一種10kV多功能小車的研究與應用

王永洪　張英　周貴發　黃貴云　趙健

摘 要：開關柜在電力系統中廣泛應用，作為開關柜的重要組成設備母線，其檢修工作做安全措施存在不規范、不安全的隱患。文章根據開關柜及其母線的結構特點，設計了一種新型10kV多功能小車，此裝置可完成處于冷備用的10kV母線進行驗電，對母線進行裝設接地線，對母線進行高壓試驗。使用該裝置，將會規范開關柜的母線檢修工作中的驗電和掛地線操作，節省停電時間。

關鍵詞：開關柜；母線檢修；多功能小車

中圖分類號：TM591 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）36-0091-02

1 研制背景

近年來，開關柜在我國電力系統得到廣泛應用。開關柜內的母線連接了各個開關柜體及柜內各種電氣設備，為保證開關柜母線可靠絕緣，母線包裹著絕緣護套，其起到了匯集、分配和傳送電能重要作用。因此，為了保障開關柜母線安全、可靠運行，其檢修工作一直深受重視。

2 現狀分析

對10kV開關柜封閉母線開展檢修工作，將該段母線上所有斷路器手車操作至試驗位置或檢修位置后，本應對母線進行驗電，并裝設接地線。但因母線全處于密封狀態，沒有地方可驗電、裝設地線做安全措施。現場對開關柜母線檢修做安全措施，常規做法有兩種：一種是開關柜停電后，在未開始檢修工作前，檢修人員爬到開關柜頂部，拆開開關柜的頂板，進行驗電、掛接地線工作。如此作業，工作人員操作麻煩，同時，登高作業有一定危險性。第二種方法是母線停電后，打開電壓互感器PT間隔的后柜門，在電壓互感器上觸頭處進行驗電，驗明無電后，再在母排處裝設接地線。如此操作既不規范，也不符合安全規程的要求，帶有很大的安全風險。對于有些開關柜設備，母排表面被熱縮絕緣護套牢固包裹，通常用黃、綠、紅三種不同的顏色對應為設備的A、B、C三相，母排處將無法驗電，裝設地線，更不可能開展母線檢修工作。

針對10kV開關柜封閉母線檢修工作，通過檢索和查詢相關資料，發現國內外對開關柜和小車的研制案例很多，但開關柜母線檢修作業研究的不多。有人指出改變原來10kV母線柜門的結構和接地方式，抽取其中一個開關間隔的后柜，使其在10kV母線需檢修接地時能直接打開進行接地[1]。這種做法，需對每個間隔的開關柜專項改造，施工量大，國家尚無施工標準和要求，也不利于推廣。

因此，為了保障開關柜檢修維護人員人身安全、規范操作，需研制一種10kV手車式開關柜多功能檢修小車，減少因操作帶來的安全風險，節省母線高壓試驗的工作時間，縮短停電時間。

3 新型10kV多功能小車設計

本文研制了一種10kV手車式開關柜多功能檢修小車，不用操作人員爬上開關柜頂部，在不打開柜體任何封板的情況下，就可以開展多項母線檢修工作。

3.1 設計思路和原理

為了保證10kV多功能小車工具的實用性，符合相關的技術要求和規范，確保本檢修小車安全、可靠工作，提高10kV多功能小車工作效率。針對開關柜母線檢修工作存在的難題，以及電壓互感器柜和小車的結構特點，通過在安全性、可操作性等方面綜合分析，進行了10kV多功能小車的設計和研制工作。

為了確保裝置設計的主要思路均達到預期效果，裝置的設計先后進行了現場勘察資料查詢、確定尺寸繪制圖紙、加工制作、現場試用總結四個階段的工作后，完成了10kV多功能小車的全部設計。

在確定尺寸繪制圖紙階段，通過網上查詢、設計手冊查閱和廠家討論，大量勘查和查詢常用檢修裝置的尺寸及用材，在進行了大量的數據分析和對比研究后，確定了10kV多功能小車的具體研制方案。

完成了10kV多功能小車設計方案后，與加工廠家深入交流和溝通，對10kV多功能小車進一步改進和完善。產品的圖紙確定后，廠家進行了10kV多功能小車的整體制作和焊接。

本文設計的10kV多功能小車，結構如圖1所示。其可以完成開關柜母線檢修的多項工作：對處于冷備用的10kV母線進行驗電；對母線進行裝設接地線；對母線進行高壓試驗。本裝置的箱體上端后側設置有三個瓷瓶座對應為設備的A、B、C三相，每個相別瓷瓶座端部為可拆卸結構，可拆卸連接有直角折彎的Z字型導電臂，導電臂端部設置有電連接的動觸頭，三個動觸頭拆卸后可朝上或朝向安裝，三個動觸頭朝向的變化，可實現不同的功能。觸頭方向確定后，將這三個動觸頭正對電壓互感器柜上觸頭或下觸頭，使小車和電壓互感器可靠連接在一起。其中，導電臂的電能連接到驗電器，驗電器安裝在箱體前側，設有顯示屏，便于檢修工作人員觀察讀取設備是否帶電。

本裝置每個導電臂的電能連接有銅牌端子，銅牌端子上設置有絕緣防護罩，共有兩個端子。其中，一端與導電臂相連在瓷瓶座上，另一端連接到絕緣連接盒，絕緣連接盒固定連接在支撐板上，而支撐板又固定連接在箱體頂部。導電臂的電能通過銅牌端子連接到絕緣連接盒，絕緣連接盒可連接驗電器、裝設接地線以及進行高壓試驗。

3.2 裝置介紹

我們在現場進行了多次試用，在開展母線檢修工作時，首先停電，打開PT柜門，將10kV多功能小車置于將要作業的間隔處。根據具體工作項目的需要，調整好導電臂的動觸頭方向，調節好小車的高度。接下來，檢修人員轉動手柄，帶動絲桿轉動，推著小車箱體前后移動，導電臂動觸頭將會與PT柜上、下靜觸頭進行快速對接。此時，觀察帶電顯示器，判斷設備是否帶電。驗明無電后，在絕緣盒的位置可實施裝設接地地線和做高壓試驗的檢修工作。

4 本裝置的優勢

經現場多次試用，本小車整體表現良好，便于移動，節省人力，適用于多廠家、不同型號的電壓互感器連接。起到了規范和安全開關柜母線檢修操作、減少開關柜母線檢修時間的作用。結合本設計原理，并與傳統的方式相比較，主要有以下幾個方面的特點：

（1）本裝置的可拆卸折彎導電臂，能夠將動觸頭實現上下對接電壓互感器柜的上下觸頭連接，實現上、下觸頭的驗電，減少設備使用，簡化設備結構，成本顯著降低，操作方便快捷，很大程度提高檢修試驗工作效率，減少了停電時間。（2）本裝置的導電臂通過銅排端子連接到絕緣接線盒，能夠實現驗電、裝設接地線或進行高壓實驗，增加小車的功能性。（3）本裝置的導電臂制作成彎折狀，配合可拆結構，可以用于上下觸頭接地。這樣可實現多種方式接地，該接地手車既可作母線側接地，也可作線路側接地。（4）使用本小車不需要打開柜體任何封板就可完成母線安全措施和試驗工作。

5 結束語

為了保證電力系統開關柜安全、可靠運行，本文提出的新型10kV多功能小車，成果應用效果好，在開關柜母線檢修中，適用于各個廠家、型號的開關柜，帶電量顯示器，不用專門打開柜體任何封板，可完成母線檢修工作中的驗電、接地線。使用該新型10kV多功能小車，能夠有效避免開關柜母線檢修工作中，可能出現做安全措施不規范的問題，使得開關柜母線檢修工作縮短了停電時間，提高了操作人員的安全性，減輕了工作人員勞動強度，符合安全規程要求。

參考文獻：

[1]陳國輝，彭瑞斌.10kV柜式母線接地方法分析及改進措施[J].機電信息，2016（33）：73-74.

[2]馬云家，楊銀迪.淺析10kV高壓開關柜故障原因及防范措施[J].科技創新與應用，2016（07）：193.

[3]施小陽.淺析10kV高壓開關柜的檢修維護[J].科技創新與應用，2013（18）：165.endprint