變電站二次屏柜警示帶探究

岑確富，李家定

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司江門供電局，廣東 江門 529000）

變電站二次屏柜空間相對狹窄，且二次回路密集，特別是兩個及以上運(yùn)行間隔同屏?xí)r，如若安全隔離措施布置不到位，容易發(fā)生誤碰運(yùn)行端子造成運(yùn)行設(shè)備跳閘事件。電力系統(tǒng)內(nèi)因二次屏柜端子排安全隔離措施不到位而造成的事故事件時有發(fā)生，因此，變電站二次屏柜內(nèi)裝置及端子排的安全隔離不容忽視。

1 變電站二次屏柜警示帶概況

本次研究通過對廣東省內(nèi)10個供電局近100名變電運(yùn)行人員以及20座110～500 kV常規(guī)變電站進(jìn)行了調(diào)研。

調(diào)研發(fā)現(xiàn)，目前，用于變電站二次屏柜安全隔離的工具主要為警示帶，現(xiàn)有的警示帶均為PE聚乙烯薄膜材質(zhì)（如圖1所示），按類型可分為有黏性型和無黏性型。無黏性型須額外用膠布進(jìn)行固定，但使用膠布固定往往存在以下問題：（1）有時須粘住電纜接線來固定，拆除時存在拉松電纜接線的風(fēng)險；（2）膠布會粘住端子排號標(biāo)識，容易將其粘走。有黏性型警示帶存在以下問題：（1）黏性不牢，容易脫落；（2）黏性過大，拆除時容易把端子排號標(biāo)識也粘走。這兩種類型警示帶普遍還存在以下問題：（1）固定警示帶須人手接觸端子排，存在人手誤碰帶電端子排的風(fēng)險；（2）須設(shè)置專用抽屜放置，不然會凌亂不堪，影響文明生產(chǎn)，且使用過的警示帶長短不一，取用難，重復(fù)利用率低，用完一次后基本會丟掉，但變電站用到的警示帶數(shù)量龐大，從而造成大量的浪費(fèi)。

圖1 PE聚乙烯薄膜警示帶

通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，變電運(yùn)行人員普遍發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有PE聚乙烯薄膜警示帶存在的問題，均表示期待能有更好的方案，調(diào)研歸納了變電運(yùn)行人員對用于變電站二次屏柜內(nèi)裝置及端子排安全隔離的警示帶需求如下：（1）警示帶能適用于不同廠家生產(chǎn)的屏柜；（2）布置警示帶時，人手不能觸碰端子排；（3）警示帶不能依靠端子排或電纜接線作為支撐固定；（4）警示帶要完全遮擋端子排；（5）警示帶要既能實現(xiàn)橫向和縱向的布置，同時還能實現(xiàn)任意高度、任意長度的布置；（6）布置及拆除警示帶要簡單快速、安全；（7）警示帶要能重復(fù)使用，且收納簡便、整齊美觀。

2 市面常見警示帶技術(shù)分析

目前，市面上常見的警示帶有2種，一種是可人工裁剪長度，如PE聚乙烯薄膜警示帶外，還有一種是伸縮式警示帶，這類警示帶無須人工裁剪，但長度有限，而伸縮式警示帶按固定方式可分如下2種。

一種是由金屬材質(zhì)底座及警示帶頭組成的底座式橫向伸縮式警示帶，其以金屬底座作為支撐，警示帶頭采用渦卷彈簧自動卷收原理，可以實現(xiàn)水平方向拉伸，適用于地面人員阻攔警示，該伸縮式警示帶的結(jié)構(gòu)如圖2所示。由于該類型警示帶寬度普遍為48 mm左右，而變電站二次屏柜內(nèi)端子箱寬度普遍在50～80 mm，無法滿足端子排的完全遮擋，同時，警示帶只能水平方向拉伸，而變電站二次屏柜內(nèi)裝置及端子排需要警示帶橫向、縱向拉伸，因此該類型警示帶未能滿足變電站二次屏柜內(nèi)裝置及端子排的隔離需求。

圖2 底座式橫向伸縮式警示帶

另一種是由磁石或掛扣底座及警示帶頭組成的磁吸式或掛扣式伸縮式警示帶，其以磁石或掛扣底座作為支撐，警示帶頭同樣采用渦卷彈簧自動卷收原理，可以實現(xiàn)橫向、縱向拉伸，適用于有固定的金屬板面或墻面的人員阻攔警示，該伸縮式警示帶的結(jié)構(gòu)如圖3所示。由于該類型警示帶寬度同樣普遍為48 mm左右，無法滿足端子排的完全遮擋，同時，雖然該警示帶可以橫向、縱向拉伸，但是變電站二次屏柜沒有合適的金屬板面提供警示帶頭進(jìn)行固定，所以，該類型警示帶同樣未能滿足變電站二次屏柜內(nèi)裝置及端子排的隔離需求。

圖3 磁吸式或掛扣式伸縮式警示帶

3 新型變電站二次屏柜警示帶方案

本次研究要解決現(xiàn)有變電站二次屏柜用警示帶存在的不足，以滿足變電站二次屏柜的安全隔離需求。通過借鑒市面上常見的伸縮式警示帶技術(shù)原理，并充分考慮變電站二次屏柜的特點(diǎn)，本次研究設(shè)計出一款專用于變電站二次屏柜的伸縮式警示帶。

該變電站二次屏柜伸縮式警示帶主要由內(nèi)置增壓式彈簧絕緣支撐桿、抱箍式防磁穿透絕緣底座及磁吸式警示帶盒三部分構(gòu)成，整體效果如圖4所示。各部件技術(shù)原理及主要性能如下所述：

圖4 整體效果圖

內(nèi)置增壓式彈簧絕緣支撐桿（如圖5所示）：支撐桿兩端設(shè)置有防滑硅膠墊，可以增加支撐桿與柜板間接觸面的摩擦力，從而防止支撐桿滑動；支撐桿分為粗細(xì)兩節(jié)，粗桿長1800 mm、寬23 mm，細(xì)桿長1000 mm、寬21 mm，內(nèi)置旋渦增壓式彈簧，通過旋轉(zhuǎn)細(xì)桿，支撐桿可在1800～2300 mm間任意長度伸縮，以便于不同高度的屏柜；同時，增壓式彈簧為上下節(jié)支撐桿提供垂直方向的作用力，該作用力可以使支撐桿垂直固定在二次屏柜柜頂和柜底間，從而為警示帶底座提供穩(wěn)固的垂直支撐。

圖5 內(nèi)置增壓式彈簧絕緣支撐桿

抱箍式防磁穿透絕緣底座（如圖6所示）：底座采用PP絕緣材料，底座內(nèi)嵌入一方形金屬塊，該金屬塊與警示帶盒底部的磁條配合，確保警示帶盒可穩(wěn)固吸附在底座上，金屬塊后配置防磁貼膜，可有效防止磁力往后方擴(kuò)散，從而防止保護(hù)裝置里的電子元件、繼電器等受磁力干擾或磁化而影響保護(hù)裝置的正常運(yùn)行。底座的另一邊固定一開口圓弧式彈簧抱箍卡座，卡座通過開口圓弧卡口水平卡入絕緣支撐桿，通過彈簧按鈕帶動抱箍內(nèi)的高阻尼硅膠墊調(diào)節(jié)抱箍的松緊度，從而確保底座在支撐桿上任意高度滑動并固定，從而為警示帶盒提供了一個任意高度固定的平臺，警示帶盒可以橫向或縱向吸緊在底座上，從而實現(xiàn)任意高度、橫向或縱向端子排以及保護(hù)裝置的遮擋隔離。

圖6 抱箍式防磁穿透絕緣底座

磁吸式警示帶盒（如圖7所示）：警示帶盒內(nèi)置3000 mm長的渦卷彈簧，利用渦卷彈簧的自動收縮原理，可以確保警示帶伸縮自如的收納在警示帶盒內(nèi)，長度按須拉伸；警示帶盒底部及拉手均嵌入強(qiáng)吸力磁石，磁石的吸力達(dá)到8 kg，警示帶盒整體重量為200 g，磁石的吸力能夠保證警示帶盒可以穩(wěn)固吸附在絕緣底座及二次屏柜內(nèi)金屬外殼上，磁吸固定的好處是可以快速定置和收放，從而有效提升警示帶的布置效率，還能靈活確定警示帶盒的方向；警示帶采用長2500 mm、寬80 mm絕緣尼龍織帶，絕緣且光滑，能完全遮擋二次端子排及壓板，可以較好地防止工作人員誤碰帶電的端子排、壓板造成事故。

圖7 磁吸式警示帶盒

該方案的主要特點(diǎn)有：（1）部件外殼均為絕緣材質(zhì)，以滿足安全第一為原則；（2）技術(shù)原理成熟，既滿足安全需求又具實用性；（3）各部件組合靈活，以便于操作和提高布置效率。

該方案的主要技術(shù)有：（1）垂直支撐固定技術(shù)：磁吸+旋渦增壓彈簧支撐原理；（2）隨意停卡位技術(shù)：開口圓弧式彈簧抱箍原理；（3）自動收縮技術(shù)：渦卷彈簧自動收縮原理。

新型變電站二次屏柜伸縮式警示帶研制成功后，經(jīng)現(xiàn)場測試，采用該新型警示帶，單人可以輕松在1 min內(nèi)完成3個以上間隔同屏的測控屏、電度表屏的安全隔離措施布置，且布置過程中人手不會觸碰到裝置以及端子排，既提高了工作效率，又提升了安全性。該警示帶不僅可用于屏后裝置及端子排的隔離，還能用于屏前裝置、操作把手、壓板以及空氣開關(guān)的隔離。同時，警示帶三大部件是獨(dú)立的，裝拆簡便快速，可以較好地實現(xiàn)5S定置收納，還可以長期重復(fù)使用，有效避免了傳統(tǒng)警示帶的一次性浪費(fèi)。

4 新型變電站二次屏柜警示帶的優(yōu)點(diǎn)

新型變電站二次屏柜警示帶能較好地滿足了變電站二次屏柜端子排、保護(hù)裝置及硬壓板的隔離需求，與傳統(tǒng)警示帶相比，主要優(yōu)點(diǎn)如下：布置警示帶時，無須人手觸碰端子排，從而避免人手誤碰帶電端子造成人身觸電或保護(hù)裝置誤動事故；警示帶無須依靠端子排或電纜接線進(jìn)行固定，從而避免電纜接線松脫造成二次回路開路、短路引起的保護(hù)誤動、拒動事故的發(fā)生；警示帶收放簡便快速，存放定置靈活美觀，可以快速提升安全隔離措施布置及回收的效率；警示帶具備伸縮功能，且材料全部具有耐用性，因此可以長期重復(fù)使用，避免一次性浪費(fèi)，從長遠(yuǎn)看可以節(jié)省大量的材料及費(fèi)用；警示帶適用范圍廣，可適用于變電站所有的二次屏柜，包括多間隔同屏的屏柜，只須通過多個警示帶盒的配合，即可很好地滿足10 kV線路保護(hù)屏、多間隔同屏的測控屏、電能表屏的安全隔離。

5 結(jié)束語

變電站二次系統(tǒng)的安全直接影響電網(wǎng)的安全，而警示帶作為變電站二次屏柜安全隔離的主要工具，其重要性不可小覷，新型變電站二次屏柜伸縮式警示帶可以較好地解決現(xiàn)有警示帶的不足，既可保證二次屏柜工作的安全隔離，又能提升布置效率，更可避免大量材料及資金浪費(fèi)，在電力系統(tǒng)內(nèi)具有廣闊的應(yīng)用空間。