继电保护端子排安全隔离防护设备研制

杨长存

(淮浙煤电有限责任公司凤台发电分公司，安徽 淮南 232131)

0 引言

在继电保护的日常维护工作中，如果检修设备屏柜内二次回路无法做到完全停电，为了保障检修工作的安全可靠性，常常需要在运行端子上或者其他带电端子上采取“硬隔离”。所谓硬隔离是指在继电保护设备端子排上采取的安全防护措施，主要用于防止检修人员在检修过程中误碰、误拆接线导致的设备运行异常、开关跳闸甚至机组停机事故的发生。常规的防护措施是在端子排上使用绝缘胶带、或者采用绝缘盖板如槽盒盖、PVC板等，此法存在安全防护效果不好、可操作性差的特点。

1 现有技术的缺陷和不足

1.1 粘贴绝缘胶带进行隔离

采用在端子排上粘贴绝缘胶带作为硬隔离措施。这种做法在继电保护工作中较为常见。此方法实施起来较为方便，红色的绝缘胶带能够起到一定的警示作用，但是其存在如下问题。

(1) 红色绝缘胶带的粘性不足，时间久了或者端子表面上温度较高，贴在端子上的绝缘胶带很快就会脱落。

(2) 红色绝缘胶带质地较软，锋利的工具很轻易就能够穿透。

(3) 使用绝缘胶带进行隔离后，工作结束后不能回收，存在较大的资源浪费。

(4) 使用绝缘胶带进行隔离时，由于在日常检修维护工作中经常使用绝缘胶带对设备屏柜内的回路进行包扎或者对带电端子进行隔离，对于操作者容易产生“视觉疲劳”，可能会把很重要的设备检修认为仅仅是一次常规设备的消缺工作，思想上没有高度重视，头脑不清楚时可能会很随意地就把端子上的绝缘胶带拿掉。

1.2 采用绝缘盖板进行硬隔离

采用绝缘盖板如槽盒盖、PVC板等进行硬隔离，此方法虽然能够很好的起到的隔离的作用，但是其存在如下问题。

(1) 由于需要隔离的端子排长度大小不一，不能做成标准的硬隔离设备，这样就造成在不同设备检修时，要“特制”尺寸硬隔离设备，造成较大的资源浪费。

(2) 采用绝缘盖板如槽盒盖、PVC板制作的硬隔离设备不容易固定绑扎，花费的时间至少是使用绝缘胶带时间的3～5倍，造成较大的时间浪费，光执行检修安措就得花费很长时间。

(3) 采用绝缘盖板如槽盒盖、PVC板制作的硬隔离设备，在端子排上固定时需要使用扎带进行绑扎，容易引起端子的震动，可能会引发运行回路端子的松动脱落，从而造成开关跳闸、机组停机等设备安全事故。

综上所述，使用绝缘胶带、绝缘盖板等传统方法实现的硬隔离措施，在一定程度上能够起到硬隔离的效果，但是存在隔离效果不好，浪费时间和资源的现象。

图2 继电保护端子排安全隔离防护设备终端部分

2 继电保护端子排安全隔离防护设备的研制

下面提出的一种继电保护端子排安全隔离防护设备，具备安全可靠性高、可操作性强、可循环使用、价格低廉等特点，保证运行端子排可靠的隔离，提供检修过程中的设备及人身安全保障。该设备主要分为主体部分、扩展部分和终端部分。其制作材料包括红色绝缘硅胶板、绝缘包裹磁铁吸盘、红色硅胶材质连接线、双孔弹簧扣、分为毛面和勾面的魔术贴、强力双面胶、红色绝缘无螺纹按压式子母铆钉扣、圆形绝缘垫片等，设计如图1，2所示。

图1 继电保护端子排安全隔离防护设备主体部分

其主要设备选型如下。

(1) 绝缘硅胶板：颜色为红色，厚度2 mm，具备耐高温200 ℃、耐低温-40 ℃、耐高压击穿电压为20 kV、回弹性和永久变形小(200 ℃48 h不大于50 %)，其绝缘性能不随温度升高而下降，且即使短路燃烧生成的二氧化硅仍然为绝缘体。此部件为继电保护端子排安全隔离防护设备的主体，用于带电继电保护端子排的安全隔离防护。

(2) 磁铁吸盘：材质为钕铁硼，外面包裹绝缘材料，尺寸φ22，吸力不小于34.3 N，外置螺纹杆。此部件与连接线一起用于固定主体绝缘硅胶板。

(3) 连接线：与绝缘硅胶板材质一致，此部件与磁铁吸盘起用于固定主体绝缘硅胶。

(4) 弹簧扣：双孔、黑色、孔径5 mm。用于伸缩连接线，调节连接线的长短。

(5) 魔术贴：分为毛面和勾面，宽度16 mm，具备较强的粘合性和粘贴性，更换拆卸方便。此部件用于当主体绝缘硅胶板长度不满足要求时对接另一块绝缘硅胶板。

(6) 双面胶：采用耐磨的背材，适用多种表面的胶粘图层，粘性强不易脱落。此部件用于将魔术贴粘贴于主体绝缘硅胶板上。

(7) 子母铆钉扣：材质为塑料，颜色为红色，无螺纹按压固定，尺寸φ6×8 mm。此部件用于固定主体绝缘板与连接线。

(8) 垫片：材质为绝缘材质，尺寸φ16。此部件用于磁铁吸盘上压接连接线。

3 优点介绍及成品展示

以上提出的一种继电保护端子排安全隔离防护设备材质为硅胶板制作，具备耐高温、耐高压、硬度高、韧性强的特点，其绝缘性能不随温度升高而下降，且即使短路燃烧生成的二氧化硅仍然为绝缘体，非常适合制作带电继电保护端子排的硬隔离措施。除此之外，其还具备以下优点。

(1) 该继电保护端子排安全隔离防护设备是循环使用设备，减少了资源的浪费，且价格低廉，适用于任何屏柜内端子的隔离防护，具备适用范围广的特点。

(2) 由于采用特制绝缘磁吸式柱头，方便安装和拆卸，极大地提高了检修安全技术措施的执行效率，且其整体上具备绝缘作用，不会因为误碰带电端子而导致设备的异常运行，同时也能够有效避免使用传统方法可能引起的带电端子排振动导致运行设备异常的问题。

(3) 该继电保护端子排安全隔离防护设备使用的是红色硅胶板制作，相对传统的硬隔离措施具备较好的视觉提醒效果。

(4) 当制作的单个成品尺寸不满足于现状时，可以实现完美对接功能，确保完美地实现整个运行端子排的隔离。

4 具体操作步骤

4.1 安装步骤

(1) 自上而下，将主体部分的绝缘硅胶板紧贴于带电的继电保护端子排上，不要碰到带电端子。

(2) 固定上端，选着合适的位置，使用上端两个连接线的磁铁吸盘进行固定。

(3) 固定下端，选着合适的位置，使用下端两个连接线的磁铁吸盘进行固定。

(4) 使用弹簧扣调节连接线的长度，对局部受力进行调整，确保缘绝缘硅胶板完整的紧贴在带电的端子上。

(5) 如果一个标准尺寸的绝缘硅胶板未能覆盖整个继电保护端子排的上下端，则采用下面的对接操作实现完全覆盖。

(6) 首先使用扩展部分进行衔接，当对接后能满足整个带电端子的隔离要求时，选着合适的位置，使用终端部分两个连接线的磁铁吸盘进行固定。

4.2 拆卸步骤

(1) 自下而上，先拆卸终端部分绝缘硅胶板下端两个磁铁吸盘，期间注意手不要碰到带电的继电保护端子排上。

(2) 撕开对接绝缘硅胶板的魔术贴，拿掉对接绝缘硅胶板。

(3) 重复以上步骤，移除全部对接绝缘硅胶板。

(4) 拆卸主体绝缘硅胶板下端两个磁铁吸盘。

(5) 拆卸主体硅胶绝缘板上端两个磁铁吸盘。

(6) 移除主体部分。

5 结束语

上述可扩展磁吸式端子排安全隔离防护设备采用特制绝缘磁吸式柱头，方便安装和拆卸，避免了采用绝缘盖板硬隔离设备时，在端子排上使用扎带固定引起的端子震动而引发运行端子回路松动脱落或误碰而造成开关跳闸、机组停机等事故。