雙手車式PT柜安全隱患分析

余 勝 李曉暉

（1.武漢供電設計院，湖北 武漢430032；2.國網湖北省電力公司檢修公司，湖北 武漢430050）

0 引言

開關柜在很多地市供電公司屬于高危設備，易發生人身和設備傷害，在管理和技術措施上要力求最大限度地保證作業人員的安全。

鎧裝移開式交流金屬封閉開關柜（KYN柜，即小車柜）相比固定式金屬開關柜，體積大為減小，且易于日常維護，目前已大范圍推廣應用。PT柜是整個10kV配電裝置的重要組成部分之一，由于柜中同時布置有熔斷器、電壓互感器和避雷器，與進出線柜相比，其柜內結構更為復雜，加之KYN柜體積本身就較小，如何使PT柜布置更為安全合理是廠家需考慮的問題。在近期新建工程中，廠家在PT柜中通常采用一種雙手車的結構，本文就該種結構PT柜進行分析研究。

1 小車柜的特點及柜型結構

小車柜的主要特點：（1）柜體結構采用組裝式，斷路器采用手車落地式結構；（2）配用全新型復合絕緣真空斷路器，并且有互換性好、簡單的特點；（3）手車車架中裝有絲杠螺母推進機構，可輕松移動手車，并防止誤操作而損壞推進結構；（4）所有操作均可在柜門關閉狀態下進行，主開關、手車、開關柜門之間的聯鎖均采用強制性機械閉鎖方式，滿足“五防”功能，電纜室空間充裕，可連接多根電纜；（5）快速接地開關用于接地和回路短路，外殼防護等級IP3X，手車室門打開狀態下，防護等級IP2X。

小車開關柜體主要分為四室，即斷路器手車室、二次線及儀表室、一次線路室和主母線室。除二次線及儀表室以外的3個室之間，其隔板除金屬材料外，部分是以觸頭盒（絕緣件）作為隔離的。一次線路室高壓元件主要有CT（或PT）、避雷器、支柱絕緣子或套管、電纜（用戶自備）。與此二室相連的主母線室的元件主要是絕緣件，即套管和觸頭盒，觸頭盒是此開關柜的專用件，新用戶一般對此元件結構和電氣性能不太了解，選擇不當會嚴重危害設備的安全運行。

2 小車柜設備選型及改造要點

由于小車開關柜在電網中已經廣泛應用，針對該類柜型在實際應用中出現的問題，國網公司下發的國家電網生［2010］1580號文中提出了預防交流高壓開關柜人身傷害事故措施，該文中針對設備選型提出如下要求：（1）應優先選擇具備運行連續性功能的高壓開關柜，即當打開功能單元的任意一個可觸及隔室時（除母線隔室外），所有其他功能單元仍可繼續帶電正常運行的開關柜。（2）高壓開關柜內一次接線必須符合《國家電網公司輸變電工程典型設計》的要求，避雷器、電壓互感器等柜內設備必須經隔離斷口與母線相連，嚴禁與母線直接連接。當隔離手車抽出后，隔離斷口帶電部位必須由可靠接地的金屬活門進行遮擋。

針對已經投入運行且存在安全隱患的小車式高壓開關柜，該文中還進一步提出了改造要求：（1）對避雷器與母線直接連接等存在一次接線安全隱患的開關柜，如具備改造條件，應首先改變接線方式，保證手車抽出或隔離開關分閘后，避雷器、電壓互感器和熔斷器等均不帶電。（2）對由于結構原因無法進行一次接線改造的開關柜，應制定計劃，逐步安排整體更換。在隱患消除前，應在存在安全隱患的隔室柜門上裝設醒目的警示標識；母線帶電情況下，嚴禁從事避雷器隔室內的檢修工作。（3）對未設置和安裝壓力釋放通道或雖安裝但不能達到泄壓要求的開關柜，應與制造廠配合按照技術條件要求，采取設置壓力釋放裝置、將泄壓通道頂蓋板金屬螺栓更換為防爆螺栓（尼龍螺栓等）、加固前后門等手段進行改造；對不具備改造條件的設備，應安排整體更換。

3 雙手車PT柜的結構特點

圖1為開關柜廠家提供的近期武漢地區某110kV新建變電站PT柜結構斷面圖。該種結構的PT柜將熔斷器、電壓互感器和避雷器分別置于2個移動小車上，熔斷器和電壓互感器置于中間倉位，避雷器為柜底部的倉位，2個倉位分別從主母排引出跳線，形成互相獨立的兩部分，開關柜后門采用活門機構。從結構圖中可以看出，10kV避雷器通過銅排與主母排直連，且連接排直接暴露于后隔室中。

圖1 10kVPT柜結構斷面圖

該結構存在以下問題：當運行人員拉開裝設熔斷器和PT裝置的小車時，由于避雷器與母排直連，此時連接排及避雷器實際上仍處于帶電狀態，若有工作人員進入后隔室則會發生人身傷害事故。對此類問題《國家電網公司十八項電網重大反事故措施（修訂版）》規定：高壓開關柜內一次接線應符合《國家電網公司輸變電工程典型設計》要求，避雷器、電壓互感器等柜內設備應經隔離開關（或隔離手車）與母線相連，嚴禁與母線直接連接；柜內隔離金屬活門應可靠接地，活門機構應選用可獨立鎖死的結構，防止檢修人員失誤打開活門。因此這種雙手車結構的PT柜并未完全按照國網反措要求進行設計，存在安全隱患。

4 隱患治理措施

對照國網公司反措要求，雙手車結構的PT柜主要問題在于：避雷器與主母線的連接排只有在主母線停電的情況下才處于不帶電狀態。對該種柜型進行隱患治理時，需阻斷運維人員在主母線帶電狀態下進入PT柜后隔室的可能性。圖2為改進后的PT柜結構斷面圖。

圖2 改進后的10kVPT柜結構斷面圖

廠家在PT柜后門加裝了一個固定式的防護隔板，并在活門上增設了帶電閉鎖裝置，形成雙保險，以保證不發生避雷器連接排帶電狀態下人進入開關柜后隔室的情況。實施上述措施后，該雙手車PT柜滿足國網反措要求。

對于單手車PT柜的隱患處理在國網公司生［2010］1580號文中已有詳細介紹，雙手車PT柜也可參照單手車柜進行改造。考慮到更換10kV避雷器的易行性，若將避雷器與熔斷器和PT置于同一個手車上，在柜型結構上不一定易于實現；若將避雷器固定安裝于柜內后隔室處，更換避雷器時需打開后門，則多有不便。單手車與雙手車柜型如何取舍，還需征求當地運行部門的意見，但總的說來必須以滿足國網公司反措要求為前提。

5 結語

對于鎧裝移開式交流金屬封閉開關柜，當PT柜采用雙手車結構時，部分廠家通常把避雷器與10kV主母線進行直連，該種結構存在安全隱患，不能滿足國網公司十八項反措的要求。設計人員在進行10kV開關柜確認時，需注意雙手車PT柜的內部結構特點，并根據現場設備情況及用戶供電需求來選擇治理措施，盡量將柜體結構設計得比較合理，從根源上杜絕安全隱患。

［1］DL／T404—2007 3.6kV～40.5kV交流金屬封閉開關設備和控制設備［S］

［2］國家電網公司.高壓開關設備管理規范［M］.北京：中國電力出版社，2006

［3］DL408—1991 電業安全工作規程［S］