摘要：目前，国网东营供电公司配电运检室抢修班担负着东营市东城及开发区65000余户低压用户的故障抢修服务及362台公用变运行维护工作。通过对日常抢修工作的梳理分析，工作人员发现约83.2%的故障抢修工作都要涉及到低压断路器（包括塑壳断路器、条形熔断器断路器两种）的停送电操作。由于低压断路器多安装于狭窄的楼道、配电间等位置，操作人员都是近距离操作，操作过程极为不便，一旦发生相间短路产生的电弧对操作人员的安全造成较大威胁，操作人员心理压力较大。本文根据抢修现场的实际情况，研究如何改进低压断路器操作方式及操作工具，研制一种多用途低压断路器操作工具，满足操作安全可靠、便捷高效要求。
关键词：低压断路器；操作工具；研究；制作
1．引言
研制低压断路器操作工具，使其达到安全可靠、便捷高效、高适应性、多用途等要求。目标值：（1）便携性，为方便工作人员携带并进行操作，重量应小于1kg；考虑到抢修作业车内工具箱宽度，长度应小于1m。（2）安全性，考虑低压断路器发生短路事故的电弧喷射距离，能够保证操作人员与带电设备距离大于0.5m。同时，工具绝缘耐压强度应符合《电力安全工作规程》的有关要求。（3）适应性，长度在0.5m-1m之内可调节，适应狭窄楼道、配电室内与不同高度表箱、断路器的操作要求。
2.低压断路器操作工具的基本形式和结构的研制方案
2.1操作杆的制作
操作杆长度可以在0.5m-1m之间自由调节锁定，质量小于500g，具有足够的机械强度和一定的安全性。采用2mm铝合金管制作成伸缩式的操作杆，锁止方式采用转动锁止。加装绝缘冷缩管保证安全性。
2.2固定机构的制作
保证操作头牢固，满足操作强度要求，耐操作冲击能力强。考虑操作头连接方式和连接杆螺栓固定方式，设计制作固定机构，画出图纸，交付厂家制作。
2.3操作头的制作
适应常用低压塑壳断路器、条型断路器的拉闸合闸操作，操作可靠。将进行分合闸的“口”形、“凹”形和钩形结构进行合理设计，画出图纸交付厂家一体成型。
2.4 连接机构的制作
使操作头牢固连接在固定机构上，并可根据操作设备的角度调整操作角度并牢固锁定角度。在固定机构与操作头的连接处的接触面上设计合理的锯齿，保证接触面摩擦力。
2.5 装置的组装
完成多用途低压操作工具的组装，使其符合课题最初目标。正确合理的将各个部件连接在一起，组成合格多用途低压断路器操作工具。
3.低压断路器操作工具制作过程及效果验证
3.1操作杆的制作
借鉴市场上所销售的可伸缩式拖把杆结构，利用其自由伸缩锁止的机械原理，采用管壁厚2mm的铝合金管制作出可自由伸缩、带锁止功能的操作杆，同时，为其加装绝缘护套，这样既能满足长度调节功能和高机械强度，又可以确保其安全性。
效果验证：改进后的操作杆为合金材料，机械强度高，伸缩式架构可以确保操作杆在0.5m-1m之间进行调节锁定，加装的绝缘护套为10KV户外电缆终端头冷缩管，可以确保在操作中操作杆不被击穿，具有可靠的绝缘安全性能，满足要求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.2固定机构的制作
充分考虑连接机构的连接方式和固定机构的固定方式，设计固定机构。通过在操作杆顶端和连接机构下端打孔，穿入螺栓，用垫片和螺帽进行锁定，这样既能满足可靠固定和高机械强度，又可以确保其易拆卸，实现之前所定方案的设计。
效果验证：改进后的操作杆为合金材料，机械强度高，伸缩式架构可以确保操作杆在0.5m-1m之间进行调节锁定，加装的绝缘护套为10KV户外电缆终端头冷缩管，经测试，可以确保在380V低压操作中操作杆不被击穿，具有可靠的绝缘安全性能，满足要求。
3.3操作头的制作
目前，日常抢修中多涉及的低压断路器分为塑壳断路器和条形熔断式断路器，其中，塑壳断路器操作把手为长方体，为了保证操作的可靠、到位，故其操作头采用矩形“口”字形状，同时，因额定电流不同其操作把手的宽窄及厚度也各不相同，额定电流为630A是目前在用的塑壳断路器中最大的，故取略大于其宽度和厚度，将“口”字长度和宽度定为50mm和25mm。条形熔断式断路器操作把手为拉环式，拉闸动作需要一个钩形操作头，合闸动作需要一个“凹”字形状固定拉环，确保操作过程的可靠、迅速、到位。最终小组成员采用15mm厚度合金，将“口”字、“凹”字及钩形头进行合理布局，一体成型，这样既可以满足各类断路器操作，又可以确保有足够的机械强度应对操作冲击，同时，如此厚度的合金与连接机构实现角度可调节的软连接相对比较容易。
效果验证：根据模型将操作头制作成型后，用其对各类型低压断路器进行模拟操作，均能达到预定效果，机械强度也符合日常的操作要求。
3.4连接机构的制作
如何将操作头及固定机构牢固连接在一起，并实现操作角度可调节功能，经过小组成员讨论，决定将固定机构前端作为连接头，采取锯齿机构，增大摩擦力，防止滑脱，连接头钻孔略粗于螺栓，用螺栓将操作头固定在连接头上，如图所示。此时，操作头作为“螺帽”，操作头角度确定后，只需将螺栓拧紧，即可将操作头与操作杆可靠连接。
效果验证：在验证试验中，只需将固定螺栓松开，操作头即可根据操作自由转动，以满足塑壳断路器的操作角度要求，将操作头角度固定，即可满足条形熔断式断路器的停送电操作，达到了预期效果。
3.5装置的组装
各部分制作完成后，按照设计方案进行整个装置的组装。首先，由铝合金管制作得到长度可调节的操作杆，为其加装绝缘护套。紧接着，根据之前确定的设计方案，在操作杆顶端打孔，穿入螺栓，安装固定机构。最后，通过利用设计的螺栓+齿轮结构的连接机构将操作头连接到固定机构上，完成整个装置的组装。
效果验证：多用途低压断路器操作工具组装完毕后，完全符合易拆装、角度可调、长度可调的要求。
4.结束语
“多用途低压断路器操作工具”组装完毕后，通过分别针对日常抢修工作中涉及的位置较高的箱变低压出线断路器、位置较低的落地配电箱所用条形熔断断路器、狭窄楼道内的表箱总断路器进行停送电操作实验，现场实际操作，得出所研制的“多用途低压断路器操作工具”实用效果明显，主要特点有以下几方面：（1）满足各类型低压断路器的停送电操作。多用途低压断路器操作工具将各类型低压断路器操作头有机融为一体，操作简便高效。（2）满足各类狭小空间的低压断路器停送电操作。该工具可以在0.5m-1m之间自由调节锁止，使其可以在各类环境操作自如。（3）安全性能高。将操作人员距离低压断路器和带电设备的距离拓展到0.5m-1m，消除了操作人员的恐惧和心理压力，增强了操作安全性和可靠性，避免了因恐惧导致操作不到位带来的安全隐患。（4）机械强度高。全合金材质确保该工具完全可以承受停送电操作产生的冲击力，确保停送电操作动作可靠到位。（5）质量轻，便于单人操作。铝合金材质也使得该工具重量仅有500g，轻巧实用。
论文作者:任新孝,徐晓辉,邵俊川,柴立华,陈冰峰
论文发表刊物:《电力设备》2019年第12期
论文发表时间:2019/10/28
标签：操作论文; 断路器论文; 机构论文; 工具论文; 低压断路器论文; 螺栓论文; 护套论文; 《电力设备》2019年第12期论文;