程仁志
(陽泉煤業(yè)(集團)有限責(zé)任公司,山西陽泉 045000)
就我國目前的發(fā)展形式而言,開關(guān)產(chǎn)品已經(jīng)由開始的油斷路器,或是空氣開關(guān)等,向新的工藝水平發(fā)展,真空斷路器以及GIS的運用成為了新時代更加廣泛的話題。這就關(guān)系到高壓開關(guān)技術(shù)的運用,現(xiàn)今為止,電壓的等級逐漸攀升,6 kV的高壓油開關(guān)也面臨著一些日常的問題和考驗。機床的控制,柔線性生產(chǎn)要素等都需要把關(guān),再加上市場的無油化使得高壓油開關(guān)處于被動狀態(tài)。
高壓油開關(guān)是裝置在高壓線路上用來可靠地切斷線路故障的保護設(shè)備,是為了方便切轉(zhuǎn)符合的控制設(shè)備。因為這種設(shè)備面臨著高電壓、開關(guān)電路引發(fā)的弧光、溫度的升高、故障時差或反應(yīng)遲緩、極大的短路電動力等危險[1],所以,其結(jié)構(gòu)較其他的設(shè)備會更加復(fù)雜,對技術(shù)水平的要求也會比較高。許多的高壓油開關(guān)在進行正常銜接時,會因為操作的錯誤或者操作頻率過高而導(dǎo)致觸頭的損壞[2],6 kV的高壓油開關(guān)在觸頭工藝中采用了銀鎢合金的原料,其相對于原先的銅觸頭而言,熔點高且抗灼傷能力強,是一次較為成功的改進。
(1)開關(guān)導(dǎo)線安全可靠
在6 kV高壓油開關(guān)的接線工藝中,一律使用非絕緣或者是預(yù)絕緣導(dǎo)線扣進行布置,二者是一個整體,這樣一來,其連接相對于普通開關(guān)就更加的安全可靠。其中,非絕緣一類的線扣采用了銅制壓實的接線柱,它具有高導(dǎo)電率的優(yōu)勢,以充分保護和連接無絕緣層的芯線設(shè)備。而預(yù)絕緣一類的線扣一般設(shè)置在其后方,與之前不同的是,預(yù)絕緣類的線扣套管較長,所以只能通過與絕緣皮層的連接,保證支柱的完整性和安全性。
(2)容量大,操作便捷
一般情況下的6 kV高壓油開關(guān)的整體呈多箱式的結(jié)構(gòu),并且通過平面連接的技術(shù)使得各層交疊成完整的整體,不僅節(jié)省了大量的空間,還增加了各個空間的使用效率,這種結(jié)構(gòu)一般設(shè)計為復(fù)合結(jié)構(gòu),門鉸鏈和固定座插掛相接構(gòu)成前門,與快開門的布置構(gòu)造比較,既簡單又方便操縱。如果多個開關(guān)串聯(lián)配電,那么對于6 kV高壓油開關(guān)來說,只需要以排為單位,對接相鄰開關(guān)母線端口的兩個法蘭面即可,無需其他操作[3]。
(1)檢測系統(tǒng)不到位
我國的在線監(jiān)測系統(tǒng)不斷增加,其功能也越來越多樣化,但故障發(fā)生率仍然很大,大多數(shù)情況下,報警系統(tǒng)都存在誤報的情況,近幾年監(jiān)測系統(tǒng)的誤報率上升,并且有時常發(fā)生無法監(jiān)測的問題,這可能直接導(dǎo)致了故障的發(fā)生。我國現(xiàn)今的發(fā)展依舊不是很成熟,人員素質(zhì)也不是很高,在進行系統(tǒng)維護和保養(yǎng)工作時,缺乏科學(xué)有效的手段。如果沒有專業(yè)的知識水平和監(jiān)測經(jīng)驗,很難發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的安全隱患,這使得故障的發(fā)生失去控制。
(2)設(shè)備絕緣層故障問題
6 kV高壓油開關(guān)設(shè)備的內(nèi)部絕緣擊穿事故時有發(fā)生,經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn),一些絕緣層的絕緣拉桿、母線支柱等部件的質(zhì)量不過關(guān),制造廠的絕緣設(shè)備并沒有達到一定的安全標(biāo)準(zhǔn)和要求,造成了日常工作的延誤。
許多生產(chǎn)商雖然引入了新的生產(chǎn)工藝和流程,但是沒有結(jié)合自身的實際狀況,只是盲目的套用先進技術(shù),照搬一些方法,導(dǎo)致在部件合成和出品時不達標(biāo)。另外,一些檢測分析的成本較高,材料成本高,而生產(chǎn)商趨于利益就忽略了這一關(guān)鍵流程,這對部件的質(zhì)量是不負(fù)責(zé)任的,也是故障發(fā)生的重要原因。
其次6 kV高壓油開關(guān)如果使用比較頻繁或是遇到時間長設(shè)備老化的問題,將會出現(xiàn)油筒漏油的情況,如果開關(guān)漏油嚴(yán)重將會存在弧光短路的危險。
在引進新興技術(shù)的同時需要結(jié)合自身的具體的情況,在保證不會影響原先設(shè)備流程的情況下,有針對性的對設(shè)備進行升級和改造,特別是絕緣層的設(shè)計問題,需要更加重視和更進一步的研究。
現(xiàn)在的彈簧式儲能開關(guān)有兩種,分別為拉簧式和壓簧式。拉簧式的儲能開關(guān)是將其與斷路器直接作用于銜接時的滑塊,以鎖扣達到儲能的目的。這種設(shè)置對于彈簧的要求較為嚴(yán)格,在設(shè)計時也需要對滑塊等進行精確的安置。壓簧式儲能開關(guān)則可以通過反復(fù)運動儲能,結(jié)構(gòu)中呈垂直安置,且設(shè)計的結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜,成本高。
(1)離合器結(jié)構(gòu)防沖擊
在彈簧式儲能開關(guān)的電機與鎖扣之間有一個用于防沖擊的離合器結(jié)構(gòu),在完成儲能時,合閘系統(tǒng)也一并到位,此時電機和鎖扣則可自動分離,防止殘留動能對鎖扣的損害。
(2)互鎖保護裝置
閉合式的儲能設(shè)備,其具有聯(lián)鎖的功能,通過螺旋壓縮彈簧搖臂,連接凸輪并控制彈簧的縱向力,這樣的結(jié)構(gòu)在觸頭跳閘時,會發(fā)生松懈的現(xiàn)象。互鎖裝置可以有效避免彈簧的松懈,其中有一項依靠手動能源的分合閘結(jié)構(gòu),另外包括手柄、滑板,鎖板、支架板、凸合等有效部件,這個裝置一定程度上改善了由凸輪轉(zhuǎn)動導(dǎo)致的送閘現(xiàn)象,是彈簧式儲能開關(guān)的一項優(yōu)勢。
從安全性的角度來說,若電源中的散熱器或外殼沒有接地,此時電源線和散熱器或外殼之間的絕緣良好(阻礙很大)時,盡管電源與散熱器或外殼上的感應(yīng)電壓很高,但是人觸及散熱器或外殼時也不會發(fā)生危險,但如果電源高壓與散熱器或者外殼之間的絕緣層損壞的話,導(dǎo)致絕緣電阻降低,當(dāng)人觸及到散熱器或者外殼時,則會導(dǎo)致較大的電流流過人體,造成人身傷害。若散熱器或者外殼接地,當(dāng)電源高壓與散熱器或者外殼之間短路時,會燒斷熔絲或者導(dǎo)致漏電保護動作。
其次彈簧儲能開關(guān)在實際操作中也存在著安全隱患。例如:運行人員在完成一次送電操作時,要經(jīng)過:檢查開關(guān)在斷開位置--釋放儲能彈簧的能量-斷開開關(guān)--將6 kV儲能開關(guān)推入開關(guān)位—進行彈簧儲能(預(yù)合位)[4]。
整個過程中在“釋放儲能彈簧的能量-斷開開關(guān)”兩步驟時存在著很大的安全隱患。因為目前的彈簧儲能式開關(guān)當(dāng)釋放儲能彈簧時,開關(guān)會處在合閘位置,必須再次將開關(guān)手動分閘才可進行下一步操作。就在這看似簡單的過程中,如果操作人員只是釋放儲能彈簧的能量,就直接將開關(guān)推入開關(guān)柜內(nèi),勢必會造成開關(guān)在合位送電的危害,也就是“犯五防”。所以這是潛在的安全隱患,必須重視,并預(yù)防此類危害的發(fā)生。
彈簧儲能式開關(guān)替代油開關(guān)是順應(yīng)社會發(fā)展需求的,但是每一種新產(chǎn)品的推出都會存在利與弊。所以使用單位要根據(jù)實際工況,人員素質(zhì),針對開關(guān)不同的屬性,精心編制操作、維護規(guī)程。并進行定期的針對性培訓(xùn)。為我國電力行業(yè)的安全發(fā)展做貢獻。
[1]李建基.高中壓開關(guān)設(shè)備實用技術(shù)[M].北京:機械工業(yè)出版社,2001.
[2]馮紹明.6 kV高壓開關(guān)柜防誤操作裝置完善化[J].山東電力技術(shù),1997(5):100-101.
[3]胡慶生.現(xiàn)代電氣工程實用技術(shù)手冊[Z].北京:機械工業(yè)出版社,1994.
[4]陳化鋼.電氣設(shè)備預(yù)防性試驗方法[M].北京:水利電力出版社,1996.