聯(lián)合接線盒防電弧上電操作裝置研究

引言

安全生產(chǎn)是電力行業(yè)的重中之重,必須貫徹"安全第一、預(yù)防為主、綜合治理"的安全生產(chǎn)方針,規(guī)范安全管理工作,防止電力事故事件發(fā)生,保障電力生產(chǎn)經(jīng)營秩序正常,保證員工在生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)中的人身安全與職業(yè)健康,保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和可靠供電,保證國有資產(chǎn)免遭損失。電弧引起的事故是威脅電力企業(yè)人身安全的眾多事故之一,加深對電弧的形成及危害的研究,不斷探索事故預(yù)防的技術(shù)和管理手段對提高供電安全和可靠性有著重要的意義。

1電弧的形成及危害

電弧的形成一般包括壓縮階段、膨脹階段、排放階段和熱效應(yīng)階段,持續(xù)的時(shí)間都是在毫秒級(jí)別。壓縮階段主要表現(xiàn)為溫度上升,并產(chǎn)生動(dòng)態(tài)壓力波。膨脹階段因?yàn)槿蓟^(qū)與周圍空氣之間產(chǎn)生壓力差而開始產(chǎn)生氣流。排放階段是由于電弧能量繼續(xù)輸入燃弧點(diǎn),產(chǎn)生氣流、空氣流及微粒流,這種強(qiáng)力氣流的熱量及熾熱的微粒,開始對外部產(chǎn)生影響。排放階段持續(xù)的時(shí)間相對長一點(diǎn)。第四階段是熱效應(yīng)階段,表現(xiàn)為包圍短路電弧的空氣溫度接近電弧溫度。

2聯(lián)合接線盒

電能表聯(lián)合接線盒簡稱聯(lián)合接線盒,字母b所在的位置都是連接片,聯(lián)合接線盒的接線端子通過調(diào)整連接片改變接線端子的串并聯(lián),進(jìn)而調(diào)整電壓電流通路。聯(lián)合接線盒要求水平放置安裝,下端連接著電流、電壓互感器的二次端子,上端接到電能表的接線端子。聯(lián)合接線盒適用于單相照明和各種電壓等級(jí)的三相有功、無功電能計(jì)量聯(lián)合接線。聯(lián)合接線盒如圖1所示,在縱向上分為7個(gè)區(qū)域,分別對應(yīng)A相電壓(1c/2c/3c/1a/1b所在的區(qū)域)、A相電流(4c/5c/6c/2a/3a/4a/2b/3b)、B相電壓、B相電流、C相電壓、C相電流、零線。聯(lián)合接線盒的電壓連接片在圖中1b的位置是可移動(dòng)的,連接片向上撥動(dòng)就連接了上邊的電能表和下端的電壓互感器二次接線端子,連接片向下就會(huì)斷開相應(yīng)回路。電流連接片則可以改變互感器二次端的相應(yīng)回路,在正常運(yùn)行時(shí)2b、5b、8b接通,3b、6b、9b斷開,此時(shí),電流互感器二次回路經(jīng)接線盒的相應(yīng)連接片連接至電能表。

三相三線有功電能表、無功電能表經(jīng)聯(lián)合接線盒連接電壓、電流互感器的接線圖如圖2所示。低壓三相四線經(jīng)電流互感器接入圖如圖3所示。電流互感器采用分相接線。

3防電弧上電操作裝置

以低壓用戶為例,新裝或換表工作的電壓為220V、380V或100V,電流為安培級(jí)別,遠(yuǎn)高于安全電壓。上電操作時(shí),經(jīng)常會(huì)由于接線短路、電表短路、接線錯(cuò)誤等原因造成的瞬間高壓而形成短路電弧。另外,在電能表安裝后需要將電壓和電流撥片撥到相應(yīng)位置,這也是最有可能產(chǎn)生電弧的操作。而此時(shí)工作人員的眼睛距離接線盒位置只有50~60cm,手距離接線盒位置只有10cm,存在危及工作人員人身安全和設(shè)備安全的隱患。

本文設(shè)計(jì)了一種采用防火耐高溫阻燃材料制作的防電弧操作裝置。該裝置主要包括三部分:

第一部分是同聯(lián)合接線盒的外罩相類似,可以罩在接線盒上,并且是透明的。第一部分的外罩分為兩層,用于將接線盒里的撥片及螺絲位置與裝置的第二部分在水平方向上錯(cuò)開。這樣設(shè)計(jì)的好處有兩個(gè):第一,可以在撥動(dòng)撥片時(shí)不阻擋到視線,如撥片1b及上下的螺絲應(yīng)該可以通過透明外殼被觀察到:第二,在連接片的位置產(chǎn)生電弧的時(shí)候,可以加強(qiáng)電氣隔離效果。

第二部分是機(jī)械開關(guān),用于操作連接片。由于接線盒上分成了三相電壓、電流和零線共7個(gè)部分,機(jī)械開關(guān)相應(yīng)的設(shè)置成7個(gè)。第二部分的機(jī)械開關(guān)中,電壓和零線的部分僅需上下?lián)軇?dòng),如1b/4b/7b/10b。機(jī)械開關(guān)做成Z字形,一端為作業(yè)人員手持部分,另一端用于操作撥片,并且位置錯(cuò)開不阻擋視線,方便操作。而電流撥片部分的機(jī)械開關(guān)則需要左右移動(dòng),對應(yīng)的數(shù)量也相對多些,如2b/3b、5b/6b和8b/9b。在接線盒的螺絲比較松的情況下,需要固定相應(yīng)的撥片,可采用磁鐵完成。

第三部分是在相應(yīng)螺絲位置設(shè)置相應(yīng)的緊固旋鈕。緊固旋鈕可設(shè)置接在線盒上每個(gè)螺絲的正上方,如1c/2c等,也可僅設(shè)置在有撥片的部分,如1b/4b/7b/10b,以上所有部分均應(yīng)為絕緣材料。

4結(jié)語

由于電弧事故具有不可預(yù)測性和瞬時(shí)性,當(dāng)電弧事故發(fā)生時(shí)才開始補(bǔ)救為時(shí)已晚。將本操作工具罩在接線盒上,就形成了接線與外界的電氣隔離,再通過操作裝置上的工具將撥片撥到相應(yīng)的位置。而此時(shí),即使產(chǎn)生電弧也被隔離開了,有效保障了工作人員的安全。