高壓開關(guān)防誤操作系統(tǒng)技術(shù)的研究

賀源 郝爽 馬煒峰

河南平芝高壓開關(guān)有限公司 河南平頂山 467013

對(duì)于電路系統(tǒng)來(lái)說，高壓開關(guān)柜是最為關(guān)鍵的組織部分，是確保電路系統(tǒng)穩(wěn)定供電的關(guān)鍵點(diǎn)。因此才需要得到人們足夠的注意力，要做好高壓開關(guān)柜檢修維護(hù)工作，保障工作效果、工作質(zhì)量。

1 基本工作原理

1.1 高壓交流斷路器的基本原理

高壓交流斷路器的基本工作原理是利用交流電弧過零時(shí)自然熄滅這一特性，通過改善滅弧介質(zhì)、吹弧、拉弧、增加斷口數(shù)量以及加裝并聯(lián)電阻等多種方式，使電弧熄滅，從而斷開電路。

1.2 高壓隔離/接地開關(guān)的基本原理

高壓隔離開關(guān)通過操作機(jī)構(gòu)帶動(dòng)傳動(dòng)部分進(jìn)行伸縮或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)隔離開關(guān)主閘刀的斷開、閉合操作。隔離開關(guān)分閘必須在相關(guān)斷路器開斷電路后進(jìn)行；合閘前，先合隔離開關(guān)再用斷路器接通電路。接地開關(guān)可利用操作機(jī)構(gòu)或手動(dòng)進(jìn)行接地刀閘的分合操作。接地開關(guān)既可獨(dú)立安裝，也可用于與隔離開關(guān)匹配成附裝的接地閘刀部分。

1.3 高壓直流轉(zhuǎn)換開關(guān)的基本原理

高壓直流輸電系統(tǒng)中的直流轉(zhuǎn)換開關(guān)所采用的設(shè)計(jì)方法是在交流斷路器的基礎(chǔ)上，通過各種措施將流過斷路器的恒定電流轉(zhuǎn)換為有電流零點(diǎn)的振蕩電流。直流轉(zhuǎn)換開關(guān)開斷直流電流可以分為強(qiáng)迫電流過零、介質(zhì)恢復(fù)和能量吸收三個(gè)階段。

2 高壓開關(guān)誤操作的危害

在電氣閉鎖的情況下手動(dòng)合閘不能成功，但是真空接觸器會(huì)有一瞬間的接觸，然而就是這短暫的電源導(dǎo)通，輕則毀壞電氣設(shè)備，重則會(huì)導(dǎo)致線路工作人員電弧燒傷、觸電身亡，甚至?xí)鸬V井火災(zāi)、瓦斯煤塵爆炸，給礦井帶來(lái)災(zāi)難性的損失。這樣要想進(jìn)行手動(dòng)全閘操作就得先拆取加裝的套筒才可以。一方面，原來(lái)手動(dòng)合閘和推拉小車機(jī)構(gòu)端頭是一樣的正方形，在手動(dòng)合閘機(jī)構(gòu)端頭加裝套筒后兩者有了明顯而直觀的區(qū)別，操作者不容易產(chǎn)生誤操作。另一方面，操作者假如要強(qiáng)行拆取套筒進(jìn)行手動(dòng)合閘，在拆取過程中他還有一個(gè)思考過程，有了反應(yīng)的余地，不至于幾秒內(nèi)就把電誤送上[1]。

3 高壓開關(guān)防誤操作技術(shù)內(nèi)容

井下高壓開關(guān)手動(dòng)合閘裝置的端頭為正方體，在進(jìn)行手動(dòng)合閘時(shí)將帶有插孔的操作手柄插上后向上緩慢抬起就可完成送電操作。該裝置就是和開關(guān)上的正方體端頭的高一樣長(zhǎng)、內(nèi)徑尺寸和該正方體端頭對(duì)角線一致的空心圓柱體，在該裝置側(cè)面設(shè)計(jì)一個(gè)帶絲口的定位孔并用一條10 mm 螺絲固定，該裝置被刷成醒目的紅色，表面看上去就是一個(gè)漂亮的小紅帽。

加上這個(gè)裝置后，原來(lái)的操作手柄就完全不能插到手動(dòng)合閘裝置端頭，只有松開該裝置的定位螺絲、取下該裝置方可進(jìn)行送電操作。而我們?cè)谕度胧褂眠@個(gè)裝置前就對(duì)職工進(jìn)行了相關(guān)的培訓(xùn)、學(xué)習(xí)，戴“小紅帽”的端頭是手動(dòng)合閘端頭，反之則是推拉小車端頭，操作者一目了然。

當(dāng)操作者在執(zhí)行停送電操作時(shí)，就會(huì)非常清楚該往哪個(gè)端頭上插，就算他仍然想拆下“小紅帽”進(jìn)行違規(guī)操作，拆取過程中他想到安裝這個(gè)裝置的目的，也會(huì)中止他的違規(guī)行為。這樣該裝置就起到了一個(gè)明顯的提醒和防誤作作用，從而可以避免為此引發(fā)的各種事故。

4 高壓開關(guān)柜檢修維護(hù)辦法

4.1 環(huán)境因素

4.1.1 海拔

參照有關(guān)規(guī)定，普通高壓柜絕不能安裝在超過1000米的海拔，超過一千米小于4000 米海拔的設(shè)備絕緣強(qiáng)度要做好。高海拔地區(qū)的氣壓低，空氣少，這意味著開關(guān)柜絕緣強(qiáng)度會(huì)降低。電氣間隙和耐沖擊電壓關(guān)聯(lián)密切。參照帕邢定律，改進(jìn)方法為，應(yīng)對(duì)高海拔區(qū)域就需要在原柜基礎(chǔ)上增加爬電距離和電氣間隙[2]。

4.1.2 污穢

因?yàn)楣耋w在長(zhǎng)期工作中沒有及時(shí)維護(hù)和清理，所以柜內(nèi)的各種裝置會(huì)受到飛塵、鹽堿、工業(yè)污染，并在絕緣子形成薄膜。一般來(lái)說干燥條件下這層污層不會(huì)出現(xiàn)過多的電導(dǎo)，影響不大。但在高濕度情況下比如雨雪霜露等條件，則會(huì)大量增加電導(dǎo)，使得絕緣子閃絡(luò)變得非常低。

4.1.3 濕度

如果濕度比較大，那么柜體的內(nèi)壁和外壁就會(huì)出現(xiàn)水珠，水珠對(duì)于電力設(shè)備的影響是非常明顯的。絕緣材料沒有水珠時(shí)，空氣濕度增加，閃絡(luò)電壓也會(huì)提高。在絕緣材料表面有凝露時(shí)候，閃絡(luò)電壓將會(huì)下降。也就是說水珠直接降低了開關(guān)設(shè)備絕緣材料絕緣效果，引起閃絡(luò)事故和爬電問題。

4.2 聯(lián)鎖裝置改進(jìn)

有安裝接地開關(guān)的中置高壓柜內(nèi)配有比較完善的五防連鎖。操作軸機(jī)械連鎖可以有效應(yīng)對(duì)帶電合接地開關(guān)與規(guī)避帶接地開關(guān)合閘。使用機(jī)械連鎖，搭配手柄操作，調(diào)整接地刀軸，讓接地開關(guān)停留在合閘位置。此時(shí)柜體的導(dǎo)軌限位鎖板就會(huì)伸出來(lái)，并擋住手車，使得無(wú)法進(jìn)入到工作部位。面對(duì)這樣的問題有下述幾種方式處理。首先在接地刀來(lái)到合閘位置時(shí)候，斷路器手車會(huì)撞彎限位鎖板。此時(shí)手車來(lái)到了工作位置，引起帶地接線合閘情況。這種問題需要做到的是和配件廠家溝通，要求對(duì)方以熱處理辦法增強(qiáng)限位鎖板抗彎性。從而確保開關(guān)柜性能足夠可靠。要重視操作人員技術(shù)培訓(xùn)，用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牟僮髁鞒滩僮鳎瑴p少誤操作現(xiàn)象發(fā)生。其次當(dāng)前很多開關(guān)柜限位支座其實(shí)都是鋁制材料。頻繁開關(guān)以后部分操作者有可能會(huì)用力過猛導(dǎo)致支座壞掉。為解決這一問題，可以將鋁制支座改成鑄鐵材料。通過這種做法提高抗撞擊能力，滿足安全性和可靠性要求。操作人員需要經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)，用專業(yè)的操作能力應(yīng)對(duì)操作需要。嚴(yán)謹(jǐn)操作、減少誤操作流程才是保障開關(guān)柜少損壞、多發(fā)揮功效的關(guān)鍵[3]。

5 結(jié)語(yǔ)

開關(guān)設(shè)備是電力系統(tǒng)的重要組成部分，開關(guān)設(shè)備分為交流和直流開關(guān)設(shè)備兩類。交流開關(guān)設(shè)備按其功能主要分為斷路器、隔離開關(guān)和接地開關(guān)，直流開關(guān)設(shè)備按其功能主要分為直流轉(zhuǎn)換開關(guān)和直流隔離開關(guān)。主要用于開斷、關(guān)合線路正常電流和故障電流，或在設(shè)備檢修時(shí)隔離高壓電源，提供一個(gè)安全可靠的絕緣距離。