高压开关防误操作系统技术的研究

贺源 郝爽 马炜峰

河南平芝高压开关有限公司 河南平顶山 467013

对于电路系统来说，高压开关柜是最为关键的组织部分，是确保电路系统稳定供电的关键点。因此才需要得到人们足够的注意力，要做好高压开关柜检修维护工作，保障工作效果、工作质量。

1 基本工作原理

1.1 高压交流断路器的基本原理

高压交流断路器的基本工作原理是利用交流电弧过零时自然熄灭这一特性，通过改善灭弧介质、吹弧、拉弧、增加断口数量以及加装并联电阻等多种方式，使电弧熄灭，从而断开电路。

1.2 高压隔离/接地开关的基本原理

高压隔离开关通过操作机构带动传动部分进行伸缩或旋转运动，从而实现隔离开关主闸刀的断开、闭合操作。隔离开关分闸必须在相关断路器开断电路后进行；合闸前，先合隔离开关再用断路器接通电路。接地开关可利用操作机构或手动进行接地刀闸的分合操作。接地开关既可独立安装，也可用于与隔离开关匹配成附装的接地闸刀部分。

1.3 高压直流转换开关的基本原理

高压直流输电系统中的直流转换开关所采用的设计方法是在交流断路器的基础上，通过各种措施将流过断路器的恒定电流转换为有电流零点的振荡电流。直流转换开关开断直流电流可以分为强迫电流过零、介质恢复和能量吸收三个阶段。

2 高压开关误操作的危害

在电气闭锁的情况下手动合闸不能成功，但是真空接触器会有一瞬间的接触，然而就是这短暂的电源导通，轻则毁坏电气设备，重则会导致线路工作人员电弧烧伤、触电身亡，甚至会引起矿井火灾、瓦斯煤尘爆炸，给矿井带来灾难性的损失。这样要想进行手动全闸操作就得先拆取加装的套筒才可以。一方面，原来手动合闸和推拉小车机构端头是一样的正方形，在手动合闸机构端头加装套筒后两者有了明显而直观的区别，操作者不容易产生误操作。另一方面，操作者假如要强行拆取套筒进行手动合闸，在拆取过程中他还有一个思考过程，有了反应的余地，不至于几秒内就把电误送上[1]。

3 高压开关防误操作技术内容

井下高压开关手动合闸装置的端头为正方体，在进行手动合闸时将带有插孔的操作手柄插上后向上缓慢抬起就可完成送电操作。该装置就是和开关上的正方体端头的高一样长、内径尺寸和该正方体端头对角线一致的空心圆柱体，在该装置侧面设计一个带丝口的定位孔并用一条10 mm 螺丝固定，该装置被刷成醒目的红色，表面看上去就是一个漂亮的小红帽。

加上这个装置后，原来的操作手柄就完全不能插到手动合闸装置端头，只有松开该装置的定位螺丝、取下该装置方可进行送电操作。而我们在投入使用这个装置前就对职工进行了相关的培训、学习，戴“小红帽”的端头是手动合闸端头，反之则是推拉小车端头，操作者一目了然。

当操作者在执行停送电操作时，就会非常清楚该往哪个端头上插，就算他仍然想拆下“小红帽”进行违规操作，拆取过程中他想到安装这个装置的目的，也会中止他的违规行为。这样该装置就起到了一个明显的提醒和防误作作用，从而可以避免为此引发的各种事故。

4 高压开关柜检修维护办法

4.1 环境因素

4.1.1 海拔

参照有关规定，普通高压柜绝不能安装在超过1000米的海拔，超过一千米小于4000 米海拔的设备绝缘强度要做好。高海拔地区的气压低，空气少，这意味着开关柜绝缘强度会降低。电气间隙和耐冲击电压关联密切。参照帕邢定律，改进方法为，应对高海拔区域就需要在原柜基础上增加爬电距离和电气间隙[2]。

4.1.2 污秽

因为柜体在长期工作中没有及时维护和清理，所以柜内的各种装置会受到飞尘、盐碱、工业污染，并在绝缘子形成薄膜。一般来说干燥条件下这层污层不会出现过多的电导，影响不大。但在高湿度情况下比如雨雪霜露等条件，则会大量增加电导，使得绝缘子闪络变得非常低。

4.1.3 湿度

如果湿度比较大，那么柜体的内壁和外壁就会出现水珠，水珠对于电力设备的影响是非常明显的。绝缘材料没有水珠时，空气湿度增加，闪络电压也会提高。在绝缘材料表面有凝露时候，闪络电压将会下降。也就是说水珠直接降低了开关设备绝缘材料绝缘效果，引起闪络事故和爬电问题。

4.2 联锁装置改进

有安装接地开关的中置高压柜内配有比较完善的五防连锁。操作轴机械连锁可以有效应对带电合接地开关与规避带接地开关合闸。使用机械连锁，搭配手柄操作，调整接地刀轴，让接地开关停留在合闸位置。此时柜体的导轨限位锁板就会伸出来，并挡住手车，使得无法进入到工作部位。面对这样的问题有下述几种方式处理。首先在接地刀来到合闸位置时候，断路器手车会撞弯限位锁板。此时手车来到了工作位置，引起带地接线合闸情况。这种问题需要做到的是和配件厂家沟通，要求对方以热处理办法增强限位锁板抗弯性。从而确保开关柜性能足够可靠。要重视操作人员技术培训，用严谨的操作流程操作，减少误操作现象发生。其次当前很多开关柜限位支座其实都是铝制材料。频繁开关以后部分操作者有可能会用力过猛导致支座坏掉。为解决这一问题，可以将铝制支座改成铸铁材料。通过这种做法提高抗撞击能力，满足安全性和可靠性要求。操作人员需要经过专业培训，用专业的操作能力应对操作需要。严谨操作、减少误操作流程才是保障开关柜少损坏、多发挥功效的关键[3]。

5 结语

开关设备是电力系统的重要组成部分，开关设备分为交流和直流开关设备两类。交流开关设备按其功能主要分为断路器、隔离开关和接地开关，直流开关设备按其功能主要分为直流转换开关和直流隔离开关。主要用于开断、关合线路正常电流和故障电流，或在设备检修时隔离高压电源，提供一个安全可靠的绝缘距离。