研制配电变电亭及箱式变电站空气断路器操作安全防护装置

（张 航    长春宽城供电分公司）

随着社会的不断发展和进步，城市建设的标准和要求越来越高。近些年来，长春市政府在城市改造及建设的过程中对电力、通讯等架空线路进行了大量的落地隐蔽工程改造，随之而来的便是不断增加的配电变电亭等配套设施的增加。
     
面对逐年增加的配电变电亭，日常运行维护工作量不断加大，加之空气断路器的厂家、质量、使用年限也不尽相同、以及电缆、弧光短路等不易被及时发现的客观因素，使得在操作变电亭空气断路器的过程中不安全因素几率大大上升。
     
为防止以上因素可能引起的空气断路器崩、弧光短路等不安全现象的发生，满足安全生产的需要，保证安全可靠供电，确保提前预防事故的发生，研制了配电变电亭及箱式变电站空气断路器操作安全防护装置。

      现状调查

     
以笔者所在的长春供电公司宽城供电分公司为例。截至2004年12月31日，由宽城供电分公司负责运行维护的配电变电亭及箱变总数以达230台，并以每年近30台的数量增长，该数字在长春市区5个供电分公司当中还处于下游。变电亭空气断路器的操作是运行维护的一项主要工作。目前，宽城供电分公司所运行的变电亭、箱变的生产厂家多达6种以上，所使用的空气式断路器型号和质量更是良莠不齐。面对逐年增长的变电亭、箱式变电站报修任务及日常操作，研制一种可以满足其空气断路器操作人身安全的工器具就显得刻不容缓。

      可行性及必要性分析

     
各电力企业始终把“安全生产”作为企业可持续发展的基石，作为供电企业重要组成部分配电系统，每年大量的变电亭、箱式变电站空气断路器操作却没有一种专门的操作工具确保操作时工作人员的人身安全已成为配电生产实际中不安全因素。
     
为此我们针对此问题组织员工进行了研讨论证。1998年城网改造工程中大批量箱式变电站在长春市各大城区安装，箱变这种新式的配电设备投入运行至今以足有8年的时间，因此我们拥有丰富的变电亭、箱式变电站运行维护及操作经验，同时基础的工程力学知识使我们充分满足了研制“变电亭、箱式变电站空气断路器操作安全防护装置”的技术条件。

      对策论证

在讨论解决办法的时候，我们制定出两套解决方案：
其一，是采用隔离防护板的方式进行操作时的安全保护。这种办法可以取得较好的防护效果，满足安全要求，但对目前运行的设备进行改造需要大量的资金投入，并且现场改造困难较大，建议新投入设备采取此种结构。其二，是采用绝缘操作杆加装大小不同的操作头来实现对箱变、变电亭的空气断路器的安全操作。此方法不但操作工具便于携带、操作灵活，而且制造成本低廉，可以保证现场操作的安全。
     
通过对操作性、实用性等多方面的研讨，我们确立了第二套解决办法为研制变电亭、箱变空气断路器操作安全防护装置的最终解决方案。
在研制的具体细节方面我们主要从三个方面去考虑。
    
1、如何满足操作杆的绝缘性能和机械强度。我们采用经试验检查合格的绝缘操作杆作为空气断路器操作工器具的操作杆，符合绝缘要求并满足操作时的继续强度，达到了安全稳定的目标。
     
2、如何确定操作杆的长度。考虑到空气断路器操作时的水平角度与空气断路器本身大小，结合工程力学知识，为到达操作时灵活省力，采用长度不等的两种操作杆以满足大小不同的空气断路器操作时的需要。
     
3、如何确定操作头的形式与大小。操作头形式与大小的确定直接关系到研制成功的空气断路器操作杆，它的实用性是否满足生产实际和安全要求。因此要对目前所使用的空气断路器进行分类统计，以保证操作头与空气断路器操作柄可靠接触为目标，设计出适合各种型号空气断路器的操作头。

      对策论证

现场勘测。经过对宽城供电分公司所辖区域负责运行维护的配电变电亭、箱式变电站进行现场勘测，逐项进行分类统计，发现所使用的空气断路器的型号多为5种，针对日常操作比较频繁，现场使用率较高的三种型号，测量其开关操作把的宽度，以确定研制的操作头合适的大小，保证操作时的可靠接触。
     
设计成品制图。根据多年箱变操作维护经验和相应的数据与方法，结合工程力学的相关知识，设计出符合现场操作实际，使用方便、安全、可靠的配电变电亭操作安全防护装置，确保其长度、倾斜角度、宽度等相关数据科学合理。
     
为确保研制的空气断路器操作杆满足灵活可靠的操作要求，同时适用于不同型号的空气断路器，在设计的时候操作柄采用不同形式以保证其同空气断路器的可靠接触。其中较大型号的空气断路器操作柄采用“嵌入”式设计，嵌口较深较宽；小型号的空气断路器操作柄采用“夹口”式设计，夹口宽度较小。这样的设计就可以满洲各种型号空气断路器的操作要求。
准备材料及制作成品。
     
1、采用通过试验所检验合格的绝缘杆并给予改装，以确保成品符合绝缘、机械强度的要求。
     
2、根据配电箱式变电站空气断路器的尺寸不同，选择使用比较频繁的三种型号，制成操作柄，确保操作柄和操作机构之间连接可靠。
现场试验。在成品完成后，我们选择不同点的几台箱变进行操作试验，其绝缘性能和机械强度都达到了设计的要求。

      效果检查

     
在空气断路器操作杆研制成功后，我们在管区内选择了不同地点、不同型号、不同大小的多个变电亭、箱式变电站进行了实地操作试验，我们在操作的过程中，使用所研制的三种型号的操作柄成功完成了所有常见箱变、变电亭空气断路器的操作。
     
通过试验表明所研制的配电变电亭及箱式变电站空气断路器操作安全防护装置，其绝缘性能和机械强度都达到了设计的要求，满足了使用条件和操作要求。
     
配电变电亭及箱式变电站空气断路器操作安全防护装置的研制成功，减少了事故发生的几率，提高了员工的自我保护能力，降低了作业风险,作为一件安全工器具，它所能体现的经济效益并不明显。但在实际工作中确实为安生生产设置了又一防护墙。目前，该成果已在配电变电亭及箱式变电站空气断路器操作中广泛使用，效果显著。