一种配电塑壳式断路器操作辅助工具的研究

一种配电塑壳式断路器操作辅助工具的研究

郭晓锋

广东电网有限责任公司汕头供电局   广东  汕头  515100

摘要：配电箱0.4kV塑壳式断路器的当前操作方式存在严重的安全隐患。为解决该操作中的安全隐患问题，在此研制一种配电塑壳式断路器操作辅助工具。配电塑壳式断路器操作辅助工具通过旋转调节部控制工作槽的高度，从而实现在保证足够安全距离的情况下对塑壳式断路器进行操作的功能，解决了现有技术中人工操作塑壳式断路器存在安全隐患的问题。

关键词：塑壳式断路器；辅助工具；低压配电

前言

当前，配电箱0.4kV塑壳式断路器主要的操作方式如下：配电运维人员登梯后戴上绝缘手套和护目镜等防护装备，在变压器配电箱内对0.4kV塑壳式断路器进行操作，从而能够在0.4kV线路进行故障抢修后送电[1]。但实际工作中，由于外部运行环境及设备老旧的影响，导致故障点可能未完全排除。在这种情况下，即使配电运维人员佩戴绝缘手套以及护目镜，仍旧可能在操作断路器的时候发生安全事故，对0.4kV低压配电设备以及配电运维人员的人身安全造成严重威胁[2-3]。基于上述0.4kV塑壳式断路器操作中的安全隐患问题，在此研究一种配电塑壳式断路器操作辅助工具。一种配电塑壳式断路器操作辅助工具是通过螺旋结构调整工作槽宽度，以实现通过该辅助工具紧固断路器开关操作把手；通过保持一定安全距离操作0 .4kV外壳式断路器，降低登梯高度及潜在的作业安全风险，从而减少作业人员在操作过程中存在的潜在安全风险。

1  一种配电塑壳式断路器操作辅助工具的研制

配电塑壳式断路器操作辅助工具设计图如图1所示：

图1  配电塑壳式断路器操作辅助工具设计图

本项目设计制作了一种配电塑壳式断路器操作辅助工具。配电塑壳式断路器操作辅助工具包括绝缘杆（代号10）和操作头（代号20），其中为了满足操作过程中的安全要求，绝缘杆和操作头均包覆有绝缘层。绝缘杆由握把（代号12）和调节部（代号11）组成；操作头由外壳（代号21）、导轨（代号22）、调节孔（代号23）、加固件（代号24）、凹槽（代号25）以及夹板（代号26）组成。握把的作用是为配电运维人员与塑壳式断路器提供足够的安全距离，在操作该辅助工具时握住握把，通过使用该辅助工具对断路器进行操作。握把的顶部设有调节部，调节部的外侧壁设有螺纹；调节部与调节孔螺纹连接，且调节部的顶端与夹板抵触连接。操作头外壳的形状为内凹的“匚”形，外壳的内侧壁沿外壳的高度方向设有导轨，导轨上滑动装置与夹板连接，夹板可通过导轨进行上下移动。从横截面观看，外壳与夹板形成“E”形的操作头。外壳的顶部与夹板之间形成的间隙为工作槽，在操作过程中，配电运维人员应使塑壳式断路器的操作把手置于该工作槽内，以实现对塑壳式断路器进行送电操作。为了在操作过程中能够根据需要调整工作槽的高度，使工作槽的高度贴合待操作的塑壳式断路器的操作把手，外壳的底面开设有调节孔，调节孔的内壁设有螺纹，通过旋转绝缘杆的调节部，使绝缘杆在调节孔内旋转，以调整调节部凸出于外壳底面的长度，进而调整工作槽的高度，从而根据实际需要调节该辅助工具适应于各种塑壳式断路器的操作把手。调节部靠近握把的一端设有一个旋钮（代号111），旋钮一端与调节部固定连接，旋钮的另一端与握把旋转连接。使用时，一手抓住握把，一手旋转旋钮，使旋钮带动调节部进行旋转，从而实现工作槽高度的调节。夹板上设置有限位孔（代号261），限位孔与调节部的顶部相匹配，以使调节部的旋转能够限位于该限位孔内，进而提高了调整的精度。为了使该辅助工作在使用中更稳固，外壳的外侧围设有加固件，加固件的中间镂空。加固件能够减弱使用过程中因外力作用导致外壳发生形变的程度，使外壳不至于过度形变；而镂空的设计能够为加固件的撑开预留一定的形变空间，使加固件不至于因外壳发生形变时因空间不足而折断。外壳顶部的内侧设有凹槽，凹槽的设计能够减少塑壳式断路器操作把手的整体受力，避免在操作过程中用力过大把塑壳式断路器操作把手折断。同时由于有部分塑壳式断路器的操作把手中间会有凸出部分，凹槽的设计能够改善这部分塑壳式断路器的受力问题。

2  一种配电塑壳式断路器操作辅助工具的技术要点

配电塑壳式断路器操作辅助工具技术关键点是如何提高该辅助工具在使用过程中的稳定性。为提高该辅助工具的稳定性，在辅助工具的设计中做出以下改进：导轨的两侧均匀分布有若干弹性限位件，夹板沿导轨滑动时，弹性限位件可推挤进夹板与外壳的接触面中。在调节夹板的位置时，通过调节部推动夹板沿导轨滑动，此时夹板途经的弹性限位件推挤进入夹板与外壳的接触面中，夹板经过之后，弹性限位件则复原并抵住夹板的上/下端面，使夹板能够定位于该位置，能够避免夹板在使用过程中上下晃动。其中，该弹性限位件采用硅胶材料制成，其形状为长条形、椭圆形等形状。

3  一种配电塑壳式断路器操作辅助工具的创新要点

目前市面上并无相关辅助工具可辅助配电运维人员对塑壳式断路器进行操作，从而更进一步保障配电运维人员的人身安全。本次研制的配电塑壳式断路器操作辅助工具具有以下创新要点：辅助工具使用改造“E”字型固定夹的绝缘操作头，通过螺旋结构固定住塑壳式断路器的开关操作把手，从而实现了断路器的分合操作。该辅助工具能够实现配电运维人员保持一定安全距离操作0.4kV塑壳式断路器，降低配电运维人员的登梯高度及潜在的作业安全风险；通过该辅助工具实现0.4kV线路的故障抢修后的送电操作，大大减少配电运维人员在操作过程中存在的潜在安全风险。该断路器操作辅助工具具有较强的可行性、实用性，投入运用后可降低配电运维人员的日常操作风险，能够带来显著的经济效益和社会效益，在配电网的应用前景广泛，具有很好的推广价值。

4  总结

一种配电塑壳式断路器操作辅助工具解决现有技术中人工操作塑壳式断路器存在安全隐患的问题。配电塑壳式断路器操作辅助工具包括绝缘杆和操作头，绝缘杆和操作头均绝缘；操作头的外壳的形状为内凹的“匚”形，外壳的内侧壁沿外壳的高度方向设有导轨，导轨上滑动设置有夹板，外壳与夹板形成“E”形操作头；绝缘杆的握把顶部设有调节部，调节部的外侧壁设有螺纹，调节部与调节孔螺纹连接，且调节部的顶端与夹板抵触连接，从而可通过旋转调节部控制工作槽的高度，进而实现在保证足够安全距离的情况下对塑壳式断路器进行操作的功能。

参考文献：

[1] 孙文杰. 塑壳式断路器的应用[J]. 科学之友,2007(4):1-2.

[2] 周安跃,高文乐. HUM8D系列塑壳式断路器的介绍与应用[J]. 低压电器,2012(14):53-56.

[3] 周宏明,沈艳,黄沈权,等. 塑壳式断路器操作机构的动力学模型及性能分析[J]. 计算机集成制造系统,2015,21(5):1350-1358.