1 概述

中置式开关柜体积小，性能优越，在电力系统应用广泛。但目前在运行的大部分中置式开关柜有一个缺点，其静触头隔离挡板无闭锁功能。在开关柜母线侧不停电情况下，工作人员对小车室维护时，很容易误打开开关柜静触头隔离挡板进行作业，导致高压触电，作业风险很大，因此，亟需研究一种闭锁装置，在检修时能实现隔离挡板自动闭锁。

2 设备现状

2.1 设备分析

我局现有在用开关柜共663面，其中中置式开关柜538面，占比81%。经过调查，绝大部分中置柜静触头隔离挡板无闭锁装置。我局中置式开关柜各主要厂家型号占比如下表1所示：

综上所述，我们选取占比最大的广东正超开关柜作为研究样本。

下面介绍一下该品牌开关柜静触头隔离挡板动作原理。如图1所示，当开关手车由检修位置缓慢摇进开关柜时，手车两侧的机关分别接触并碰撞滚轮3、4和5、6，随着手车往里摇进，滚轮3、4和5、6受力。其中滚轮3、5受往下的力，通过连杆，带动线路侧挡板2往下移动，打开此挡板。滚轮4、6受往上的力，通过连杆，带动母线侧挡板1往上移动，打开此挡板。当手车摇出开关柜时，滚轮3、4和5、6不再受力，母线侧挡板1受自然重力往下移动关闭触头，线路侧挡板2则受连杆机构弹簧7、8作用往上移动关闭触头。

图1

2.2 存在问题

一般情况下，检修人员进行开关柜维护作业时，由于电网风险及用户等原因，开关柜母线均带电运行，即开关柜母线侧静触头也为带电状态。当检修人员在对开关柜手车室维护时，不管是在有意还是无意情况下，一个人员即可轻易打开母线侧挡板1和线路侧挡板2，此时很容易就会发生人身伤亡事故，作业风险很大。此类事故在南方电网系统内已有通报。例如2011年2月，云南某供电局检修人员在对某10kV开关柜进行维护时，误打开母线侧挡板对静触头清扫，导致人身触电，死亡1人。

3 对策分析

血的教训需要我们时刻铭记，因此基于安全生产风险管理体系可控、预控的理念，为更好落实设备运维策略，对防误打开隔离挡板闭锁装置进行研究，实现在开关处于检修方式，隔离挡板自动闭锁，作业人员无法随意打开隔离挡板，达到人与带电部位有效隔离，确保操作人员和作业人员的作业安全，意义重大。通过项目组人员的讨论分析，确定了如下三个方案：

方案1：手动加装绝缘挡板，也是目前常用的措施。即在每次检修工作前增加安全措施，在静触头隔离挡板前由值班员另外加装一块绝缘挡板，以达到防误碰，隔离带电部位的效果。特点如下：（1）一次投资小，操作程序简单；（2）各变电站需根据不同尺寸的开关柜配备相应数量的绝缘挡板，增加工作量；

（3）值班员做安全措施时除应背负一定重量的安全措施物品外，还需另外背负相当重量的绝缘挡板，增加了体力劳动量；（4）操作效率低，且无有效固定措施，易碰倾倒，具有一定的操作安全风险和对机构的机械损伤风险。

方案2：利用继电器装置实现电气闭锁。即在静触头隔离挡板操动机构处加装继电器装置，当开关拉至检修状态时继电器装置得电，闭锁隔离挡板操动机构，作业人员无法打开隔离挡板，达到了人与带电部位有效隔离。特点如下：（1）安装继电器装置较为复杂；（2）需空间另接电源，布线、安装。由于小车室空间小，相互间要紧凑配合，否则影响开关小车进出；（3）继电器装置可靠性较差，容易发生烧损，从而导致隔离挡板操动机构卡滞失效。

方案3：利用机械装置实现机械闭锁。即在静触头隔离挡板操动机构处加装机械装置，当开关拉至检修状态时机械装置自动闭锁隔离挡板操动机构，作业人员无法打开隔离挡板，达到了人与带电部位有效隔离。特点如下：（1）安装机械装置较为简易；（2）需空间安装。由于小车室空间小，相互间要紧凑配合，否则影响开关小车进出；（3）机械装置可靠性较高，不容易发生卡滞，耐用。

基于上述分析，从可靠性和经济性的角度来看，我们采用方案3。

4 方案实施及效果

为便于安装推广，本次研究我们坚持在两个原则下进行：一是不破坏原设备结构；二是改造经济可行，便于实施。通过项目组的集体讨论，我们设计了一种简易可行的闭锁装置，以正超柜体左侧闭锁装置为例，如图2所示。该闭锁机构由6个主要部分组成：闭锁点1、2，半月板3，连接片4，回复弹簧5，底座6。其原理为当开关手车在检修位置时，检修人员有意或无意扳动静触头挡板，上挡板的连杆8会向上移动，下挡板的连杆7会向下移动，此时闭锁轴销1会阻碍连杆7向下移动，闭锁轴销2会阻碍连杆8向上移动，使静触头挡板不能打开，达到闭锁作用。当开关手车缓慢摇进开关柜时，手车左侧的机关首先碰撞半月板3，半月板3受力带动连接片4往柜壁移动，闭锁点1、2分别解锁连杆7、8，在机关接触到连杆7、8的滚轮前完成解锁。解锁图如图3。右侧闭锁装置同理。

图2

图3

该挡板闭锁装置具有以下特点：（1）提高了安全性。安装该装置后，不管是有意还是无意而为，一个人员是打开不了任一静触头挡板的，最少需要两个人员才能打开某一静触头挡板，大大降低了作业风险；（2）经济性高，简单可行。制作该装置的材料市面上随处可见，且价格便宜，制作工艺简单易懂，两个人员不用一天可完成；（3）人机工效好，能自动闭锁。

5 结语

事故重在预防，事故的预防大体上可分为“人防”和“技防”。“人防”主要从管理上控制安全事件，“技防”则是从技术上提高设备安全性、可靠性，消除安全隐患。本文从“技防”的角度提出了一种消除安全隐患的做法，可供参考。安全无小事，电力系统的安全史都是用血和泪写成的，但愿每个人都能高高兴兴上班去，平平安安回家来。

作者简介：郭湛林（1982—），男，广西梧州人，供职于广西电网公司梧州供电局，研究方向：变电设备检修维护。

（责任编辑：周 琼）