一種中置式開關柜靜觸頭隔離擋板閉鎖裝置研究

摘要：中置式開關柜體積小，性能優越，在電力系統應用廣泛。但目前在運行的大部分中置式開關柜有一個缺點，其靜觸頭隔離擋板無閉鎖功能。文章基于風險評估的結果，研究出了一種中置式開關柜靜觸頭隔離擋板閉鎖裝置，實現在開關處于檢修方式，隔離擋板自動閉鎖，作業人員無法隨意打開隔離擋板的功能，達到降低作業風險的目的。

關鍵詞：中置式開關柜；靜觸頭；隔離擋板；閉鎖裝置；自動閉鎖；電力系統 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM592 文章編號：1009-2374（2015）01-0021-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0011

1 概述

中置式開關柜體積小，性能優越，在電力系統應用廣泛。但目前在運行的大部分中置式開關柜有一個缺點，其靜觸頭隔離擋板無閉鎖功能。在開關柜母線側不停電情況下，工作人員對小車室維護時，很容易誤打開開關柜靜觸頭隔離擋板進行作業，導致高壓觸電，作業風險很大，因此，亟需研究一種閉鎖裝置，在檢修時能實現隔離擋板自動閉鎖。

2 設備現狀

2.1 設備分析

我局現有在用開關柜共663面，其中中置式開關柜538面，占比81%。經過調查，絕大部分中置柜靜觸頭隔離擋板無閉鎖裝置。我局中置式開關柜各主要廠家型號占比如下表1所示：

綜上所述，我們選取占比最大的廣東正超開關柜作為研究樣本。

下面介紹一下該品牌開關柜靜觸頭隔離擋板動作原理。如圖1所示，當開關手車由檢修位置緩慢搖進開關柜時，手車兩側的機關分別接觸并碰撞滾輪3、4和5、6，隨著手車往里搖進，滾輪3、4和5、6受力。其中滾輪3、5受往下的力，通過連桿，帶動線路側擋板2往下移動，打開此擋板。滾輪4、6受往上的力，通過連桿，帶動母線側擋板1往上移動，打開此擋板。當手車搖出開關柜時，滾輪3、4和5、6不再受力，母線側擋板1受自然重力往下移動關閉觸頭，線路側擋板2則受連桿機構彈簧7、8作用往上移動關閉觸頭。

圖1

2.2 存在問題

一般情況下，檢修人員進行開關柜維護作業時，由于電網風險及用戶等原因，開關柜母線均帶電運行，即開關柜母線側靜觸頭也為帶電狀態。當檢修人員在對開關柜手車室維護時，不管是在有意還是無意情況下，一個人員即可輕易打開母線側擋板1和線路側擋板2，此時很容易就會發生人身傷亡事故，作業風險很大。此類事故在南方電網系統內已有通報。例如2011年2月，云南某供電局檢修人員在對某10kV開關柜進行維護時，誤打開母線側擋板對靜觸頭清掃，導致人身觸電，死亡1人。

3 對策分析

血的教訓需要我們時刻銘記，因此基于安全生產風險管理體系可控、預控的理念，為更好落實設備運維策略，對防誤打開隔離擋板閉鎖裝置進行研究，實現在開關處于檢修方式，隔離擋板自動閉鎖，作業人員無法隨意打開隔離擋板，達到人與帶電部位有效隔離，確保操作人員和作業人員的作業安全，意義重大。通過項目組人員的討論分析，確定了如下三個方案：

方案1：手動加裝絕緣擋板，也是目前常用的措施。即在每次檢修工作前增加安全措施，在靜觸頭隔離擋板前由值班員另外加裝一塊絕緣擋板，以達到防誤碰，隔離帶電部位的效果。特點如下：（1）一次投資小，操作程序簡單；（2）各變電站需根據不同尺寸的開關柜配備相應數量的絕緣擋板，增加工作量；

（3）值班員做安全措施時除應背負一定重量的安全措施物品外，還需另外背負相當重量的絕緣擋板，增加了體力勞動量；（4）操作效率低，且無有效固定措施，易碰傾倒，具有一定的操作安全風險和對機構的機械損傷風險。

方案2：利用繼電器裝置實現電氣閉鎖。即在靜觸頭隔離擋板操動機構處加裝繼電器裝置，當開關拉至檢修狀態時繼電器裝置得電，閉鎖隔離擋板操動機構，作業人員無法打開隔離擋板，達到了人與帶電部位有效隔離。特點如下：（1）安裝繼電器裝置較為復雜；（2）需空間另接電源，布線、安裝。由于小車室空間小，相互間要緊湊配合，否則影響開關小車進出；（3）繼電器裝置可靠性較差，容易發生燒損，從而導致隔離擋板操動機構卡滯失效。

方案3：利用機械裝置實現機械閉鎖。即在靜觸頭隔離擋板操動機構處加裝機械裝置，當開關拉至檢修狀態時機械裝置自動閉鎖隔離擋板操動機構，作業人員無法打開隔離擋板，達到了人與帶電部位有效隔離。特點如下：（1）安裝機械裝置較為簡易；（2）需空間安裝。由于小車室空間小，相互間要緊湊配合，否則影響開關小車進出；（3）機械裝置可靠性較高，不容易發生卡滯，耐用。

基于上述分析，從可靠性和經濟性的角度來看，我們采用方案3。

4 方案實施及效果

為便于安裝推廣，本次研究我們堅持在兩個原則下進行：一是不破壞原設備結構；二是改造經濟可行，便于實施。通過項目組的集體討論，我們設計了一種簡易可行的閉鎖裝置，以正超柜體左側閉鎖裝置為例，如圖2所示。該閉鎖機構由6個主要部分組成：閉鎖點1、2，半月板3，連接片4，回復彈簧5，底座6。其原理為當開關手車在檢修位置時，檢修人員有意或無意扳動靜觸頭擋板，上擋板的連桿8會向上移動，下擋板的連桿7會向下移動，此時閉鎖軸銷1會阻礙連桿7向下移動，閉鎖軸銷2會阻礙連桿8向上移動，使靜觸頭擋板不能打開，達到閉鎖作用。當開關手車緩慢搖進開關柜時，手車左側的機關首先碰撞半月板3，半月板3受力帶動連接片4往柜壁移動，閉鎖點1、2分別解鎖連桿7、8，在機關接觸到連桿7、8的滾輪前完成解鎖。解鎖圖如圖3。右側閉鎖裝置同理。

圖2

圖3

該擋板閉鎖裝置具有以下特點：（1）提高了安全性。安裝該裝置后，不管是有意還是無意而為，一個人員是打開不了任一靜觸頭擋板的，最少需要兩個人員才能打開某一靜觸頭擋板，大大降低了作業風險；（2）經濟性高，簡單可行。制作該裝置的材料市面上隨處可見，且價格便宜，制作工藝簡單易懂，兩個人員不用一天可完成；（3）人機工效好，能自動閉鎖。

5 結語

事故重在預防，事故的預防大體上可分為“人防”和“技防”。“人防”主要從管理上控制安全事件，“技防”則是從技術上提高設備安全性、可靠性，消除安全隱患。本文從“技防”的角度提出了一種消除安全隱患的做法，可供參考。安全無小事，電力系統的安全史都是用血和淚寫成的，但愿每個人都能高高興興上班去，平平安安回家來。

作者簡介：郭湛林（1982—），男，廣西梧州人，供職于廣西電網公司梧州供電局，研究方向：變電設備檢修維護。

（責任編輯：周 瓊）

摘要：中置式開關柜體積小，性能優越，在電力系統應用廣泛。但目前在運行的大部分中置式開關柜有一個缺點，其靜觸頭隔離擋板無閉鎖功能。文章基于風險評估的結果，研究出了一種中置式開關柜靜觸頭隔離擋板閉鎖裝置，實現在開關處于檢修方式，隔離擋板自動閉鎖，作業人員無法隨意打開隔離擋板的功能，達到降低作業風險的目的。

關鍵詞：中置式開關柜；靜觸頭；隔離擋板；閉鎖裝置；自動閉鎖；電力系統 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM592 文章編號：1009-2374（2015）01-0021-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0011

1 概述

中置式開關柜體積小，性能優越，在電力系統應用廣泛。但目前在運行的大部分中置式開關柜有一個缺點，其靜觸頭隔離擋板無閉鎖功能。在開關柜母線側不停電情況下，工作人員對小車室維護時，很容易誤打開開關柜靜觸頭隔離擋板進行作業，導致高壓觸電，作業風險很大，因此，亟需研究一種閉鎖裝置，在檢修時能實現隔離擋板自動閉鎖。

2 設備現狀

2.1 設備分析

我局現有在用開關柜共663面，其中中置式開關柜538面，占比81%。經過調查，絕大部分中置柜靜觸頭隔離擋板無閉鎖裝置。我局中置式開關柜各主要廠家型號占比如下表1所示：

綜上所述，我們選取占比最大的廣東正超開關柜作為研究樣本。

下面介紹一下該品牌開關柜靜觸頭隔離擋板動作原理。如圖1所示，當開關手車由檢修位置緩慢搖進開關柜時，手車兩側的機關分別接觸并碰撞滾輪3、4和5、6，隨著手車往里搖進，滾輪3、4和5、6受力。其中滾輪3、5受往下的力，通過連桿，帶動線路側擋板2往下移動，打開此擋板。滾輪4、6受往上的力，通過連桿，帶動母線側擋板1往上移動，打開此擋板。當手車搖出開關柜時，滾輪3、4和5、6不再受力，母線側擋板1受自然重力往下移動關閉觸頭，線路側擋板2則受連桿機構彈簧7、8作用往上移動關閉觸頭。

圖1

2.2 存在問題

一般情況下，檢修人員進行開關柜維護作業時，由于電網風險及用戶等原因，開關柜母線均帶電運行，即開關柜母線側靜觸頭也為帶電狀態。當檢修人員在對開關柜手車室維護時，不管是在有意還是無意情況下，一個人員即可輕易打開母線側擋板1和線路側擋板2，此時很容易就會發生人身傷亡事故，作業風險很大。此類事故在南方電網系統內已有通報。例如2011年2月，云南某供電局檢修人員在對某10kV開關柜進行維護時，誤打開母線側擋板對靜觸頭清掃，導致人身觸電，死亡1人。

3 對策分析

血的教訓需要我們時刻銘記，因此基于安全生產風險管理體系可控、預控的理念，為更好落實設備運維策略，對防誤打開隔離擋板閉鎖裝置進行研究，實現在開關處于檢修方式，隔離擋板自動閉鎖，作業人員無法隨意打開隔離擋板，達到人與帶電部位有效隔離，確保操作人員和作業人員的作業安全，意義重大。通過項目組人員的討論分析，確定了如下三個方案：

方案1：手動加裝絕緣擋板，也是目前常用的措施。即在每次檢修工作前增加安全措施，在靜觸頭隔離擋板前由值班員另外加裝一塊絕緣擋板，以達到防誤碰，隔離帶電部位的效果。特點如下：（1）一次投資小，操作程序簡單；（2）各變電站需根據不同尺寸的開關柜配備相應數量的絕緣擋板，增加工作量；

（3）值班員做安全措施時除應背負一定重量的安全措施物品外，還需另外背負相當重量的絕緣擋板，增加了體力勞動量；（4）操作效率低，且無有效固定措施，易碰傾倒，具有一定的操作安全風險和對機構的機械損傷風險。

方案2：利用繼電器裝置實現電氣閉鎖。即在靜觸頭隔離擋板操動機構處加裝繼電器裝置，當開關拉至檢修狀態時繼電器裝置得電，閉鎖隔離擋板操動機構，作業人員無法打開隔離擋板，達到了人與帶電部位有效隔離。特點如下：（1）安裝繼電器裝置較為復雜；（2）需空間另接電源，布線、安裝。由于小車室空間小，相互間要緊湊配合，否則影響開關小車進出；（3）繼電器裝置可靠性較差，容易發生燒損，從而導致隔離擋板操動機構卡滯失效。

方案3：利用機械裝置實現機械閉鎖。即在靜觸頭隔離擋板操動機構處加裝機械裝置，當開關拉至檢修狀態時機械裝置自動閉鎖隔離擋板操動機構，作業人員無法打開隔離擋板，達到了人與帶電部位有效隔離。特點如下：（1）安裝機械裝置較為簡易；（2）需空間安裝。由于小車室空間小，相互間要緊湊配合，否則影響開關小車進出；（3）機械裝置可靠性較高，不容易發生卡滯，耐用。

基于上述分析，從可靠性和經濟性的角度來看，我們采用方案3。

4 方案實施及效果

為便于安裝推廣，本次研究我們堅持在兩個原則下進行：一是不破壞原設備結構；二是改造經濟可行，便于實施。通過項目組的集體討論，我們設計了一種簡易可行的閉鎖裝置，以正超柜體左側閉鎖裝置為例，如圖2所示。該閉鎖機構由6個主要部分組成：閉鎖點1、2，半月板3，連接片4，回復彈簧5，底座6。其原理為當開關手車在檢修位置時，檢修人員有意或無意扳動靜觸頭擋板，上擋板的連桿8會向上移動，下擋板的連桿7會向下移動，此時閉鎖軸銷1會阻礙連桿7向下移動，閉鎖軸銷2會阻礙連桿8向上移動，使靜觸頭擋板不能打開，達到閉鎖作用。當開關手車緩慢搖進開關柜時，手車左側的機關首先碰撞半月板3，半月板3受力帶動連接片4往柜壁移動，閉鎖點1、2分別解鎖連桿7、8，在機關接觸到連桿7、8的滾輪前完成解鎖。解鎖圖如圖3。右側閉鎖裝置同理。

圖2

圖3

該擋板閉鎖裝置具有以下特點：（1）提高了安全性。安裝該裝置后，不管是有意還是無意而為，一個人員是打開不了任一靜觸頭擋板的，最少需要兩個人員才能打開某一靜觸頭擋板，大大降低了作業風險；（2）經濟性高，簡單可行。制作該裝置的材料市面上隨處可見，且價格便宜，制作工藝簡單易懂，兩個人員不用一天可完成；（3）人機工效好，能自動閉鎖。

5 結語

事故重在預防，事故的預防大體上可分為“人防”和“技防”。“人防”主要從管理上控制安全事件，“技防”則是從技術上提高設備安全性、可靠性，消除安全隱患。本文從“技防”的角度提出了一種消除安全隱患的做法，可供參考。安全無小事，電力系統的安全史都是用血和淚寫成的，但愿每個人都能高高興興上班去，平平安安回家來。

作者簡介：郭湛林（1982—），男，廣西梧州人，供職于廣西電網公司梧州供電局，研究方向：變電設備檢修維護。

（責任編輯：周 瓊）

摘要：中置式開關柜體積小，性能優越，在電力系統應用廣泛。但目前在運行的大部分中置式開關柜有一個缺點，其靜觸頭隔離擋板無閉鎖功能。文章基于風險評估的結果，研究出了一種中置式開關柜靜觸頭隔離擋板閉鎖裝置，實現在開關處于檢修方式，隔離擋板自動閉鎖，作業人員無法隨意打開隔離擋板的功能，達到降低作業風險的目的。

關鍵詞：中置式開關柜；靜觸頭；隔離擋板；閉鎖裝置；自動閉鎖；電力系統 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM592 文章編號：1009-2374（2015）01-0021-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0011

1 概述

中置式開關柜體積小，性能優越，在電力系統應用廣泛。但目前在運行的大部分中置式開關柜有一個缺點，其靜觸頭隔離擋板無閉鎖功能。在開關柜母線側不停電情況下，工作人員對小車室維護時，很容易誤打開開關柜靜觸頭隔離擋板進行作業，導致高壓觸電，作業風險很大，因此，亟需研究一種閉鎖裝置，在檢修時能實現隔離擋板自動閉鎖。

2 設備現狀

2.1 設備分析

我局現有在用開關柜共663面，其中中置式開關柜538面，占比81%。經過調查，絕大部分中置柜靜觸頭隔離擋板無閉鎖裝置。我局中置式開關柜各主要廠家型號占比如下表1所示：

綜上所述，我們選取占比最大的廣東正超開關柜作為研究樣本。

下面介紹一下該品牌開關柜靜觸頭隔離擋板動作原理。如圖1所示，當開關手車由檢修位置緩慢搖進開關柜時，手車兩側的機關分別接觸并碰撞滾輪3、4和5、6，隨著手車往里搖進，滾輪3、4和5、6受力。其中滾輪3、5受往下的力，通過連桿，帶動線路側擋板2往下移動，打開此擋板。滾輪4、6受往上的力，通過連桿，帶動母線側擋板1往上移動，打開此擋板。當手車搖出開關柜時，滾輪3、4和5、6不再受力，母線側擋板1受自然重力往下移動關閉觸頭，線路側擋板2則受連桿機構彈簧7、8作用往上移動關閉觸頭。

圖1

2.2 存在問題

一般情況下，檢修人員進行開關柜維護作業時，由于電網風險及用戶等原因，開關柜母線均帶電運行，即開關柜母線側靜觸頭也為帶電狀態。當檢修人員在對開關柜手車室維護時，不管是在有意還是無意情況下，一個人員即可輕易打開母線側擋板1和線路側擋板2，此時很容易就會發生人身傷亡事故，作業風險很大。此類事故在南方電網系統內已有通報。例如2011年2月，云南某供電局檢修人員在對某10kV開關柜進行維護時，誤打開母線側擋板對靜觸頭清掃，導致人身觸電，死亡1人。

3 對策分析

血的教訓需要我們時刻銘記，因此基于安全生產風險管理體系可控、預控的理念，為更好落實設備運維策略，對防誤打開隔離擋板閉鎖裝置進行研究，實現在開關處于檢修方式，隔離擋板自動閉鎖，作業人員無法隨意打開隔離擋板，達到人與帶電部位有效隔離，確保操作人員和作業人員的作業安全，意義重大。通過項目組人員的討論分析，確定了如下三個方案：

方案1：手動加裝絕緣擋板，也是目前常用的措施。即在每次檢修工作前增加安全措施，在靜觸頭隔離擋板前由值班員另外加裝一塊絕緣擋板，以達到防誤碰，隔離帶電部位的效果。特點如下：（1）一次投資小，操作程序簡單；（2）各變電站需根據不同尺寸的開關柜配備相應數量的絕緣擋板，增加工作量；

（3）值班員做安全措施時除應背負一定重量的安全措施物品外，還需另外背負相當重量的絕緣擋板，增加了體力勞動量；（4）操作效率低，且無有效固定措施，易碰傾倒，具有一定的操作安全風險和對機構的機械損傷風險。

方案2：利用繼電器裝置實現電氣閉鎖。即在靜觸頭隔離擋板操動機構處加裝繼電器裝置，當開關拉至檢修狀態時繼電器裝置得電，閉鎖隔離擋板操動機構，作業人員無法打開隔離擋板，達到了人與帶電部位有效隔離。特點如下：（1）安裝繼電器裝置較為復雜；（2）需空間另接電源，布線、安裝。由于小車室空間小，相互間要緊湊配合，否則影響開關小車進出；（3）繼電器裝置可靠性較差，容易發生燒損，從而導致隔離擋板操動機構卡滯失效。

方案3：利用機械裝置實現機械閉鎖。即在靜觸頭隔離擋板操動機構處加裝機械裝置，當開關拉至檢修狀態時機械裝置自動閉鎖隔離擋板操動機構，作業人員無法打開隔離擋板，達到了人與帶電部位有效隔離。特點如下：（1）安裝機械裝置較為簡易；（2）需空間安裝。由于小車室空間小，相互間要緊湊配合，否則影響開關小車進出；（3）機械裝置可靠性較高，不容易發生卡滯，耐用。

基于上述分析，從可靠性和經濟性的角度來看，我們采用方案3。

4 方案實施及效果

為便于安裝推廣，本次研究我們堅持在兩個原則下進行：一是不破壞原設備結構；二是改造經濟可行，便于實施。通過項目組的集體討論，我們設計了一種簡易可行的閉鎖裝置，以正超柜體左側閉鎖裝置為例，如圖2所示。該閉鎖機構由6個主要部分組成：閉鎖點1、2，半月板3，連接片4，回復彈簧5，底座6。其原理為當開關手車在檢修位置時，檢修人員有意或無意扳動靜觸頭擋板，上擋板的連桿8會向上移動，下擋板的連桿7會向下移動，此時閉鎖軸銷1會阻礙連桿7向下移動，閉鎖軸銷2會阻礙連桿8向上移動，使靜觸頭擋板不能打開，達到閉鎖作用。當開關手車緩慢搖進開關柜時，手車左側的機關首先碰撞半月板3，半月板3受力帶動連接片4往柜壁移動，閉鎖點1、2分別解鎖連桿7、8，在機關接觸到連桿7、8的滾輪前完成解鎖。解鎖圖如圖3。右側閉鎖裝置同理。

圖2

圖3

該擋板閉鎖裝置具有以下特點：（1）提高了安全性。安裝該裝置后，不管是有意還是無意而為，一個人員是打開不了任一靜觸頭擋板的，最少需要兩個人員才能打開某一靜觸頭擋板，大大降低了作業風險；（2）經濟性高，簡單可行。制作該裝置的材料市面上隨處可見，且價格便宜，制作工藝簡單易懂，兩個人員不用一天可完成；（3）人機工效好，能自動閉鎖。

5 結語

事故重在預防，事故的預防大體上可分為“人防”和“技防”。“人防”主要從管理上控制安全事件，“技防”則是從技術上提高設備安全性、可靠性，消除安全隱患。本文從“技防”的角度提出了一種消除安全隱患的做法，可供參考。安全無小事，電力系統的安全史都是用血和淚寫成的，但愿每個人都能高高興興上班去，平平安安回家來。

作者簡介：郭湛林（1982—），男，廣西梧州人，供職于廣西電網公司梧州供電局，研究方向：變電設備檢修維護。

（責任編輯：周 瓊）