变电二次空气开关隔离罩的研制

王秋宇 曾惠娟

摘要：变电站作为最基础的供电機构，其重要性不言而喻。随着社会经济的高速发展进步，人们在生活与生产对电的需求量不断增加，因此造成用电负荷不断提高，继电保护和测控装置不断增多;但是由于变电站保护室空间受到限制，因此为了达到节省空间和降低成本费用的目的，变电站通常将两条或者两条以上的线路保护或多套测控装置合装在一个保护屏内，达到布局紧凑和功能共享的目的。但是通过多次实践发现，这种布线方式存在一定的安全隐患，可能会造成安全事故。在作业过程中，工作人员需要作业的设备与其他设备在同一保护屏上，可能会因为对空气开关的不慎触碰或者是错误操作导致保护设备退出或者作业人员无法对保护设备监控等严重后果，大大提高了作业过程中安全事故发生的概率。基于此，本文对现有二次设备空气开关保护措施进行了改进，研制了一种新型二次空气开关防误操作隔离罩，以提高操作人员的安全水平，消除安全隐患。

关键词：变电站;空气开关;隔离罩;技术改进

变电站经常会存在将两条以上线路或者多套测控装置和装在一个保护屏上的情况，为了防止作业人员误操作、误碰同一保护屏中非工作的带电区域设备，因此需要在作业开始前进行二次设备隔离措施。如果隔离保护措施不完善或者有所纰漏，可能导致运行中的保护设备退出运行或调度、运行人员失去对运行设备的监控等后果，引发安全事故。

针对保护瓶空气开关安装位置以及传统安全措施存在的不足，本研究本着安全有效的基本原则，研制出一种新型的变电站二次空气开关防误操作隔离罩。

一、传统二次设备安全措施布置方法与缺点

（一）传统二次设备安全措施布置方法

根据国家电网安全设施标准的相关规定，在生产作业中为了减少外因引发的安全隐患，因此应该配置安全措施。在变电站中保护压板都安装在保护屏的下方，当其中一条线路停用时，另一条线路正常运行，或者部分保护停用时，需要设置安全测试，因此需要将运行部分的压板和空气控制开关与检修设备进行隔离开来。

目前，工作人员对空气开关的绝缘主要是用纸和胶带，用纸时必须与绝缘胶带或透明胶带一起使用，即使使用方法简单，也容易脱落，不能重复使用。在使用绝缘胶布时，同样会因为容易脱落而造成安全隐患，或者可能因为撕掉胶布时用力过大造成误拉空气开关。

（二）传统二次设备安全措施布置缺点

常规的传统措施具有以下缺点：

（1）粘贴绝缘胶布时可靠性差容易发生脱落现象，从而失去警示作用;

（2）当交流电源回路发生短路状况时，空气开关可能因为胶布粘贴过严而不能跳闸容易导致设备损坏，从而扩大跳闸的范围;

（3）当直流电源回路发生短路不能跳闸时，会引发越级跳直流空开，从而导致该段直流母线失电、该段直流母线上的装置失去电源，引发多种故障或者异常告警。

为了对上述不足之处进行改进的研究，进行了新型隔离罩的研制，希望可以再提高安全性的同时起到隔离警示作用。

二、变电站二次空气开关防误操作隔离罩的研制

（一）隔离罩研制思路

在研制前，首先对现在常用的隔离措施进行调查研究，对目前存在的问题分析，结合现场空气开关的结构以及安装位置。对目前需要研制的新型隔离设施性能指标进行总结，应在保证作业安全性的前提下达到以下2点：

（1）携带与使用方便快捷，操作时灵活度较高;

（2）设备所用材质轻便，具有较好的绝缘功能，具有较强的透明性，外表坚硬不容易被破坏。

（二）隔离罩技术原理

如图1所示，本研究开发研制的隔离罩为一透明的槽型罩体1，在槽型罩体的两侧壁底部嵌装有条形磁铁2。槽型罩体1的槽深大于空气开关凸出的高度。使用本隔离罩时，将槽型罩体1罩于带电运行设备的空气开关上，使槽型罩体两侧壁底部的条形磁铁2牢固吸附在空气开关的铁磁性金属面板上即可。

（三）隔离罩技术创新点

1.该装置的研究目的是攻克现有防护措施的不足，在不影响空气开关正常跳闸的情况下起到警示作用，防止在操作过程中误碰空气开关，造成不良后果;

2.该装置的研发能够保护变电站二次检修维护实验以及运行过程中设备空气开关不会被误碰，同时还可以提高电网建设和运行的可靠性。装置本身具有可重复使用的特性，减少了因使用绝缘胶带和纸张作为警示隔离材料时不能重复使用造成的资源浪费;

3、该装置利用磁吸原理，可适用于所有二次回路上的空气开关，并且无需安装，适应性强，使用范围广。

（四）隔离罩应用前景

目前，空开保护、测控装置平板等相关设施均采用铁磁性材料制成。本研究开发的新型隔离罩能牢固地吸附在这些铁瓷面板上，既起到警示作用，又起到保护作用。而且，由于新型隔离罩与空气开关没有直接接触，因此不会妨碍空气开关的跳闸和正常运行。

总而言之，本新型隔离罩因自身独特优势应用前景良好，具有广泛的市场。

隔离罩的应用效果

本研究装置在开发后进行测验时，结合现场实际工作，工作人员选取原有绝缘胶布设施与本隔离罩进行实验对比。

在试验过程中，作业人员能够轻松的使用本隔离罩，将需要隔离的空气开关罩住，并且十分牢固，轻轻拉扯后没有脱离现象。通过隔离罩可以清楚的看见被罩住的空气开关位置和运行状况，试验发现对空气开关跳闸未能及时发生的现象能够有效避免。试验完毕，拆卸隔离罩时也十分方便灵活，只需稍稍用力拆卸即可。与之对比，常规的绝缘胶布隔离措施具有容易脱落、无法清楚观察内部空气开关的运行状态、轻轻用力即可撕掉、阻碍空气开关跳闸等情况。

总结：

总的来说，常规的隔离装置如绝缘胶带具有一定的安全隐患。而本研究开发的变电站，二次空气开关防误操作隔离罩可以起到预防设备运行过程中的安全隐患的作用，减少安全事故的发生概率，同时还因为隔离罩的反复使用特性可以达到节省空间、降低成本的目标。因此研究新型变电二次设备安全措施隔离罩十分必要。

综上所述，本研究研制的新型变电二次设备安全测试隔离罩环保经济、能够重复使用、操作简单、方便携带，可以有效提高作业全过程的安全性和设备的可靠性。在现场试验中，使用新的空气开关隔离罩后，可以发现工作人员安排安全措施的时间大大缩短，有利于提高工作人员的工作效率，有效避免了空气开关意外碰撞和误操作导致的安全事故，可以有效的确保电网安全、稳定的运行。

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