变电站高压开关柜新型安全围杆的研制与应用

变电站高压开关柜新型安全围杆的研制与应用

韩韬

（国网冀北电力有限公司秦皇岛供电公司河北秦皇岛066000）

摘要：对于电力工作来说，我们最关心也最不放心的一定是安全。“安全大于天”，这是我们每一个国家电网人应该记在心中的一句话。同样，安全存在于我们工作中的方方面面，现场的很多设备都是多年甚至十多年前的设计产品，在功能性和适用性上可能都存在一定的不足。通过观察，我们决定研制一种新型的变电站高压开关柜安全围杆，旨在弥补原有的一些不足，提高工作的安全和效率。在文本之中，主要是针对了变电站高压开关柜新型安全围杆的研制与应用进行了全面的分析，并且也是在这个基础之上提出了下文中的一些内容，希望给予在相同行业中工作人员提供出一定的参考。

关键词：变电站；高压开关柜；新型安全围杆；分析

1导言

随着电网设备的发展和进步，全封闭式金属恺装式户内开关柜已广泛应用在10kV,35kV电压等级的系统中。在目前开关柜小型化、占地面积小、封闭性能好、防护等级高、可进行互换等优点下，近年来，由于生产厂家较多，产品质量参差不齐、设计不合理、配件质量差、施工工艺不满足技术要求、检测手段少、现场维护不到位等因素，开关柜在实际运行中经常出现局部放电、绝缘件受潮、触头或接头发热等缺陷，严重时甚至造成开关柜烧损事故。所以，如何解决上述问题、提高开关柜设备的安全运行水平，是目前巫待解决的问题。

2产品结构

针对要达到的目的，我们从多个角度人手，进行设计：一是对杆身的设计。该新型安全围杆应当携带方便，因此在安全围杆的材质上，不选择以往的不锈钢材质，而采用硬质塑料。同时减小了杆的直径，大约为3cm左右，一只手即可以完全握住，而原安全围杆直径较粗，一般要用两个手去握住。同时，为了达到安全警示的作用，将安全围杆的颜色设计为安全围网一种色调，由红白条纹铺组成，铺设在其表面。同时，为了满足不同高度安全围栏的要求，在杆的中间部分设有可以进行伸缩调节的装置。二是挂钩设计。杆身上下两端设各有一个不锈钢挂钩，作为安全围网的悬挂点。选择不锈钢材质是因为其外形很小，不会对整个杆身的质量产生多大影响，同时可以防止上锈，延长使用寿命。三是安全围杆的固定部分的设计。老式的安全围杆底部采用大质量的铁块来进行固定，虽然能固定比较牢固，但质量太大，搬运麻烦;同时，一旦其砸到作业人员，后果不堪设想。我们希望新型的固定装置要做到简单有效;因此，结合作业地点的特殊性，决定采用磁铁来作固定装置，因为开关柜是钢铁结构的。我们在安全围杆的底部设计出一个环形凹槽，嵌人环形磁铁并并进行固定，通过磁铁来完成开关柜上的固定工作。该新型安全围杆结构简单.功能突出.方便使用。

3项目的创新点及关键技术

3.1开关柜结构布局的改造

一是通过对高压开关柜实际运行情况和事故案例的分析，目前影响高压开关柜安全运行的主要因素是开关柜内部设备布局不合理，造成相间或对地空气净距离偏小，由于畸形电场的作用，加速了绝缘件性能劣化过程。经过科学分析和计算，证明通过对柜内设备的改造或重新布局，扩大柜内设备的相间空气净距离，可提高设备的安全运行水平。二是关键技术：如何对柜内母排、电流互感器(TA)、避雷器、接地闸刀的结构合理布局，在满足开关柜整体尺寸不变的情况下，扩大柜内设备的相间空气净距离，以提高开关柜的绝缘强度。

3.2运行环境的改进

针对目前引起开关柜绝缘件受潮原因，我们分别从开关柜外部湿度的控制和开关柜内部湿度的控制来解决问题。一是对于外部湿度的控制主要是对电缆沟积水、积潮问题采取办法进行消除。二是对于开关柜内部湿度的控制，主要采取新型除湿装置，将柜内潮气排出柜外。三是关键技术：柜内多点布局加热点、柜外驱潮、封堵工艺的研究。

3.3新材料和新工艺的应用

一是内绝缘配件科技含量的高低和施工工艺的规范性，在保证开关柜可靠运行中起到重要作用。根据近年来开关配件的发展趋势和产品质量，选用科技含量高、材质优等的绝缘配件，通过改善电场分布，降低发生局部放电所带来的危害，提高开关柜的绝缘水平和抗老化能力；通过采用新工艺，对可能影响设备安全运行的不良因素进行逐一改善。常出现的问题是母排未倒角(母排角度是90°)、热缩套管内部凝露、护套包封不严的情况。二是关键技术:柜内高技术含量的配件选用、施工工艺改进。

3.4提升状态监测水平

由于开关柜的封闭式特点，设备在运行过程中监测手段较少。为提高开关柜运行状态下状态监测水平，本次通过采用红外监测窗口，加强对开关柜内部运行设备红外测温工作，以及时发现和消除设备在运行过程中出现的异常发热缺陷。

4主要功能与特点

一是本变电站新型安全围杆在外形上有了很大优化，直径较原来的安全围杆缩小了一倍多，可以进行单手拿握;同时，质量也较原来的安全围杆大幅减少，携带起来方便了很多;但与此同时，杆身底部的磁铁能够牢牢地吸在开关柜上，并不会因为杆身的质量下降而影响其摆放的稳定性。即使人员误碰安全围杆，安全围杆也不会立即落下，因为磁铁的吸力有一个缓冲作用;即使该新型安全围杆发生脱落，也会因其质量的大幅减少而大大降低对下方作业人员的安全威胁。二是新型安全围杆携带方便，使用简单，极大地缩短了操作时间;同时也极大地降低了误碰安全围杆高处坠落给作业人员带来的安全威胁，保障了工作人员的安全。

5现场应用

一是我们在变电站的开关室内对该新型安全围杆进行了测试。发现该变电站新型安全围杆能很好地固定在开关柜上，磁铁的吸力适中，能保证可靠固定;取下时也不特别费力。二是作业人员误碰该安全围杆不会导致其立即坠落，测试结果很好地满足了工作需求。

6效益分析

本项目以现场存在的问题为切人点，在发现以往在开关柜顶部进行工作时的一些安全问题和工作难点以保障人员安全，提高工作效率为主要目的，进行了一些创新弥补了原有设备的缺点。提高了工作效率和保障了安全效益，具体分析如下。

6.1安全效益

本项目的成功研制，将提高开关柜顶部作业时的安全保障，消除原有的一些安全隐患，保障了作业人员的安全，避免了一些事故的发生，带来较好的安全效益。

6.2经济效益

该变电站新型安全围杆，携带方便，使用简单，提高了在开关柜顶部作业时安全围栏的布置效率，节约了工作时间，可以进行更多的工作，无形中带来了很多经济效益。

6.3社会效益

该项目的成功研制，不仅在一定程度上给作业人员带来更进一步的安全保障，同时也缩短了作业时间，缩短了用户的停电时间，提升了企业的服务质量和社会形象，带来了无形的社会效益。

7结论

通过对上述的内容进行分析研究之后可以得出，总而言之，实践证明，该变电站新型安全围杆确能解决现安全围杆在使用中的一些缺陷和不足，具有较高的推广价值，适用于需要在开关柜顶部进行的检修工作。携带方便，使用简单，安全可靠，很好地保障了作业人员的安全，提高了工作效率。

参考文献：

[1]张明,赵宇驰,李军,李昱伟,彭新峰.高压电力设备热点温度在线监测系统及其应用[J].陕西电力,2010,38(07):35-39.

[2]陈志根.变电站无线测温系统的应用研究[J].电力技术,2010,19(Z3):77-79.

[3]周小艳,郭晓龙,李宗杰,孙飞.浅析10kV高压开关柜检修中应注意的事项[J].通讯世界,2016,(09):131.

[4]崔志文.局放测试仪在变电站10kV开关柜运维中的应用[J].山东工业技术,2014,(20):206-207.

[5]蔡楚宝,周长城.高压开关柜内部受潮放电的原因分析及处理措施[J].黑龙江科学,2013,(09):112.