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自适应高压绝缘挡板装置研究

发表时间：2021/7/2 来源：《中国电力企业管理》2021年3月作者：黄瀚文

[导读] 目前中置式高压变电设施经常需要检修、改造。检修、改造时，常常需要工作人员进入高压开关柜内进行操作。无法彻底隔离带电运行设备，操作中检修人员经常误碰到带电设备，容易造成工伤事故继而发生短路或人员触电事故。

广东电网有限责任公司东莞长安供电局黄瀚文 523841

摘要：目前中置式高压变电设施经常需要检修、改造。检修、改造时，常常需要工作人员进入高压开关柜内进行操作。无法彻底隔离带电运行设备，操作中检修人员经常误碰到带电设备，容易造成工伤事故继而发生短路或人员触电事故。基于此，本文通过事故案例分析，表明需寻求一种能实现对带电触头的有效隔离，并对一种新型的开关柜内自适应高压绝缘挡板进行简要阐述。
关键词：变电站；开关柜；自适应；绝缘挡板
        2009年3月17日，某供电局220kV某变电站35kV电容器开关及电容器由运行转检修进行预防性试验和3613刀闸检修。完成工作许可后，9时30分，工作负责人变更为何某某。11时实验工作结束。工作分工是：刘某某外观检查手车轨道，穆某某和张某某清扫检修手车开关。11时24分，其他检修人员正在检查手车开关，小组负责人（监护人）也在注视开关检查工作时。突然，听到绝缘隔板活门发出开合动作对的声音，同时，一团弧光、烟雾喷出开关柜，发现柜内检查手车开关轨道的刘某某倒坐在地，穿着的非棉质衣服在电弧的作用下燃烧并发生粘连，送医院抢救无效死亡。
        2013年10月，某220kV变电站进行主变压器35kV开关和备用出线技改准备工作过程中，外来检修人员违规使用核相小车打开三段开关柜内隔窗帘门，使带电的变压器测静触头直接裸露。致使工作人员再开柜内测量尺寸时触及静触头，造成三相弧光短路，1人死亡，2人受伤。
        通过上述案例可以发现，目前35kV及以下电压等级开关柜内部电气主节点配属的绝缘挡板没有设计安全可靠地开启和闭合装置，在检修过程中不能可靠闭合，给检修工作带来了极大的安全隐患。
        目前变电站内所普遍使用的外设绝缘挡板取材方便，但是较为笨重，安装过程较为费力，且由于边角锋利，装卸过程容易划伤开关柜内壁和造成人员划伤。并且挡板四处缺少固定装置，检修过程中无法在开关柜内可靠固定，并不能够起到很好的绝缘隔离作用。并且，由于各个变电站内开关柜型号多样，尺寸大小不一，为了满足检修工作的需求，现场则需要配备大量的绝缘挡板，收纳存储不便，费用高昂。中置式高压变电设施经常需要进行检修、改造。检修、改造时，常常需要工作人员进入高压开关柜内进行操作。无法彻底隔离带电运行设备，操作中检修人员经常误碰到带电设备，容易造成工伤事故继而发生短路或人员触电事故。
        一种高压绝缘挡板装置，由绝缘挡板、铆钉、连杆和开关框架，绝缘挡板有两块，材质为15mm厚绝缘材料，通过铆钉与连杆固定连接，连杆设置在开关框架的内部，绝缘挡板背后的静触头设置在绝缘挡板的后面，位置与两块绝缘挡板的位置相匹配。采用绝缘材料制成静触头挡板，不让动触头支撑臂直接接触开关柜金属部分，远离接地点，用绝缘材料代替金属挡板，增加绝缘强度，机构灵活，经整体打压，可保证高压开关柜在系统电压升高等不利条件下正常运行。高压绝缘挡板装置结构简单，便于携带移动，整体绝缘，有效隔离带电设备的绝缘挡板。
        安装过程如下：第一步，检修人员先将两根绝缘杆根据开关柜内部尺寸进行调整长短后放入开关柜内部，调节绝缘杆两端绝缘橡胶垫使其固定牢固。第二步，将绝缘幕布固定在上端绝缘杆上。第三步，将绝缘幕布向下展放至下端绝缘杆上，并将绝缘幕布下端固定牢固。
        具体实施方式
        下面对一种变电站自适应绝缘挡板做进一步详细的说明。

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        自适应绝缘挡板由可调整长短的绝缘杆、绝缘幕布和固定在绝缘杆两端的橡胶垫组成。
        安装时，检修人员第一步先将两根绝缘杆根据开关柜内部尺寸进行适当调整后放入开关柜内部，然后再利用绝缘橡胶垫将绝缘杆固定在开关柜内部。第二部将绝缘幕布通过卡口固定在上端绝缘杆上。第三步将绝缘幕布向下展放至下端绝缘杆上，并将绝缘幕布下端固定牢固。
        通过绝缘杆和绝缘幕布的组合，实现了自适应绝缘挡板的宽度和高度的自由调节。从而完成对开关柜内部的严密封堵，在开关柜检修过程中，实现对带电触头的有效隔离。
        经过现场验证，该种自适应绝缘挡板可适用于多种型号尺寸的开关柜检修工作，能够实现对开关柜内部的严密封堵，安装拆卸方便快捷，拆卸后占用空间小，便于收纳存储。
        目前该自适应绝缘挡板已在部分变电站的开关柜检修工作中进行推广应用，现场检修人员反馈良好，已初步达到预期效果。
        注意环境的影响。在开关柜的操作中增加了检查的力度。当开关柜无人值守时，操作单元可对开关柜进行定期检查工作，及时掌握其运行情况。在检查过程中，要非常小心和细致，即使是一个较小的排放现象，也不能幸免。在下一次检查时，它有可能成为绝缘故障。此外，在带电条件下，还需要使用温度计和其他装置来测量开关设备中导电电路的温度。如果观察到异常升温，应立即与调度部门联系，将其所承受的负荷转移到开关柜，组织温度将继续上升。如果开关柜的故障时误操作引起的，操作单位应建立完善合理的管理制度，严格执行；另一方面，要加强操作人员和操作人员的培训，提高操作人员的防误能力和应急处理能力。
        对开关柜常见故障的应对措施
        应注意开关柜及其部件的选材。在电力系统设计的早期阶段，要考虑开关柜故障的原因，及早做好安全隐患的准备，制定相应的应急处理措施。开关柜的主要设计内容由柜体固定，电气元件选择。
        结语
        本文通过分析因目前开关柜内绝缘挡板没有设计安全可靠地开启和闭合装置，在检修过程中不可能靠闭合而造成的各种事故案例，表明，现今需要设计一种新型的自适应绝缘挡板，从而实现对多种型号尺寸的开关柜内部的严密封堵，在开关柜检修过程中，实现对带电触头的有效隔离，并对此新型自适应绝缘挡板进行了简要分析。
        高压开关柜的事故对电力系统的性能有很大的影响，这不仅增加了电力工程的建设成本，而且对操作人员的生命安全构成了极大的威胁。操作人员应对高压开关柜采取安全措施，以减少故障的发生，以保证高压开关柜的性能。要严格管理各级设备，严格落实各环节的责任制，严格执行有关操作规范和技术要求，定期进行弹簧预防试验、预防性维修，加强日常检查和维护。及时排除隐患，及时记录相关操作情况。
参考文献
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【4】谢卓明,殷新裂.10kV金属铠装移开式中置开关柜高可靠性活门机构系统的研制与应用[J].机电信息，2016（33）：36-37.
项目支撑：本论文来源于广东电网有限责任公司职工技术创新项目；项目名称：高压绝缘挡板装置；项目编号：031900KK52200081