变电站二次屏柜空气开关封闭装置的研究与应用

粟祎敏 刘斌

摘要：为实现变电站中二次屏柜安全运行的良好保障，避免检修改造过程中发生空气开关误操作情况，本文对一种封闭装置及其应用进行了研究，希望通过本次的研究，可以为变电站中二次屏柜的合理控制提供科学性的技术支撑。

关键词：变电站;二次屏柜;空气开关;封闭装置

引言：

在对变电站中的保护装置进行定期检查与改造的过程中，一个保护监控屏中通常设置两条线路，其中的一条是运行线路，另一条是定期检查或者是改造线路。这两条线路中的空气开关都处在同一屏柜里，一个是不可断开的开关，另一个是检查或改造中决定投入或断开的开关。具体应用中，为了有效防止空气开关误切现象，就需要做好空气开关的隔离。但是就目前的隔离方式来看，直接通过绝缘胶布的隔离方法虽然十分便捷，但是其风险也很高，稍有不慎就会导致电力事故发生，加之二次屏柜上的空气开关型号大多相同，操作中很容易混淆。为有效确保空气开关的隔离效果，技术人员研究出了一种更具实用性的开关封闭装置，将其合理应用到二次屏柜中，便可有效避免空气开关的误操作情况，保障作业安全。

一、空气开关封闭装置的研究

针对空气开关传统隔离保护中存在的问题，在本次封闭装置的研究过程中，技术人员特从实际情况与实际需求入手，确定了合理的设计思路，并通过科学的技术措施来进行该装置的设计和制造。

（一）总体设计思路概述

通过对传统空气开关隔离方法的综合分析，并结合变电站中二次屏柜空气开关的安装位置、尺寸、架构等，技术人员决定对一种避免空气开关误操作的封闭装置进行研究。该封闭装置的主要特征是简单和实用，将其应用到禁止断开的现场空气开关上，便可使其误操作情况的发生几率得以显著降低，在确保电力系统正常运行的基础上进一步保障设备与人员的安全。

（二）主要技术特征概述

在对此类开关封闭装置进行研究的过程中，技术人员对其中存在的技术问题进行了不断地优化和改进。首先是合理选择装置材料，本次所选择的装置材料为透明材料，这样便可使其在对空气开关进行封闭的过程中部影响到工作人员对于开关状态的观察。同时，考虑到工作人员在作业过程中需要与空气开关或者是二次回路相接触，所以本次所选择的装置材料也具有良好的绝缘性和阻燃性，可有效避免触电短路或者是起火等的安全风险。出于以上因素以及该装置的实际应用需求考虑，技术人员初步选择了几种比较适合的高分子材料，包括聚丙烯（PP）材料、聚碳酸酯（PC）材料、聚对苯二甲酸乙二酯（PET）材料、聚乙烯（PE）材料以及聚苯乙烯（PS）材料[1]。以下是这几种高分子材料的主要性能对比情况：

通过对比与分析，最终决定将耐热性和抗冲击性较高且更加透光的PC材料作为该封闭装置的制作材料。

其次是合理设计装置结构，具体设计中，应保障该装置可以对空气开关实现牢固的封闭，同时不会对空气开关应用中的正常跳闸造成影响。综合上述应用需求的考虑，在本次设计中，技术人员将这个封闭开关结构设计为内部短外部宽的喇叭状，这种结构形式丝毫不会对空气开关工作过程中的正常动作产生影响。同时，在该装置的上下两个塑料板上还设计了防滑条，其形状为倒钩式，并将强力磁铁安装在塑料板底端[2]。具体应用中，该封闭装置可凭借着自身材料的轻盈特征以及上下两个塑料板上设置的防滑条摩擦力来进行空气开关的良好固定，同时也可以借助于塑料板底部设置的强力磁铁将空气开关面板吸住，确保其牢固性和可靠性。

最后是对相关作业人员进行提醒，使其对两个空气开关实现明确区分。基于此，在对该封锁装置进行设计的过程中，应该将“运行设备，严谨断开”一类的字样印刷在每一个封閉装置的透明面板上，且字体颜色应印刷成红色。通过这样的方式，便可对现场作业人员起到有效的警示作用，尽最大限度避免作业人员误触动的情况发生，确保空气开关的正常运行，避免由于误操作所引发的一系列问题。

二、空气开关封闭装置的应用分析

在完成了该空气开关的设计和制造之后，为确保其应用效果，需通过相应的试验来进行测定。因此，在本次研究中，便选取了某市三个110KV线路进行了该装置的安装和拆卸试验，并对其应用前景进行了客观分析。

（一）应用成效分析

为确定本次所研究的空气开关封闭装置应用效果，特选择了某市的A、B、C三个110KV线路中的保护屏柜来测试该空气开关封闭装置。以下是本次试验中的空气开关封闭装置装载和拆卸用时情况：

通过以上装置装载和拆卸数据可以看出，本次所研究的封闭装置装载和拆卸工作都可以在短时间内完成，可以十分方便地罩住需要隔离的空气开关，且能够十分方便地将其从空气开关上取下。同时，因为该装置应用的是透明材质，所以可清楚地观察到封闭在其中的空气开关状态，这样便可让运维人员及时发现空气开关跳闸现象，确保电力系统的正常运行。

（二）应用前景分析

通过应用和分析发现，本次所研究的空气开关封闭装置的推广价值很高，首先是其材质十分轻便，且价格较为合理;其次是其操作十分灵活，二次作业工作人员可随时携带;再次是其工作效率很高，经实践应用与研究发现，将该装置用来进行空气开关的隔离，其工作效率可在传统基础上提高70%;最后是具有非常好的安全性，可将火灾、短路以及触电等的各种安全风险降到最低[3]。除此之外，因为该装置应用的是轻盈透明的PC材质，所以其表面也十分整洁美观。

由此可见，将这种空气开关封闭装置合理应用到变电站二次屏柜中，不仅可以实现空气开关的有效隔离，尽最大限度防止误操作现象对电力系统正常运行的不利影响，同时也可以显著提升二次作业的工作效率，确保工作人员的人身安全。这对于空气开关的隔离保护、电力系统的良好运行都将起到非常积极的影响。因此在未来的变电站二次作业过程中，电力企业可对该设备进行合理应用，并通过不断的改进和升级来提升其技术质量，发挥出其充分的技术优势。

结束语：

综上所述，本次所研究的是一种用来隔离变电站二次屏柜中运行空气开关的封闭装置。通过研究发现，在此类装置的具体设计中，需要对其材料、结构以及相应的提示功能加以充分考虑，并在完成设计与制造之后做好应用试验。这样才可以有效确保此类封闭装置的应用效果，使其在空气开关隔离中发挥出充分优势，确保电力二次作业的效率、质量与安全，为电力企业乃至于整个电力行业的良好发展奠定坚实基础。

参考文献：

[1]李强，陈迪，李博，杨涛，富昱龙，赵远，危鹏.空气绝缘隔离开关开合容性小电流试验浅析[J].高压电器，2021（06）：216-221.

[2]谭东现，王志川，毛文奇.不同标准体系下空气绝缘金属封闭开关设备环境适应性的要求与绝缘性能评估[J].高压电器，2020（10）：1-6.

[3]姚纪伟.发电厂直流空气开关的选型优化与级差配合测试探究[J].自动化应用，2019（12）：52-54.