一种开关柜及环网柜远距离就地分合闸装置的研制

封崇园 赵凌云 胡兴海

【摘  要】断路器是电力系统中一个重要的组成部分，在长年的运行中，发现控制回路断线的故障情况最为常见，导致断路器不能远动电气分闸，在配电网中，环网柜大多不具备远动分合闸功能，需人员进行就地操作。研制一种开关柜及环网柜远距离就地分合闸装置，在开关发生回路断线或环网柜需操作时，利用断路器的机械脱扣的特性，远距离就地操作分闸，保障操作人员的人身安全与供电可靠性

0引言

在电力系统中，断路器通常是采用远控方式来对断路器进行分合闸操作。在运行过程中，断路器经常会因为回路松动，继电器损坏，测控装置异常等原因，从而造成远方控制无法操作。在此情况下需立即进行处理，若不及时处理，当断路器拒动，保护出口时，断路器无法正常分闸，从而导致保护越级，扩大停电范围，增加经济损失和社会影响。

断路器回路故障时，通常采用就地进行紧急分闸操作。虽然断路器不能远方操作，但断路器本身的机械性能和灭弧功能保持完好，可利用断路器本身的机械性能进行分闸操作。但实际操作过程中，不论是环网柜还是开关柜，或者是开关机构箱内，均存在开关分闸速度低，不能迅速灭弧引起爆炸;又比如灭弧室进水受潮，在分闸过程中火分闸状态绝缘击穿而引起的爆炸等，这些都是导致断路器本身爆炸的原因。加上因为不能远动操作，反而增大了操作人员的人身安全风险。再根据 《南方电网调[2010]8号 关于进一步规范断路器“远方/就地”切换控制回路设计及运行要求的通知》 明确规定禁止人员直接在机构箱内就地操作断路器进行分合闸。在此前提下，操作人员只能用绝缘杆等工具尝试对断路器进行分闸操作，往往这种方法，不仅耗时长，且极大增加操作人员的人身风险。

本文提出研制一种开关柜及环网柜远距离就地分合闸装置，当断路器发生控制回路断线故障或远控功能失效不能远方操作时，操作人员可快速将该装置固定后退至安全范围内，通过遥控器操作该装置，完成断路器操作。此装置消除了操作人员的操作风险并提高供电可靠性。

1、远距离就地分合闸装置结构

1.1 远距离就地分合闸装置整体结构：强磁底座、机械手臂连接步进电机（旋转电机），无线遥控。

1.2 远距离就地分合闸装置结构：包括专用机壳，CPU控制单元，独立信号收发、电源模块、电机驱动模块。

2、远距离就地分合闸装置功能设计

2.1 整套功能：通过无线遥控，启动步进电机（旋转电机）对断路器线圈进行分闸操作，通过断路器位置判断操作正确后，通过遥控退出步进电机。

2.2 功能的实现

2.2.1、该装置的安装固定

开关柜及环网柜远距离就地分合闸装置机体为铝合金材质，在内部连接磁铁，磁铁通过电源控制该磁力。通过磁力作用，将该装置固定在有效位置上。

2.2.2、电机工作控制

通过无线遥控，对步进电机实现进退功能，在更换为旋转电机时，保证电机具有正反转的功能，实现对操作把手的操作。

3、开关柜及环网柜远距离就地分合闸装置关键创新点

3.1 装置本身无需进行第二次接线，该装置为一体化装置，无需接线，只需通过遥控控制。

3.2 装置适用广泛：该装置适用于众多开关柜及机构箱，由于众多开关机构均是金属材料外壳，该装置的磁力底座可直接安装。

3.3 安全系数高：该装置采用独立信号，单独进行加密，不会受到外界影响。

3.4 操作灵活：由于装置的调整采用机械臂的形式，对于复杂的断路器结构依然具备可调整性，不存在因线圈位置不平整而导致无法操作操作。

开关柜及环网柜远距离就地分合闸装置适用性广泛、安全系数高、便于携带，能远程对发生电气故障或无远动分闸功能的断路器进行操作，比起传统的接地分闸操作，提高了操作人员的操作时间以及保障人员的人身安全。

参考文献：

[1]刘洋，黄健，朱建宁，林刚，陈骁，文迪，赵子杰，李志杰，一种断路器机械分闸装置的研制[J]电力设备 2018，28期：145

（作者單位：贵州电网有限责任公司兴义贞丰供电局）