新型创造构思下隔离开关合闸状态的防护套研究①

2020-01-06苑吉河文志科伍福平张宁江少华钟应谭胜

科技创新导报 2020年32期

苑吉河文志科伍福平张宁江少华钟应谭胜

(1.国网重庆电力公司市南供电分公司重庆 400060；2.中国电科院武汉分院湖北武汉 430071；3.郑州中聖电子科技有限公司河南郑州 450003)

“大众创业，万众创新”的生态下，创新创业是当前一个比较炙热的话题，那么，在“大胆假设、小心求证”的严谨科研态度下，如何在隔离开关的维护装置进行进一步的改良设计，实现远程控制、安全、易操作、智能化。文章将创造构思意识纳入到对隔离开关合闸状态下的防护套研究中，以期实现对其完善与优化。

1 问题的提出：隔离开关的内涵、特征及技术缺陷

隔离开关是高压开关电器中使用最多的一种电器，它本身的工作原理及结构比较简单，但是由于使用量大，工作可靠性要求高，对变电所、电厂的设计、建立和安全运行的影响均较大。

隔离开关的主要特点是无灭弧能力，只能在没有负荷电流的情况下分、合电路，操作工人多是站在斗车或绝缘平台上使用电杆来分合刀闸。

为了使带电作业变得更安全，通常会使用导线遮蔽罩将触头与固封极柱隔离开，触头意外接触，保护操作工人的安全。

这些遮蔽罩能帮助保护额定值在25kV以下的隔离开关线路上的线路工人操作安全，但是在分合闸操作之前要先放上去，操作完成之后又要取下来，使用很不方便；而且现有的遮蔽罩仅有绝缘功能，存在一定的局限性。那么，如何解决这一难题，文章尝试性建构了一种用于6～20kV隔离开关的分体式绝缘修护装置及一种隔离刀闸防护套。

2 机制的建构

一种用于6～20kV隔离开关的分体式绝缘修护装置及一种隔离刀闸防护套。

文章从新型创造思维的理念下，从隔离开关技术领域，特别涉及一种用于6～20kⅤ隔离开关的分体式绝缘修护装置与一种隔离刀闸防护套，提出了解决其技术问题所采用的两种技术方案。

2.1 一种用于6～20kV隔离开关的分体式绝缘修护装置

一种用于6～20kV隔离开关的分体式绝缘修护装置，包括方形的前防护套、中防护套和后防护套，三个防护套顺序连接，外表面敷设有感温变色层，内壁面设置有通过温度判断触头与固封极柱连接的温度-电流监测装置，所述的温度-电流监测装置包括微控制单元以及与微控制单元连接的温度检测模块、电源管理模块和无线通讯模块；使用时固定在隔离开关上，能够紧密覆盖在柱式绝缘子上，包覆在导电部分和金属周围为线路检修工人提供额外的保护，当触头与固封极柱意外接触时，产生的高温使感温变色层变色，工作人员可现场观察和判断，此外还可通过温度-电流监测装置实现远程监测。

2.2 一种隔离刀闸防护套

一种隔离刀闸防护套，包括方形的前护片和后护片，前护片和后护片紧固连接，外表面敷设有感温变色层，内壁面设置有通过温度判断触头与固封极柱连接的监测装置，所述的监测装置包括微控制单元以及与微控制单元连接的温度检测模块、电源管理模块和无线通讯模块；使用时固定在隔离刀闸上，能够紧密覆盖在柱式绝缘子上，包覆在导电部分和金属周围为线路检修工人提供额外的保护，当触头与固封极柱意外接触时，产生的高温使感温变色层变色，工作人员可现场观察和判断，此外还可通过监测装置实现远程监测。

3 底色挖掘

一种用于6～20kV隔离开关的分体式绝缘修护装置及一种隔离刀闸防护套的具体特点。

文章对一种用于6～20kV隔离开关的分体式绝缘修护装置及一种隔离刀闸防护套的特征进行了更进一步的阐述。

3.1 一种用于6～20kV隔离开关的分体式绝缘修护装置的特色

一种用于6～20kV隔离开关的分体式绝缘修护装置，由前防护套、中防护套和后防护套顺序连接而成，所述的前防护套和中防护套均为一块高密度聚乙烯绝缘片对卷形成，其顶部开口处通过销钉孔内的绝缘销钉连接；所述前防护套的前后侧分别有铜排入口和刀片出口，前防护套下侧有第一伞裙出口，防护套的一个侧壁开设有第一销轴出口，所述的绝缘子出口与刀片出口之间为褶皱连接部；所述中防护套的前后侧分别有刀片入口和静头出口，中防护套下方为触头出口，中防护套的一个侧壁开设有第二销轴出口；所述的后防护套为右端封闭、上下侧分别有操作窗口和第二伞裙出口的立方体结构，后防护套底部设置有连接板，连接板上设置有安装腰孔；所述前防护套或/和中防护套或/和后防护套的外表面敷设有感温变色层，前防护套或/和中防护套或/和后防护套的内壁面设置有通过温度判断触头与固封极柱连接的温度-电流监测装置，所述的温度-电流监测装置包括微控制单元以及与微控制单元连接的温度检测模块、电源管理模块和无线通讯模块。

所述的一种用于6～20kV隔离开关的分体式绝缘修护装置，其一，前防护套后端部与中防护套前端部通过绝缘销钉连接，中防护套后端部与后防护套前端部通过绝缘销钉连接。其二，前防护套后端部与中防护套前端部通过粘接连接，中防护套后端部与后防护套前端部通过粘接连接。其三，前防护套后端部与中防护套前端部搭接，所述的中防护套后端部与后防护套前端部搭接。进一步，所述的温度-电流监测装置还包括与微控制单元连接的GPRS模块和GPS/北斗模块。

3.2 一种隔离刀闸防护套的特点

一种隔离刀闸防护套，包括方形的高密度聚乙烯前护片和后护片，所述前护片和后护片的至少一条边紧固连接，前护片或/和后护片的外表面敷设有感温变色层，前护片或/和后护片的内壁面设置有通过温度判断触头与固封极柱连接的监测装置，所述的监测装置包括微控制单元以及与微控制单元连接的温度检测模块、电源管理模块和无线通讯模块。

所述的一种隔离刀闸防护套，其一，其前护片和后护片通过相对的两条边紧固连接。其二，其前护片和后护片通过相邻的两条边紧固连接。其三，其前护片和后护片通过三条边紧固连接。其四，其监测装置还包括与微控制单元连接的GPRS模块和GPS/北斗模块。

4 价值解读

一种用于6～20kV隔离开关的分体式绝缘修护装置及一种隔离刀闸防护套的使用功能。

价值工程的公式是V=F/C，即价值（value）是所获得的功能（function）与其付出的成本（cost）之间的比值。那么，文章所提出的一种用于6～20kV隔离开关的分体式绝缘修护装置及一种隔离刀闸防护套有使用效益。

4.1 一种用于6～20kV隔离开关的分体式绝缘修护装置的使用效果

本防护套用于由接线铜排、静刀头部、负荷刀片、第一硅橡胶伞裙和第二硅橡胶伞裙构成的隔离开关上时，前防护套能紧密包覆住接线铜排和第一硅橡胶伞裙的连接处，中防护套能紧密包覆住负荷刀片部分，后防护套能紧密包覆住静刀头部和第二硅橡胶伞裙的连接处，线路检修工人提供额外的保护，当停电检修时负荷刀片与静刀头部意外接触或工作过程中发生短路时，因放电而产生高温时，外面的感温变色层变色，工作人员可现场观察和判断，同时内部的温度-电流监测装置向工作人员随身携带的终端或远程服务器发送警报信息，实现远程监测报警功能。