环网柜操作风险分析及一种改进方案

环网柜操作风险分析及一种改进方案

卢思缴

深圳供电局有限公司 广东深圳 518000

摘要：本文对配网环网柜的相关情况进行介绍，分析操作环网柜存在的人身操作风险问题，对现有的两种应对措施进行剖析，提出了采用移动电操把手进行操作的改进方案，并详细介绍了移动电操把手及其操作方法。

关键词：环网柜、人身风险、操作机构、移动电操把手

前言：随着科技的进步及社会的发展，城市越来越多的采用了电缆供电。而环网柜作为电缆供电的主要组成部分，起着非常重要的作用。它能够方便的实现电缆分支、灵活接入用户；能够方便的实现电缆分段，方便检修、负荷转移及故障查找[1]。但是传统的环网柜都是由人站在环网柜前进行开关的分合操作，存在不小的安全风险。

环网柜操作存在的安全风险：传统环网柜都是通过操作人员站在环网柜前，利用人力来分合开关。由于人是站在环网柜前，离高压带电部分不足1米，虽然带电部分被柜子的盖板隔离，但是如果此时发生故障，强大的短路能量足以将盖板弹开，将操作人员掀翻和烧伤，存在很大的安全风险。另外，设备在正常运行情况下，发生故障的几率是相对较小的，但是在操作的时候，却是最容易发生故障的时候，而此时操作人员却正好站在柜前。如各种机构机械故障，平时正常运行时无法发现，而操作的时候就可能导致短路故障；再如，相位不对，在合闸前没有什么异常，但是如果操作合上开关将发生严重故障等等。可见，在最危险的时候，操作人员却被迫站在柜前，安全风险很大。

从横向来比较来看，变电站站内开关不管是入网标准还是运行环境都比站外的环网柜好得多，而站内开关早在十几年前就规定了必须远控，不允许站在柜前分合，这足以说明柜前分合开关的风险。另外，站外环网柜的运行环境恶劣，潮湿、日晒雨淋都增加了环网柜的故障，而且很多环网柜受外围栏杆的限制，操作人员是被困在柜前的，万一就算发现事故征兆，却连跑的机会都没有。虽然一直以来，由于环网柜无法远控，都是靠站在柜前操作，但是并不代表这就是安全的。随着时间的推移、相关案例的不断出现，越来越多人意识到这种操作的风险，然而却苦于没有很好的解决方案，无法有效的消除此风险。

当前应对措施：当前，为了减小操作的安全风险，主要采用了以下两个应对措施：

1. 穿戴防护服和面罩。在经历了众多的操作事故后，行业对环网柜操作风险有了更深入的认识，都在想尽一切办法减小操作风险，一个简单的防护方法应运而生。很多供电企业都要求操作人员操作时必须以此来应对万一发生的状况。显然，这是一个没有办法的办法，在强大的短路能量和电弧面前，仅靠这样的防护服和面罩，起不到太大的作用，另外穿戴这种防护服和面罩非常的热，在夏天操作相当的痛苦。

2. 进行电操改造。恰逢各地在大力的开展配网自动化的升级改造，自动化的基础就是要具备电动操作。借助于此改造，就可以实现远方操作，避免了操作人员的柜前操作。但是这种方式存在几个问题：1、二次设备故障率高，由于环网柜的运行环境非常恶劣，日晒雨淋、高温潮湿这些都严重的威胁着二次设备的寿命，二次设备的维护工作量较大且可用率较低，往往在需要操作时无法操作；2、配网自动化设备占地面积很大，改造现场受限严重。由于自动化设备增加了取电的PT柜和控制（含通信）柜，占地增加了约80%，现场经常会因为位置不足而限制了自动化改造。3、自动化改造资金庞大，短时间内无法全覆盖。自动化改造涉及到庞大的资金，短时间内无法普及。就算在深圳这种一些城市也只有约25%左右的环网柜能进行改造，在其他落后地区估计很难普及。因此，无电操的环网柜还会长时间存在甚至一直存在，短时间内电操改造也无法完全消除风险。

移动电操把手应用：最近，一种移动电操把手应运而生。这种电动操作把手能够代替人对环网柜进行分合操作，在需要操作的时候，操作人员只要先将操作把手套在操作孔上，站在5—10米外，通过遥控器就能控制环网柜开关的分合。

这种移动电操由直流电机、两级减速器、控制盒、直流12伏电源、遥控模块、操作杆、操作头组件等组成（如图），此套移动电操总重量只有6.2公斤，安装只要20秒，携带方便，安装简单，完全适合配电操作现场使用。直流电机采用了1800转/分钟的12伏60瓦直流电机。减速器采用了两级减速器，总变比为250/1，可以将额定输出转速降到7.2转/分钟。控制盒内含空气开关、遥控接收器、电机正反转控制板、正反转指示灯、12伏直流电源。直流12伏电源采用37瓦时,最大可以提供200安电流的锂电池应急启动电源。遥控模块能够接收遥控器发来的正反转信号，将正负极电源加在直流电机上，从而驱动电机正反转。操作杆采用可伸缩的不锈钢管，能够适应各种设备不同高度的操作，提供电机带动环网柜操作杆转动时的反向支撑力。特制的各种环网柜的操作头通过标准的大飞接口连接在电机的输出轴上。

使用时，先选择对应的操作头活动转套插入要操作的环网柜负荷开关操作孔；根据需要操作的方向选择操作杆的左右摆放（操作杆往上转的方向为需要操作的方向）；将操作杆输出轴插入标准转换头的大飞四方孔；将安全绳固定磁铁吸附在柜顶以防止电操机构滑出；调节可伸缩杆的高度，使电操机构转动时能利用地面的反作用力支撑电机推动环网柜传动轴转动（如高度正好合适，此步骤略过），打开空开，照明指示灯亮起；按需要的操作方向按下遥控器的对应按钮，电机带动传动轴按对应方向转动；当传动轴转到位后，环网柜储能弹簧释放能量“砰”合上或断开开关，电操机构同时会明显的跳动一下，此时立刻按下遥控器停止按钮停止电机运转；选择与刚才操作方向相反方向让电机反转约1秒钟，以方便取出电操机构；关闭空开，取下安全绳磁铁，取出电操机构；操作完毕。

结束语：目前，配电网普遍在使用配电环网柜，但是环网柜的操作却存在一定的安全风险。虽然采用了穿戴防护服和面罩、配网自动化改造的应对措施，却无法及时彻底的消除现有的操作风险。而采用新型移动电操把手，操作人员就可以站在远方通过遥控让操作把手替代人力操作环网柜开关的分合，从而避免了高风险的环网柜前操作。这种操作方式能够很好的保护操作人员的安全，值得大力推广也具有广阔的应用前景。

参考文献：

1. 邬钢，任红春.中压负荷开关及其应用[J].电气开关，2007，45（1）：33-35.