變電站可插拔式標示牌的研制

李孟增，余江山，曾文文，王 宇，吳章瑋

（1.國網安徽省電力有限公司合肥供電公司，安徽 合肥 237300；2.國網安徽省電力有限公司金寨縣供電公司，安徽 六安 237300）

電力供應充足可以為國家經濟發(fā)展提供良好的保障，同時也是人們日常生產生活的基礎。近年來，我國經濟騰飛，電力需求也變得越來越大。變電設備作為供電系統(tǒng)的關鍵部分，其日常運維非常重要。變電站進行工作，標示牌是必不可少的安全底牌，它可以為操作人員提供很好的安全警示作用[1]。

1 變電站內設備標示牌定期維修的必要性

變電站內的設備標示牌通常位于橫擔下方，注明設備雙重名稱及相別。標示牌常規(guī)采用印刷品粘貼于相關板材，因自然因素約2 年后會發(fā)生變色與失色，需要及時進行更換。在需要對標示牌進行更換時，由于標示牌距離帶電運行設備較近，需要停電方能完成更換工作。但為了保障供電可靠性，不是所有的停電計劃都予以批準。因此，部分標示牌雖然不清楚，但是卻不能夠及時完成更換維護，存在一定安全運行風險。

1.1 標示牌進行定期更換的原因

變電站高位橫擔上是運行設備，其下方安裝標示牌。當設備轉檢修或設備間隔名稱變更時，標示牌清晰與否至關重要，若不能及時更換，很容易引發(fā)誤入帶電間隔進而發(fā)生人身觸電的惡性安全事故。正常情況下標示牌的使用周期為1～2年。

1.2 標示牌更換需要停電作業(yè)的原因

大多數標示牌懸于運行設備的橫擔下方，距離一次設備距離較近，在對標示牌進行更換維護時，人體與帶電設備的距離不能夠滿足安全規(guī)定要求的安全活動距離，因此在設備處于運行狀態(tài)下，不能完成標示牌的更換維護工作，而是須填報相應的停電計劃，方能完成標示牌更換維護工作。

1.3 傳統(tǒng)模式下更換標示牌耗時長

以35 kV 銀灣、全軍、桃?guī)X、白塔畈變電站為例，在對變電站內戶外設備標示牌進行更換維護工作中，通過查閱近5 次的工作記錄，對比統(tǒng)計變電站標示牌更換停電時間，得出統(tǒng)計表如表1所示。

表1 標示牌更換平均停電時間 h

由表1可知，近6年內，在對變電站內戶外設備標示牌進行更換維護工作中，標示牌的平均停電時間為5.105 h。在對變電站內設備標示牌進行更換維護工作中，由于標示牌距離帶電設備較近，且標示牌易于老化，須反復、長時間停電才能完成更換維護工作。

2 研制變電站可插拔式標示牌

在標示牌安裝座與標示牌之間由傳統(tǒng)的螺絲安裝式變更為插拔安裝式，在安全監(jiān)護下，可以不停電完成標示牌更換維護工作，進而能夠及時、有效地完成標示牌更換維護。在國網商城中查找，未見含有插拔安裝式標示牌，因此QC 小組成員決定自行研制以滿足工作需要。

2.1 變電站可插拔式標示牌研制目標

研制變電站可插拔式標示牌，應滿足：僅須一次停電，但是在以后的標示牌更換維護工作中無須停電即可多次進行插拔，完成標示牌的安裝與拆卸工作，進而解決因安全距離不足需要反復、長時間停電方能完成標示牌更換維護工作的問題。利用一次停電機會完成標示牌更換維護工作后，停電時間由5.105 h降低到1 h以內。

2.2 變電站可插拔式標識牌研制過程

2.2.1 確定最佳一級方案

根據設定的目標，利用頭腦風暴法，形成3 種方案：永磁吸合固定式、螺絲旋轉固定式、彈簧卡扣插拔固定式，并進行整理，繪制成親和圖，如圖1所示。

圖1 可插拔式標示牌親和圖

經過分析，彈簧卡扣插拔固定式雖然制作工藝復雜，但在實際工作中它能夠很好地將標示牌固定在變電站內設備下方的橫擔上，且易安裝、易拆卸，因此選用此種方案。

2.2.2 細化分解一級方案

對一級方案進行進一步分解，整體材質選用、彈簧卡扣固定位置選擇、標示牌安裝方式選用3 個方面出發(fā)，進行細化。

整體材質選用絕緣與金屬材質組合式，即標示牌插拔件的卡扣、襯板、外板采用絕緣材料，非絕緣材料為卡扣張力小彈簧。該種方式標示牌的整體絕緣水平較高，更能夠滿足安全運行與使用需求，能承受標示牌安裝拆卸過程中的機械強度。

彈簧卡扣固定位置選擇彈簧卡扣下端上推式，即導航板與固定于橫擔的基座為一體，彈簧卡扣與標示牌外板、傘狀襯板等為下插拔件，上推絕緣棒，使卡扣的卡齒卡入基座的卡槽位，進而完成標示牌安裝，下拉卡扣收縮牽引件的孔隙，完成標示牌的拆卸工作。該種方式易操作，更利于對彈簧卡扣等金屬疲勞件的保養(yǎng)與維護。

標示牌安裝方式選用絕緣棒穿孔上挑式，即在固定連接彈簧卡扣與外板的傘狀襯板設計一個圓形孔洞，絕緣棒的頂端設計一個十字架，插入襯板上孔挑起標示牌插拔件，使其卡扣通過基座導航板進入基座內部，絕緣棒繼續(xù)上推使卡扣的卡齒卡入基座的下卡槽位，然后十字架從襯板上孔移動至襯板下部，繼續(xù)上推絕緣棒，使卡扣的卡齒卡入基座的上卡槽位，進而完成標示牌安裝，頂端十字架穿過卡扣收縮牽引件的孔隙并下拉，即可拆除標示牌插拔件。該種方式結構簡單，易操作，且能夠十分快捷地完成標示牌的安裝與拆卸工作。

2.2.3 二級方案對策實施

對策實施一：絕緣與金屬材質組合式。標示牌插拔件的卡扣、襯板、外板采用絕緣材料，金屬材質為卡扣張力小彈簧，如圖2所示。

圖2 絕緣與金屬材質組合式示意圖

效果檢查一：經檢查能夠達到目標要求“標示牌的整體絕緣水平較高，更能夠滿足安全運行與使用需求，且能承受標示牌安裝拆卸過程中的機械強度”。

對策實施二：彈簧卡扣下端上推式。導航板與固定于橫擔的基座為一體，彈簧卡扣與標示牌外板、傘狀襯板等為一體，上推絕緣棒，使卡扣的卡齒卡入基座的卡槽位，進而完成絕緣棒安裝，下拉卡扣收縮牽引件的孔隙，完成標示牌的拆卸工作。

效果檢查二：經檢查能夠達到目標要求“易操作，能夠對彈簧卡扣等金屬疲勞件進行保養(yǎng)與維護”。

對策實施三：絕緣棒穿孔安裝式。在固定連接彈簧卡扣與外板的傘狀襯板設計一個圓形孔洞，絕緣棒的頂端設計一個十字架，插入襯板上孔挑起標示牌插拔件，使其卡扣通過基座導航板進入基座內部，絕緣棒繼續(xù)上推使卡扣的卡齒卡入基座的下卡槽位，然后十字架從襯板上孔移動至襯板下部，繼續(xù)上推絕緣棒，使卡扣的卡齒卡入基座的上卡槽位，進而完成標示牌安裝，頂端十字架穿過卡扣收縮牽引件的孔隙并下拉，即可拆除標示牌插拔件。

效果檢查三：經檢查能夠達到目標要求“結構簡單，已操作，且能夠十分快捷地完成標示牌的安裝與拆卸工作。”

2.3 效果檢查

2.3.1 活動前后效果對比

該裝置主要針對高位標示牌更換難點，在標示牌安裝座與標示牌之間由傳統(tǒng)的螺絲安裝式變更為插拔安裝式。只須利用一次停電機會把標示牌安裝座（導航卡槽基座）固定在高位橫擔上，以后的標示牌更換維護只須通過標示牌插拔件在導航卡槽基座上插入、拔除即可，在安全監(jiān)護下，可以不停電完成標示牌更換維護工作，進而能夠及時、有效地完成標示牌更換維護。

2.3.2 目標值檢查

通過現場的調研與推算，仍以4 個變電站進行新研制的變電站可插拔式標示牌，經過現場模擬操作，推算統(tǒng)計第一次停電更換時間，及標示牌換代以后，變電站標示牌不停電更換時間。更換時間統(tǒng)計如表2所示。

由統(tǒng)計表可知，采用新研制的可插拔式標示牌裝置后，變電站內平均停電時間僅為0.142 h，而平均更換時間僅為0.58 h，均遠小于傳統(tǒng)方式下的5.105 h，達到了設定的目標值小于1 h。

表2 效果檢查表 h

2.3.3 經濟效益檢查

新研制的可插拔式標示牌，只須要一次停電機會完成標示牌更換工作后，后續(xù)對標示牌的更換維護工作無須停電即可完成。就每一座變電站而言，每次更換工作需要停電約5 h，平均1.5年更換一次，也就是說每座變電站每年就少停大約3 h，金寨供電公司共計28 座變電站，每年就會減少近100 h 的停電時間，經濟效益十分可觀。

3 結束語

新研制的可插拔式標示牌的投入使用有效地提高了供電的可靠性，同時也會降低了作業(yè)人員的勞動強度，降低作業(yè)過程中的安全風險。提高了供電可靠性，間接降低客戶投訴率，維護了公司形象。