低压开关柜不停电作业装置与作业方法

2019-11-11马献辉姚文展李金宝

山东电力技术 2019年10期

马献辉，姚文展，杨栋，李金宝，冯祥

（1.国网山东省电力公司潍坊供电公司，山东潍坊 261000；2.国网山东省电力公司诸城市供电公司，山东潍坊 262200）

0 引言

随着国民经济的高速发展和人民生活水平的迅速提高，人们对电力的需求日益增长，企业及居民对供电的可靠性、供电质量和电力安全方面提出了更高的要求［1-2］。随着低压不停电作业的产生与发展，0.4 kV 配网不停电作业得到了长足的发展［3］。

目前，0.4 kV 不停电作业正处于试点阶段，尚无成型的遮蔽工具及完善的作业流程［3-4］，更换0.4 kV开关柜断路器、紧固断路器出线端子及开关柜消缺等作业多采用停电检修的方式进行。作业人员首先断开待更换断路器，然后将上方隔离开关断开，使其形成明显断开点，最后进行断路器更换或开展其他作业［5-6］。该方式在开展作业过程中需要将开关柜内所有线路停电，因此，影响周围居民以及企业的供电可靠性。通常作业开展时间长达1～2 h，使客户满意度降低，同时也影响到供电企业的经济效益和社会效益［5］。

为克服上述技术缺陷，设计一种低压开关柜不停电作业装置，并提出了相应的作业方法，旨在解决现有技术中更换低压开关柜断路器、紧固断路器出线端子及开关柜消除缺陷等作业多采用停电检修的方式的技术问题。

1 不停电作业装置

设计一种不停电作业装置，以提高低压不停电作业的安全性、确保作业安全可靠，所设计的不停电作业装置，主要包括绝缘全遮蔽工具和成套作业工具两部分。

1.1 绝缘全遮蔽工具

绝缘全遮蔽工具用于对开关柜包括开关部位、开关下方的馈线处以及开关柜四壁金属接地体内的待遮蔽部位进行遮蔽，主要包括开关遮蔽工具、开关馈线遮蔽工具以及绝缘隔板。

开关遮蔽工具用于对开关柜的开关部位进行遮蔽。开关遮蔽工具包括非更换开关的工具和更换开关的工具，其中更换开关的工具上设有方便作业人员对电缆或铜排紧固螺栓进行拆装的端口，并且更换开关的工具还设有紧固按钮，用于在铜排紧固螺栓拆卸后固定铜排。

开关馈线遮蔽工具设置在开关下方，主要扣合在馈线处，对馈线处进行保护，其尺寸和大小可以根据实际情况进行设置和配置。

绝缘隔板设置在开关柜的四周，用于保护开关柜四壁金属接地体。

1.2 成套作业工具

成套作业工具用于当绝缘全遮蔽工具遮蔽完成时，紧固开关后侧螺帽，并控制对开关进行更换，主要包括螺母拆卸电动绝缘工具、U 型可视螺帽拆卸绝缘工具以及深位螺母吸取绝缘工具。

螺母拆卸电动绝缘工具为0.4 kV 带电作业专用电动扳手，用于对待更换开关的螺栓进行拆装。

U 型螺帽拆卸绝缘工具，用于对待更换开关的螺帽进行拆装，并取出拆卸完成的螺帽。U 型螺帽拆卸绝缘工具上安装具有照明灯的可视探头，可视探头的另一端设有与PC 终端或智能终端连接的USB接口，并且USB 接口与可视探头之间的线路上设有用于调整所述可视探头光照亮度的旋钮。此外，U 型螺帽拆卸绝缘工具的套筒外侧安装了圆筒状磁铁，可以吸取拆卸的螺帽。

深位螺母吸取绝缘工具用于将已拆卸的螺栓从孔洞中吸取出来，其顶端设置有强磁探头，可以将已拆卸的螺栓从孔洞中吸取出来。

上述螺母拆卸电动绝缘工具、U 型可视螺帽拆卸绝缘工具以及深位螺母吸取绝缘工具均采用绝缘方式，如绝缘套等结构。

2 不停电作业方法

在作业前，要确保将绝缘全遮蔽工具扣合安装在开关柜的待遮蔽部位，开关柜待遮蔽部位包括开关部位、开关下方的馈线处以及开关柜四壁金属接地体。当绝缘全遮蔽工具遮蔽完成时，利用成套作业工具紧固开关后侧螺帽，并控制对开关进行更换，具体步骤为：

1）将其中一块绝缘隔板扣合在所述开关柜下部的金属接地体上，同时根据开关馈线遮蔽工具的外形对应扣合在开关下方的馈线处；

2）将开关遮蔽工具扣合在待更换的开关上，同时将铜排固定装置由竖直方向旋转为水平方向，卡住铜排；

3）将另外的绝缘隔板扣合在所述开关柜的两端和顶部位置上。

当所述绝缘全遮蔽工具遮蔽完成时，利用成套作业工具紧固开关后侧螺帽，并控制对开关进行更换的具体步骤为：

1）利用U 型螺帽拆卸绝缘工具找到开关后侧螺帽，并紧固；

2）使用螺母拆卸电动绝缘工具将螺栓进行拆卸，螺帽脱离后将螺帽通过U 型可视螺帽拆卸绝缘工具取出；

3）利用深位螺母吸取绝缘工具将螺栓取出；

4）将开关更换完成后将螺栓紧固，完成开关更换。

3 不停电作业装置与作业方法实例

3.1 不停电作业装置

不停电作业装置包括绝缘全遮蔽工具以及成套作业工具。根据开关柜的内部结构和器件的设置，可以设置不同种类和型号的绝缘全遮蔽工具，下述给出一种具体型号的开关柜所对应的绝缘全遮蔽工具的结构，如图1 所示，该开关柜为GGD2 型开关柜，开关柜中待更换的开关为RMM2-630 型号断路器。

开关遮蔽工具包括非更换开关的工具和更换开关的工具，分别如图2（a）与图2（b）所示。图1 中给出了该部分安装结构，包括1 个更换开关的工具和3 个非更换开关的工具，其上开设有方便作业人员对电缆或铜排紧固螺栓进行拆装的端口4 以及用于在铜排紧固螺栓拆卸后用于固定铜排的紧固按钮5。此外，图1 中给出了安装4 个开关馈线遮蔽工具以及4 个绝缘隔板的情形。

成套作业工具包括螺母拆卸电动绝缘工具、U 型可视螺帽拆卸绝缘工具以及深位螺母吸取绝缘工具。

图1 绝缘全遮蔽工具结构

图2 开关遮蔽工具

螺母拆卸电动绝缘工具的结构如图3 所示。

图3 U 型螺帽拆卸绝缘工具

U 型螺帽拆卸绝缘工具结果如图4 所示。U 型螺帽拆卸绝缘工具的套筒上安装有具有照明灯701的可视探头702，如图4（a）所示，可视探头具有LED照明灯，并可以通过旋钮9 控制发光强度，能够观察光线强度差时的螺帽位置。可视探头可根据实际需求设置为TYPE-C 或USB 型接口，可以应用于主机电脑和智能手机之上，同时也可以为该U 型可视螺帽拆卸绝缘工具配备了可视平板，用于视频监控。此外，U 型螺帽拆卸绝缘工具的套筒外侧安装了圆筒状磁铁10，可以吸取拆卸的螺帽，如图4（b）所示，该U 型螺帽拆卸绝缘工具也同样包含绝缘把手和U 型过渡杆等结构。

图4 U 型螺帽拆卸绝缘工具附属装置

深位螺母吸取绝缘工具的结构如图5 所示。

图5 深位螺母吸取绝缘工具

3.2 不停电作业方法流程

基于不停电作业装置的作业方法流程主要分为2 个阶段。第1 阶段：将绝缘全遮蔽工具扣合安装在开关柜的待遮蔽部位，对开关柜包括开关部位、开关下方的馈线处以及开关柜四壁金属接地体内的待遮蔽部位进行遮蔽。第2 阶段：当所述绝缘全遮蔽工具遮蔽完成时，利用成套作业工具紧固开关后侧螺帽，并控制对开关进行更换。

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不停电作业第1 阶段详细操作过程：