一種低壓空氣開關絕緣操作桿的研制

陳俊 陳健偉

摘要：低壓空氣開關具有一定的滅弧功能，在配電回路發生故障時，可實現自動跳閘，切斷故障電流，但檢修人員在現場搶修過程中對其試送電時，即便佩戴好絕緣手套，仍會對檢修人員的人身安全造成威脅。為此，研制了一種低壓空氣開關絕緣操作桿，它可延長檢修人員與故障點之間的安全距離。檢修人員在操作低壓空氣開關時，配套使用絕緣手套與該絕緣操作桿，可起到雙重保護作用。

關鍵詞：絕緣手套;低壓空氣開關;絕緣操作桿;安全距離

0 引言

低壓空氣開關是一種過載保護開關，由焦耳定律Q=I2Rt可知，電流越大，發熱量越大。當線路過載時，若流經線路中的電流超過低壓空氣開關的額定電流，則過高的電流使低壓空氣開關熱元件產生較高的熱量，使雙金屬片發熱變形讓脫扣器脫扣，低壓空氣開關跳閘[1]。低壓空氣開關普遍運用于低壓配電網，具有控制和多種保護功能，可判斷當前低壓配電回路中的電流是否超過額定電流，以及是否存在短路故障或失壓等現象，并在發生上述現象時及時切斷過電流回路，保護電氣設備[2]。同時，低壓配電回路在計劃檢修或出現故障需要搶修時，應設置安全措施，將檢修回路隔離，斷開部分低壓空氣開關，保護檢修人員的人身安全。實際工作中，當檢修作業完成后，檢修人員對低壓空氣開關試送電時，即便佩戴好絕緣手套，當開關本體存在故障或故障點比較靠近人體時仍有可能產生電弧，甚至出現開關爆炸的情況，對檢修人員的人身安全造成威脅[3-5]。基于此，某公司結合所轄區域低壓配電網中低壓空氣開關的布置情況，根據低壓配電網檢修工作需要，研制出了一種通用型低壓空氣開關絕緣操作桿，以免檢修人員在操作過程中被電弧灼傷或因開關爆炸受傷。

1 絕緣操作桿設計

該公司所轄區域的低壓配電網檢修時，在檢修作業結束，低壓空氣開關試送電檢查低壓配電回路時，曾發生過5起因低壓空氣開關出現故障產生電弧灼傷操作人員的事件，2起低壓空氣開關爆炸事件。為確保運行操作人員的安全，該公司研制了一種低壓空氣開關絕緣操作桿。

該低壓空氣開關絕緣操作桿，可保證操作人員與低壓空氣開關有足夠安全的距離。操作人員雙手佩戴絕緣手套握住操作桿后端，用絕緣操作桿代替傳統的絕緣手套后直接操作低壓空氣開關，可大大降低操作人員的安全風險。通過查閱相關文獻和技術規范，設計人員明確了對絕緣操作桿的端頭（與低壓空氣開關直接接觸部分）設計，應當保證絕緣操作桿能夠在各種環境條件下實現低壓空氣開關合閘、斷開的動作要求，并將操作桿的端部設計成一大一小，以實現一桿多用，同時，還應增強整個絕緣操作桿端部的牢固性。針對絕緣操作桿的桿部設計，一方面需要選擇絕緣、抗壓、耐熱性能良好的材料，另一方面應將絕緣操作桿桿部形狀設計為圓柱形狀。通常電力系統絕緣操作桿采用的連接方式是螺紋結構連接，所以在低壓空氣開關絕緣操作桿設計過程中，需要在絕緣操作桿底部以及兩端設計攻絲，并使用螺紋結構將兩部分結合，以保證絕緣操作桿的穩固性。根據低壓空氣開關出現故障時產生電弧的距離，絕緣操作桿長度應設計為0.5 m以上。

2 絕緣操作桿組成及注意事項

2.1? ? 絕緣操作桿組成

該公司設計的低壓空氣開關絕緣桿由操作頭支架、大齒輪、小齒輪、連接套管、絕緣管、螺紋接頭、方孔插接頭、方形傳動頭、芯軸絕緣管、曲柄等部件組成，設計為3節，如圖1所示。其材質主要為鋁合金和環氧玻璃，各部件材質及尺寸如表1所示。

2.2? ? 絕緣操作桿保管注意事項

（1）該低壓空氣開關絕緣操作桿由3節組成，在保管存放時，需將小節分解，將表面帶有絲扣的一段裝入專用的袋子中，不可碰磨，防止桿體表面和絲扣擦傷。

（2）使用潔凈布定期對存放的絕緣操作桿進行擦拭，存放在通風干燥的區域或恒溫、除濕柜內。

（3）每半年對絕緣操作桿進行一次技術檢測，確保絕緣良好。

2.3? ? 絕緣操作桿操作注意事項

為了有效規避使用風險，操作人員在使用絕緣操作桿前，一定要仔細檢查絕緣桿表面，確認是否有損傷或脫漆的情況，并用潔凈布對其表面進行擦拭。同時，操作人員應佩戴清潔干凈的手套輕輕地將絕緣操作桿抽出工具袋，然后以懸離地面的方式，將絕緣桿的不同小節用絲扣連接起來，不能將桿體直接放置在地面上，一旦雜物進入絕緣桿絲扣，將大幅降低絕緣效果。在操作過程中，操作人員仍然需要佩戴絕緣手套，防止絕緣操作桿絕緣不良而發生觸電事故。操作結束后，如果絕緣桿表面有雜質或污漬，操作人員應對其進行清潔，清潔后需按正確方式拆解，然后按照2.2的注意事項進行保管。

3 絕緣操作桿實際應用效果

經過技術檢測表明，該公司研制的低壓空氣開關絕緣操作桿的絕緣水平、抗壓性能、耐熱性能均滿足相關標準要求。實際應用時，其容易實現合閘、斷開低壓空氣開關。在合閘低壓空氣開關時，人為制造開關故障，產生的電弧距離遠低于操作人員與故障低壓空氣開關的距離，不會對操作人員的安全造成威脅。因此，該公司研制的低壓空氣開關絕緣操作桿安全、可靠。因絕緣桿結構較為特殊，操作人員應嚴格執行2.2所述的絕緣操作桿保管注意事項和2.3所述的絕緣操作桿操作注意事項。

4 結語

該公司研制的低壓空氣開關絕緣操作桿在合閘、斷開低壓空氣開關時，可避免操作人員因開關故障產生電弧或開關爆炸造成的傷害，希望能給同行業人員提供一定參考。

[參考文獻]

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