手车式开关柜安全漏洞分析及治理方案

梅正南

（滁州供电公司，安徽 滁州 239000）

2009年3月，某公司员工在进行35 kV KYN-40.5型开关柜“手车轨道外观检查”时，已封闭的触头隔离挡板因受到意外踩踏而被违章开启，该员工因身体失衡，触及带电部位，造成触电死亡事故。虽然这种类型的事故并不多见，却暴露出手车式开关柜(含中置柜)存在的安全漏洞，即带电部位的隔离挡板缺乏闭锁装置，存在误入的安全隐患。一旦现场作业人员的安全意识淡薄或者安全监护不到位，就有可能发生触电伤亡事故。

由此，笔者对现有的手车式开关柜进行了调查和分析，并提出了相应的改进方案，以期杜绝此类事故的发生。

1 手车式开关柜安全漏洞分析

1.1 现有开关柜的设计导致安全防护存在漏洞

笔者走访了15座变电站和30家用电客户，对使用中的手车开关进行了调查，同时通过网络、竣工资料、产品宣传手册等渠道，查阅了国内外多种品牌、型号的10 kV中置柜和35 kV手车式开关柜的产品目录。调查发现，目前生产和运行中的手车式开关柜(含中置柜)虽然安装了可以遮蔽带电静触头的隔离挡板，却没有设计安装可防止触碰挡板连动机构的闭锁装置。也就是说，当开关手车拉出后，柜内隔离挡板连动机构直接暴露在柜体空间内，一个人就可以随便开启。这种设计缺陷给电力企业的安全生产埋下了重大的安全隐患，容易导致人身触电伤亡事故的发生。

1.2 现有的安全防护完全依赖于员工的安全意识和人工监护

手车式开关柜(含中置柜)转检修状态时，操作程序是将断路器分闸，手车开关拉出，并在高压开关柜柜门上加装程序锁。这项措施解决了“开关检修”时防误入的问题。但是，当柜体内手车空间的行程开关、传动连杆、传感器、除湿器等零部件需要检修时，检修人员必须进入柜内，锁上的柜门必须打开，现有防误入措施将被迫解除。虽然在隔离挡板处设置“止步，高压危险！”等警告标示牌，但由于没有闭锁装置可利用，只能完全依赖于员工的安全意识和人工监护。一旦监护人和检修人疏忽大意，就有可能发生事故。

2 治理方案

由上面的分析得出结论，必须研制一种可靠的闭锁装置来弥补手车式开关柜的设计缺陷，确保在检修柜体空间内的零部件时能使触头隔离挡板可靠封闭。此装置既要保证人身安全，又要保证手车进出顺利和设备的安全运行，还要考虑变电站美化和节约方面的要求。

2.1 提出方案并确定最佳方案

由于没有可供直接借鉴的产品，因此在综合考虑了防误装置的构造、安装位置、应用效果等因素后，提出8套方案。这些方案的比较见表1。

通过分析和现场实物模拟，确定方案2——“1片Z形固定片与机构连板组合”和方案6——“2片固定片组合”为最佳方案。

2.2 技术方案

(1) 利用开关柜现有装置，增加固定片，使隔离挡板在手车空间零部件检修时能可靠封闭，完善对人身安全的防护。

表1 静触头防误入装置方案比较

(2) 以隔离挡板、开关柜柜体和机构连板的特定位置为固定片安装基础，科学地选择固定片外形尺寸和连接件平面朝向带电部位的连接方式，保证手车进出顺利，防止产生额外放电因素。

(3) 固定片采用不锈钢或敷锌板用机械冲压成型，尖角和沿口经打磨钝化工艺处理，使得固定片小巧玲珑，防止刺割伤，满足设备美化和节约要求。

2.3 具体改造方法

2.3.1 利用隔离挡板的改造方法

考虑固定片受外力作用变形需检修或更换的可能，建议尽量不采用将固定片直接焊接或铆接于隔离挡板的连接方式。

2.3.1.1 对2块单片式对接封闭的隔离挡板

如图1、图2所示，用2片带圆孔的L形固定片①，将锁孔③对正，分别在2块挡板④封闭对接口处找准、钻出安装孔。左右位置在隔离挡板上、靠近柜体侧⑥或两相静触头绝缘套管之间⑦；用螺栓或平帽螺钉由挡板朝带电部位面穿入手车空间面，拧紧螺母至弹簧垫片压平。检修手车空间零部件时，将程序锁⑤锁杆穿入固定片锁孔中锁住，即可实现闭锁。

图1～图5中标号说明如下： ①-带圆孔的L形闭锁固定片，②－固定片安装孔，③－圆形锁孔，④－隔离挡板，⑤－程序锁，⑥－固定片在挡板靠柜体侧对接口处安装位置，⑦－固定片在挡板绝缘套管间对接口处安装位置，⑧－静触头绝缘套管，⑨－带长孔的折弯形闭锁固定片，⑩－带圆孔固定片的穿入孔， －折叠式挡板转轴处， －固定片在挡板靠柜体侧折叠转轴处安装位置， －固定片在挡板绝缘套管间折叠转轴处安装位置，14－Z形闭锁固定片，15－与机构连板配合安装位置，16－机构连板，17－固定转轴，18－机构连板钻孔位置，19－活动转轴。

2.3.1.2 对两片折叠式隔离挡板

如图3、图4所示，用带圆孔的L形固定片①和带长孔的折弯形固定片⑨各1片，调整固定片⑨的折弯角度与挡板折叠边角度相近；将固定片①穿入固定片⑨的长方形孔⑩，微调使两固定片进出灵活、便于上锁，分别在2块挡板的折叠转轴处 找准、钻出安装孔。左右位置在隔离挡板上、靠近柜体侧 或两相静触头绝缘套管之间 ，用螺栓或平帽螺钉由挡板朝带电部位面穿入手车空间面，拧紧螺母至弹簧垫片压平。检修手车空间零部件时，将固定片①穿入长方形孔中，将程序锁⑤锁入圆锁孔中，即可实现闭锁。

图1 带圆孔的闭锁固定片组合结构及程序锁锁定示意

图2 圆孔L形固定片在隔离挡板对接口处安装位置示意

图3 带圆孔与带长孔的闭锁固定片组合结构及程序锁锁定示意

图4 圆孔与长孔L形固定片隔离挡板折叠转轴处安装位置示意

2.3.2 利用柜体和挡板机构连板的改造方法

2.3.2.1 Z形固定片与机构连接配合

如图5所示，用1片Z形闭锁固定片14，左右位置在隔离挡板机构固定转轴17与活动转轴19之间、尽量靠近固定转轴处；上下位置在隔离挡板封闭时，使Z形固定片锁孔③对准机构连板16，在开关柜柜体隔板上找准、钻出安装孔15，孔上铆接螺母，用螺栓将Z形固定片固定；对正固定片锁孔③在机构连板上钻孔18。检修时，将程序锁⑤锁杆穿入锁孔③和孔18，锁住即可实现闭锁。

图5 Z形固定片结构及与机构连板配合使用安装位置示意

2.3.2.2 Z形固定片与柜体连接

用上述方法先在机构连板上钻孔18，Z形固定片锁孔③对正机构连板孔18，并以此为圆心，以Z形固定片安装孔②为半径，在柜体上找出适合安装、维修的位置处15钻孔，孔上焊接螺母，再安装Z形固定片14。

2.3.2.3 注意事项

考虑固定片受外力作用变形需检修或更换的可能，建议尽量不采用将固定片直接焊接或铆接于柜体的连接方式。

3 结束语

改造前，因手车式高压开关柜防误入装置不全面，作业时的安全防护完全依赖于人，且由此引发了触电死亡事故。改造后，弥补了开关柜防误入设计的缺陷，从根本上堵住了安全防护漏洞，杜绝了此类事故的发生。

采用固定片组合成的闭锁装置，只改变程序锁上锁位置，而没有改变操作流程、没有额外增加运行和检修人员的工作量。该项闭锁装置构造简单，成本低廉，安装方便。2套方案有4处安装位置和不同的连接方式，可供手车式开关柜用户或生产厂家任选使用。