变电站10kV开关柜整体更换施工风险辨识与管控

张胜宝    陈  鲲

深圳供电局有限公司，广东省深圳市  518000

【摘  要】变电站10kV开关柜整体更换属于风险较高的施工项目，为实现有效安全管控，本文从施工过程细节出发，围绕临近带电设备作业、运行设备作业、高处作业和交叉作业，分析了容易造成作业人员误入带电间隔、误碰带电设备、高处坠落和相互阻碍的主要危险点，运用风险管理理念，提出了围栏设置、安装水平生命线装置、组建工作协调小组的具体技术措施和组织措施，起到提前隔离和降低风险作用，有效预防事故事件发生。

【关键词】误入带电间隔；误碰带电设备；高处作业；交叉作业；围栏设置；水平生命线装置；工作协调；

近年来，伴随着社会发展对供电质量需求不断提高和2000-2010年电网建设高峰期投运设备批量服役到期，变电站老旧10kV开关柜整体更换工程日渐增多。10kV开关柜整体更换施工具有工期长、工序繁、作业人员多、不同专业交叉作业、工作地点临近带电设备等特点，存在误入带电间隔、误跳运行设备、机械伤害、高坠、专业间干扰等风险，需要对施工过程开展全面分析和制定系统管控措施。

1  变电站10kV开关柜整体更换主要施工内容

拆除10kV开关柜一次电缆→拆除10kV开关柜保护装置及二次回路→拆除10kV开关柜内母排→拆除10kV开关柜柜体→制作新10kV开关柜土建基础→新10kV开关柜柜体安装→新10kV开关柜母排安装→新10kV开关柜保护装置及二次回路安装→新10kV开关柜一次电缆安装→新10kV开关柜二次回路调试和完善→新10kV开关柜交接试验→新10kV开关柜母线耐压试验→新10kV开关柜一次设备专业验收→新10kV开关柜二次设备验收及联调→新10kV开关柜启动操作^[]。

2  变电站10kV开关柜整体更换施工主要危险点

2.1  与运行系统隔断点

由于10kV开关柜需整体拆除，需先将10kV开关柜与运行系统隔离，形成与运行变压器、相邻运行10kV母线两类隔断点。隔断点一侧是检修设备（工作地点），另一侧是带电设备，存在较大的误入带电间隔、误碰带电设备风险。

（1）与运行变压器隔断点

部分10kV开关柜整体更换施工采取变压器不停电开展（特别是三卷变），具体施工方法为首先将变压器停电，拆除变压器与10kV开关柜之间连接母排（示意图见图1）；然后变压器恢复运行，开展10kV开关柜整体更换施工；最后待开关柜更换完成后，将变压器再次停电，恢复变压器与10kV开关柜之间连接母排，再将变压器和10kV开关柜一起恢复运行。

图1 运行变压器与10kV开关柜之间隔断点示意图

（2）与相邻运行10kV母线隔断点

为了保持足够安全距离，一般保留紧邻运行10kV母线的一面10kV开关柜（多数为分段开关柜）处于停电状态但不拆除，拆除该柜与其他待拆除开关柜之间连接母排作为隔断点。以图2为例，10kV 1M开关柜待更换，10kV 2M开关柜在运行中，10kV 1M分段开关柜虽然处于检修状态，但其上端与10kV 2M开关柜相连带电，拆除其下端与相邻开关柜的连接母排作为隔断点。

图2 与相邻运行10kV母线隔断点示意图

2.2  在带电10kV开关柜作业

以图2为例，10kV分段开关柜因上部带电不在拆除更换范围内，但其二次回路与10kV 1M存在联络，在拆除二次回路时仍需将其列入施工地点，存在较大的误碰带电设备风险。

2.3  10kV线路转供

部分10kV线路供电用户可能不同意长时间供电中断，供电部门一般采取在变电站临时安装转接箱将该部分10kV线路转由其它10kV母线供电的方式。该部分10kV线路在施工期间仍处于运行状态，存在较大的误入带电间隔、误碰带电设备风险。同时，临时转接箱若出现产品质量或安装工艺问题，存在电缆转接头短路风险^[]，可能对转接箱周围施工人员造成人身伤害。

2.4  10kV开关柜顶部高处作业

在拆除旧开关柜和安装新开关柜过程中，施工人员需要经常在开关柜顶部作业，开关柜顶部离地高度超过2米^[]，其表面没有安全带挂接点或挂接点处在作业面以下^[]，无法满足高处作业配戴安全并高挂低用的要求。

2.5  不同专业交叉作业

10kV开关柜整体更换涉及一次、二次、土建、试验多个专业，存在不同专业同时开工情况，专业间可能存在相互阻碍问题，如：保护装置传动与断路器检修维护、10kV母线耐压试验与10kV开关柜附件安装无法同时开展，若工序安排不当，甚至可能造成人身伤害。

3  变电站10kV开关柜整体更换施工风险管控

3.1  加强安全围栏隔离作用，降低误入带电间隔、误碰带电设备风险

（1）强化工作范围出入口设置

通过安装硬质围栏确保从变电站大门到工作地点仅有一条通道，示例见图3；通过合理分布围栏网确保工作地点仅有一个入口；通过放置铁马和上锁确保工作范围内通往其它运行设备室的门、楼梯间和走道完全封闭，示例见图4。

（2）采取多种措施强化隔断点的隔离

选择合适的地点进行隔断，尽量使隔断点位于工作范围之外（即围栏之外）。在隔断点周围粘贴警示牌，提醒施工人员隔断点带电。在隔断点顶部不带电一侧安装绝缘挡板，在立体空间阻断通往带电侧通道，示例见图5。

（3）采取特殊措施设置带电10kV开关柜围栏

在10kV开关柜整体更换过程中，一般仅二次施工地点涉及带电10kV开关柜，具体工作地点位于开关柜前上部的二次小室。为避免一次作业施工人员误拆带电10kV开关柜，应将带电10kV开关柜排除在围栏围拢成的工作范围之外，但在开关柜二次小室的柜门上悬挂一块“在此工作”标志牌，提示二次作业施工人员该处为工作地点；在带电10kV开关柜其它部位悬挂“设备在运行中”红布帘，警示其它作业施工人员该处为带电设备。示例见图6。

图6  带电10kV开关柜上的围栏和标志牌设置

（4）强化10kV线路转接箱四周围栏隔离作用

在现场勘察阶段，应尽量考虑将10kV线路转接箱设置在远离施工人员进出通道和工作地点的角落位置。在布置10kV线路转接箱围栏时，应采用铁质材料制作的围栏，围栏高度不应低于1.7米，围栏边界应尽可能远离10kV线路转接箱，最大程度降低转接头短路爆炸引发的次生伤害。示例参见图7。

图7  10kV线路转接箱四周围栏设置

（5）提前绘制围栏布置示意图

由于10kV开关柜整体更换施工围栏设置需要考虑较多因素，为避免现场布置围栏时出现错漏，建议在现场勘察阶段绘制一张围栏布置示意图，供围栏布置时对照和验收时核对，示例见图8。同时，为减少围栏布置对施工工期的占用，建议在施工开工前1-2天完成围栏布置，并履行验收手续。

图8 围栏设置示意图

3.2  在10kV开关柜上方安装水平生命线装置，用于提供安全带挂点

在10kV高压室通道两侧墙壁和天花板上，以两个或多个挂点固定且任意两挂点间连线的水平角度不大于 15 °的，由钢丝绳、纤维绳、织带等柔性导轨或不锈钢、铝合金等刚性导轨组成的用于连接坠落防护装备与附着物（墙、地面、脚手架等固定设施）的装置^[]，称为“水平生命线”，示意图见图9。在10kV开关柜顶部作业时，安全带可悬挂在水平生命线上。该装置成本低，安装和拆除也方便，不影响施工人员在10kV开关柜顶部自由移动，适合推广使用。

图9 水平生命线装置

3.3  开工前成立工作协调组，统筹安排不同专业工作顺序

由参与施工的各专业安排人员组成工作协调组，推举或指定协调总负责人和各专业联络人，由总负责人召集联络人讨论，综合考虑各类因素，制定和发布各专业施工工期安排计划表，表格模板见表1。各专业后续应严格按照计划表施工，出现工期提前或滞后时应提前向总负责人汇报，总负责人调整和发布新的计划表，实现对工作内容、时间和风险进行预控。

表1  多专业交叉作业工作协调表（模板）

4 结语

本文针对10kV开关柜整体更换施工中存在的误入带电间隔、误碰带电设备、高处坠落、交叉作业阻碍等主要风险开展了分析，结合实践经验，从围栏布置、安全带挂点设置、工作协调三方面提出了多项针对性管控措施。其中，大部分措施是在开工前实施，需要做好大量前期工作，把资源更多投入在风险预控上。

参考文献

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[] 中国国家标准化管理委员会.坠落防护 水平生命线装置:GB 38454-2019[S].北京：中国标准出版社，2020：1