可更换式“五防”锁具防护罩的研发

徐春雷，周 明，刘 杰，李志强

(国网新疆电力公司阿克苏供电公司，新疆 阿克苏 843000)

0 引言

各类变电站使用的防误锁具长期暴露在外，普遍存在气候和环境适应能力差的问题。从目前使用的防误锁具结构来看，其顶部防护较为完善(均采用对扣式防雨帽结构)，雨水和沙尘不会垂直落入锁体内部，但底部防护严重不足，甚至没有防护。在风沙、雨水和交变电场的长期作用下，雨水和沙尘会沿着锁具的缝隙进入锁体内部，造成沙土堆积、生锈和电化学腐蚀等现象，使锁具的可靠性明显变差，出现损坏现象，导致锁具不能开启等问题。图1为“五防”锁具内沙土堆积情况。针对这种状况，在历年调研的基础上，提出研制可更换式“五防”锁具防护罩，以满足现场实际应用的需求。

图1 “五防”锁具沙土堆积情况

1 可更换式“五防”锁具防护罩的设计

1.1 “五防”锁具无法开启的原因

变电站内“五防”锁具无法开启的原因如下：

(1) 密封盖损坏、丢失。原厂家配置的密封盖材质为硬质塑料，长期暴露在室外阳光照射下，极易老化、变脆，造成密封盖断裂、无法密封或遗失。

(2) 密封盖密封不严。因“五防”锁具为铁质材料，密封盖为硬质塑料，再加上制造工艺等原因，造成锁具与密封盖不能达到严丝合缝，锁具内部极易被尘沙侵入，导致锁具无法打开。

(3) 锁具损坏率高。在沙尘较大地区，原有密封盖不能达到预期密封效果，沙尘极易侵入锁具内部，造成内部元器件卡涩、失灵，锁具无法打开。

1.2 “五防”锁具可更换式防护罩的设计方案

通过现场查看“五防”锁具外观，提出2种可更换式防误锁具防护罩设计方案，即根据防护部位分为局部防护罩和整体式防护罩2类。

(1) 局部防护罩的设计。图2为局部防护罩示意，防护罩与锁具之间有不锈钢链条进行连接，在其侧面有凸台，用手可拨开防护罩。该设计对锁具关键部位进行了防护，成本相对较低。

(2) 整体式防护罩的设计。如图3所示，整体式防护罩从锁具上部套入，底部可向内折叠，起到防护作用。整体式防护罩的特点是具有整体防护作用，成本相对于局部防护罩要高。

可更换式防误锁具防护罩材质采用了优质的耐高/低温、防水防晒、高弹性的硅橡胶。由于锁具在户外使用，长期暴露在阳光下，为达到防紫外线和延长老化时间的目的，进行了大量的紫外线老化或屋外暴露试验验证。试验结果表明，用该材料制成的锁具防护罩，其表面产生龟裂或经紫外线照射老化严重致无法使用的最低年限为10年。

图2 局部防护罩示意

图3 整体式防护罩示意

2 改造及效果分析

据统计，某供电公司下辖127座35 kV及以上等级变电站，站内“五防”锁具近12 700个。按照每年“五防”锁具因沙尘堆积堵塞、生锈和电化学腐蚀等造成的更换率为5 %来计算，需要更换12 700×5 %=635个。根据2015年物资招标中“五防”锁具单价50元(含税)计算，需花费635×50=31 750元=3．175万元。以10年为周期，更换锁具需花费3．175×10=31．75万元。

采用局部防护罩方案，对全部“五防”锁具进行改造，每个锁具成本15元，共需12 700×15=190 500元=19．05万元。相比更换锁具直接减小成本31．75-19．05=12．7万元。此外，因该供电公司变电站地处偏远，每次更换“五防”锁具需人员乘坐车辆前往现场更换(平均330 kV变电站往返耗油96元，220 kV变电站往返耗油54元，110 kV变电站往返耗油36元），使用本方案产品后10年中间接节约附加成本 (96×78+36×40+54×9）×10=94 140元=9．414万元(假设每个变电站每年往返更换1次)。

采用局部防护罩，在锁具底部进行防护，结合“五防”锁具自身的上层防护，构成了完整的防尘体系，非常适用于风沙较大的新疆、甘肃、青海等地。该改造方法有效消除了“五防”锁具因沙尘堆积而损坏的隐患和可能由此引发的事故，保障了电网的安全稳定运行。采用可更换式防误锁具防护罩后，减少了“五防”锁具更换的频率和时间，降低了操作过程中的安全隐患，提高了电网供电可靠性，创造了经济价值。

3 结束语

可更换式“五防”锁具防护罩在原有锁具的基础上进行改造，工作量小，延长了锁具的使用寿命，防尘淤积效果好，避免了锁体内部因沙土堆积、生锈和电化学腐蚀等多种现象导致的锁具可靠性变差、容易损坏导致锁具不能开启等问题的出现，提高了运维人员操作的效率，缩短了倒闸操作的时间。本研究成果已申请并通过了实用型专利。

1 吴培枝，汪卫平．变压器检修过程中五防闭锁的实现及推广[J]，电力安全技术，2012，14(8)：15-16．