10kV小车式开关一次定相辅助车的研制与应用
王永洪 张英 周贵发 黄贵云 赵健
摘 要：开关柜在电力系统中广泛应用，作为开关柜的重要组成设备母线，其检修工作做安全措施存在不规范、不安全的隐患。文章根据开关柜及其母线的结构特点，设计了一种新型10kV多功能小车，此装置可完成处于冷备用的10kV母线进行验电，对母线进行装设接地线，对母线进行高压试验。使用该装置，将会规范开关柜的母线检修工作中的验电和挂地线操作，节省停电时间。
关键词：开关柜；母线检修；多功能小车
中图分类号：TM591 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）36-0091-02
1 研制背景
近年来，开关柜在我国电力系统得到广泛应用。开关柜内的母线连接了各个开关柜体及柜内各种电气设备，为保证开关柜母线可靠绝缘，母线包裹着绝缘护套，其起到了汇集、分配和传送电能重要作用。因此，为了保障开关柜母线安全、可靠运行，其检修工作一直深受重视。
2 现状分析
对10kV开关柜封闭母线开展检修工作，将该段母线上所有断路器手车操作至试验位置或检修位置后，本应对母线进行验电，并装设接地线。但因母线全处于密封状态，没有地方可验电、装设地线做安全措施。现场对开关柜母线检修做安全措施，常规做法有两种：一种是开关柜停电后，在未开始检修工作前，检修人员爬到开关柜顶部，拆开开关柜的顶板，进行验电、挂接地线工作。如此作业，工作人员操作麻烦，同时，登高作业有一定危险性。第二种方法是母线停电后，打开电压互感器PT间隔的后柜门，在电压互感器上触头处进行验电，验明无电后，再在母排处装设接地线。如此操作既不规范，也不符合安全规程的要求，带有很大的安全风险。对于有些开关柜设备，母排表面被热缩绝缘护套牢固包裹，通常用黄、绿、红三种不同的颜色对应为设备的A、B、C三相，母排处将无法验电，装设地线，更不可能开展母线检修工作。
针对10kV开关柜封闭母线检修工作，通过检索和查询相关资料，发现国内外对开关柜和小车的研制案例很多，但开关柜母线检修作业研究的不多。有人指出改变原来10kV母线柜门的结构和接地方式，抽取其中一个开关间隔的后柜，使其在10kV母线需检修接地时能直接打开进行接地[1]。这种做法，需对每个间隔的开关柜专项改造，施工量大，國家尚无施工标准和要求，也不利于推广。
因此，为了保障开关柜检修维护人员人身安全、规范操作，需研制一种10kV手车式开关柜多功能检修小车，减少因操作带来的安全风险，节省母线高压试验的工作时间，缩短停电时间。
3 新型10kV多功能小车设计
本文研制了一种10kV手车式开关柜多功能检修小车，不用操作人员爬上开关柜顶部，在不打开柜体任何封板的情况下，就可以开展多项母线检修工作。
3.1 设计思路和原理
为了保证10kV多功能小车工具的实用性，符合相关的技术要求和规范，确保本检修小车安全、可靠工作，提高10kV多功能小车工作效率。针对开关柜母线检修工作存在的难题，以及电压互感器柜和小车的结构特点，通过在安全性、可操作性等方面综合分析，进行了10kV多功能小车的设计和研制工作。
为了确保装置设计的主要思路均达到预期效果，装置的设计先后进行了现场勘察资料查询、确定尺寸绘制图纸、加工制作、现场试用总结四个阶段的工作后，完成了10kV多功能小车的全部设计。
在确定尺寸绘制图纸阶段，通过网上查询、设计手册查阅和厂家讨论，大量勘查和查询常用检修装置的尺寸及用材，在进行了大量的数据分析和对比研究后，确定了10kV多功能小车的具体研制方案。
完成了10kV多功能小车设计方案后，与加工厂家深入交流和沟通，对10kV多功能小车进一步改进和完善。产品的图纸确定后，厂家进行了10kV多功能小车的整体制作和焊接。
本文设计的10kV多功能小车，结构如图1所示。其可以完成开关柜母线检修的多项工作：对处于冷备用的10kV母线进行验电；对母线进行装设接地线；对母线进行高压试验。本装置的箱体上端后侧设置有三个瓷瓶座对应为设备的A、B、C三相，每个相别瓷瓶座端部为可拆卸结构，可拆卸连接有直角折弯的Z字型导电臂，导电臂端部设置有电连接的动触头，三个动触头拆卸后可朝上或朝向安装，三个动触头朝向的变化，可实现不同的功能。触头方向确定后，将这三个动触头正对电压互感器柜上触头或下触头，使小车和电压互感器可靠连接在一起。其中，导电臂的电能连接到验电器，验电器安装在箱体前侧，设有显示屏，便于检修工作人员观察读取设备是否带电。
本装置每个导电臂的电能连接有铜牌端子，铜牌端子上设置有绝缘防护罩，共有两个端子。其中，一端与导电臂相连在瓷瓶座上，另一端连接到绝缘连接盒，绝缘连接盒固定连接在支撑板上，而支撑板又固定连接在箱体顶部。导电臂的电能通过铜牌端子连接到绝缘连接盒，绝缘连接盒可连接验电器、装设接地线以及进行高压试验。
3.2 装置介绍
我们在现场进行了多次试用，在开展母线检修工作时，首先停电，打开PT柜门，将10kV多功能小车置于将要作业的间隔处。根据具体工作项目的需要，调整好导电臂的动触头方向，调节好小车的高度。接下来，检修人员转动手柄，带动丝杆转动，推着小车箱体前后移动，导电臂动触头将会与PT柜上、下静触头进行快速对接。此时，观察带电显示器，判断设备是否带电。验明无电后，在绝缘盒的位置可实施装设接地地线和做高压试验的检修工作。
4 本装置的优势
经现场多次试用，本小车整体表现良好，便于移动，节省人力，适用于多厂家、不同型号的电压互感器连接。起到了规范和安全开关柜母线检修操作、减少开关柜母线检修时间的作用。结合本设计原理，并与传统的方式相比较，主要有以下几个方面的特点：
（1）本装置的可拆卸折弯导电臂，能够将动触头实现上下对接电压互感器柜的上下触头连接，实现上、下触头的验电，减少设备使用，简化设备结构，成本显著降低，操作方便快捷，很大程度提高检修试验工作效率，减少了停电时间。（2）本装置的导电臂通过铜排端子连接到绝缘接线盒，能够实现验电、装设接地线或进行高压实验，增加小车的功能性。（3）本装置的导电臂制作成弯折状，配合可拆结构，可以用于上下触头接地。这样可实现多种方式接地，该接地手车既可作母线侧接地，也可作线路侧接地。（4）使用本小车不需要打开柜体任何封板就可完成母线安全措施和试验工作。
5 结束语
为了保证电力系统开关柜安全、可靠运行，本文提出的新型10kV多功能小车，成果应用效果好，在开关柜母线检修中，适用于各个厂家、型号的开关柜，带电量显示器，不用专门打开柜体任何封板，可完成母线检修工作中的验电、接地线。使用该新型10kV多功能小车，能够有效避免开关柜母线检修工作中，可能出现做安全措施不规范的问题，使得开关柜母线检修工作缩短了停电时间，提高了操作人员的安全性，减轻了工作人员劳动强度，符合安全规程要求。
参考文献：
[1]陈国辉，彭瑞斌.10kV柜式母线接地方法分析及改进措施[J].机电信息，2016（33）：73-74.
[2]马云家，杨银迪.浅析10kV高压开关柜故障原因及防范措施[J].科技创新与应用，2016（07）：193.
[3]施小阳.浅析10kV高压开关柜的检修维护[J].科技创新与应用，2013（18）：165.endprint
