摘要：近年来，发生在高压开关柜上的恶性事故时有发生，如河北某供电公司“3?23”人身事故、云南某供电局10.17人身触电身亡事故、某油田“4.19”触电亡人事故，某电厂“5.1”电气误操作人身伤亡事故，都是由于开关柜误操作造成的触电事故。通过事故过程的研究分析，其中有大部分事故诱发的直接原因往往是由于工作负责人监护不到位、作业人员安全意识不足，严重违章擅自扩大工作范围、违章进入或穿越危险源等导致。而对事故的规避及安措往往停留在人工的危险点辨识与控制，这对工作负责人及作业人员在安规、制度、技术能力等要求极高，稍有疏忽就会无法履行安全职责及安全作业。因此，在技术上对现场作业的危险点分析及强制管控十分必要。
关键词：开关柜；防误操作；安全管控
1方案目标
开关柜防误操作管控旨在于将设备安全操作、规避危险源的思想融入到安全生产操作中，在运行、检修、试验、测量等作业工作流程环节实现对作业的危险点警示预告、强制闭锁管控，对工作票、操作票的执行实现全过程的防误判断和语音提示，将作业中的监护、事故预警、危险点分析及危险源强制闭锁和授权通过技术措施对安全生产进行辅助控制，高效提高作业班组的安全防范意识，保障正确、安全作业。
2预期实现的基本功能
（一）动态模拟一次接线图。根据所在间隔一次设备及连接方式绘制模拟一次接线图，通过LED灯动态显示断路器、隔离开关及接地刀闸分/合位置，操作人员通过模拟一次接线图直接得知所在间隔设备运行状态。（二）高压带电显示。由于开关柜处于全封闭状态，在未打开柜门前，无法进行验电及得知设备带电情况。本系统自动检测母线及线路带电情况并LED灯实时显示A、B、C三相带电情况，操作人员通过高压带电显示灯直接得知设备带电情况。（三）状态显示。系统通过检测断路器是否储能及柜门是否关闭并通过LED灯实时显示，操作人员无需反复检测就可得知断路器是否储能和具体哪扇柜门未关闭。（四）防误操语音提示。系统检测操作人员有操作设备意向时，自动提示操作人员当前所处间隔名称、设备运行状态和带电情况；系统检测到误合断路器、带电负荷操作、未关柜门操作时会发出相应提示。
3硬件设计及工作原理
（一）信号采样。在开关柜前中柜、前下柜、后中柜、后下柜分别安装行程开关并将相应接点接线至开关柜防误操语音提示装置，用于检测开关柜柜门是否关闭；在开关柜操作机构、前中柜门操作把手上分别安装红外传感器并将相应接点接线至开关柜防误操语音提示装置，用于检测操作人员是否有操作意向和打开前中柜门意向；将母线带电传感器二次接点、线路带电传感器二次接点、断路器分/合位置辅助触点、隔离开关分/合位置辅助触点、接地刀闸分/合位置辅助触点、储能行程开关辅助触点分别接线至开关柜防误操语音提示装置，用于检测设备带电情况、设备运行状态及逻辑判断。（二）主控模块。主控模块的核心是高性能低功耗单片机，用于实时接收信号、处理数据、控制输出信号。（三）语音模块。语音模块主要由可编程语音芯片和扬声器组成。语音芯片录入不同片段语音，通过单片机触发播放相应片段语音。（四）状态显示。单片机通过采集及检测各个状态参量，通过控制LED灯显示方式模拟出设备运行状态、带电情况等信息。（五）工作原理。当系统检测到开关柜柜门均关闭且有操作开关柜意向时，系统会自动提示操作人员当前准备操作开关柜间隔名称、运行状态和带电情况。当系统检测到开关柜柜门未全部关闭且有操作开关柜意向时，系统会自动提示操作人员当前开关柜间隔名称及哪扇柜门未关闭。当系统检测到母线带电或线路带电且有打开开关柜柜门意向时，系统会发出警示并提示当前所操作开关柜间隔名称、带电情况。当系统检测到断路器处于合上位置且具有操作开关柜意向时，系统会自动发出警示并提示操作人员分开当前间隔断路器后再进行操作。
当开系统检测到隔离开关处于断开位置且断路器处于合上位置时，系统会自动发出警示并提示操作人员当前间隔断路器和隔离开关状态，存在误操作风险。
4实践依据
开关柜防误操作管控方案主要由现场作业安全管控防误软件、智能钥匙和风险管控锁具及相应安装附件组成。在设备本体终端通过结合其机构特性（例如对断路器隔离挡板、母线桥小室盖板等）对可能存在作业风险或带电隔离体进行强制性闭锁，其闭锁方式通过设计多款闭锁附件及锁具进行，风险管控锁具采用RFID身份认证。在主控端建立一套现场作业安全管控防误软件管理平台，实现软件平台和设备终端的授权指令和操作信息交互通过智能钥匙完成。现场作业安全管控防误软件通过将危险点、带电点、隔离点的设备数据及图元绘制在图形上。有工作任务时通过软件模拟、布置安措，在软件平台通过内置逻辑专家库，根据当前设备的运行情况，对相关联设备智能分析作业风险点，将作业范围内允许操作的锁具授权指令下发至智能钥匙，作业人员根据强制性的符合作业安全工作范围的授权点进行开锁操作，超出范围、违章进入危险点则禁止开锁、禁止操作。
5关键技术及应用成效
5.1危险点信息数据库
建立变电站危险点信息标准数据库，具备统一维护、查询、统计等功能。在作业安全管控系统中将涉及的危险点、危险源的设备图元符号相关联，实现全局化集中式管理。
5.2“事前控制”
在作业安全管控系统上模拟开票时实现危险点、工作安全点信息提示功能，并在模拟步骤对话栏中将危险点图元与作业点进行安全逻辑判断，以提示作业人员认真检索该设备的危险点，充分做好危险点分析预控，同时对危险点进行强制锁定，不向智能钥匙发解锁指令，达到“事前控制”的目的。
5.3“事中控制”
当现场作业时智能钥匙经过强制确认危险点信息后才能进行下一步操作，达到“事中控制”的目的。
5.4语音警示
如现场作业时遇违章操作，智能钥匙均能以清晰明确的语音、文字给出操作提示、错误类型提示、危险点信息语音告警提示，指导运行人员正确作业，提示运行人员注意操作时的危险点信息。
5.5仿真培训
可做仿真系统，模拟设备的操作情况，提示危险点内容，方便对设备危险点信息的学习，可供运行、检修人员培训；在操作前也可查看设备的危险点信息。
5.6完善的权限管理
系统可实现管理、维护、操作等用户的分级权限管理。可以通过角色和用户定义每个操作人员在使用本系统时所具有的权限，能够具体到可以执行操作，包括增加、修改、删除角色以及维护角色（岗位）的模块操作权限。
6结语
综上所述，本文主要是介绍了一种高压开关柜防误操作安全管控方案，通过现场防误装置的布设，实现运行、检修、试验作业环节对开关柜操作危险点的强制闭锁管控，对工作票和操作票整个执行全过程的防误操作判断和告警提示，有效消除高压开关柜因监管不到位而造成的恶性事故隐患，减少电气误操作事故的发生。
参考文献：
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