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1 引 言 高壓開關柜的聯鎖是保證電力網安全運行、確保設備和人身安全、防止誤操作的重要措施。GB3906《3-35kV交流金屬封閉開關設備》對此也作了明確規定。一般把聯鎖描述為:防止誤分、誤合斷路器:防止帶負荷分、合隔離開關;防止帶電掛(合)接地線(接地開關):防止帶接地線(開關)合斷路器、負荷開關:防止誤入帶電間隔。上述五項防止電氣誤操作的內容，簡稱“五防”。“五防”裝置一般可分為機械、電氣和綜合三類。目前，市場上高壓開關柜類型很多，大多數都有較完善的聯鎖方式。但仍有不少高壓開關柜的聯鎖尤其是機械聯鎖不完善，尚不能完全達到“五防”要求。為此，本文就電力系統中大量使用的KYN28-12型金屬封閉鎧裝移開式開關設備(以下簡稱中置柜)的“五防”聯鎖所存在的問題和具體改進方案提出本人的一些看法。 2 中置柜下門聯鎖的改進設計 中置柜的饋電柜下門(電纜室門)聯鎖是通過接地開關操動機構實現的，當接地開關分閘時，接地開關操作桿上的凸輪使下門聯鎖機構中的銷軸鎖住固定在下門的舌板，使下門不能打開;當接地開關合閘時，接地開關操作桿上的凸輪將銷軸下壓，使銷軸上的頸部位于舌板位置，舌板可以脫開銷軸，下門可以打開。正常情況下，這一聯鎖可以實現下門的安全防護要求:斷路器閉合時，電纜室帶電，接地開關不能合閘操作，下門不能打開，防止人員誤入帶電的電纜室;只有當斷路器斷開，接地開關合閘，電纜室不帶電時才能打開下門進入電纜室， 但是，在非正常工作時(如調試、維修)，在下門打開后而忘記關上的情況下，接地開關還可以進行分、合閘操作，這時如果接地開關分閘，斷路器就可以進行合閘操作，而一旦斷路器關合，電纜室就帶電，而由于下門已經打開，人員很容易進入帶電的電纜室而發生人身安全事故。這是中置柜設計中存在的一個嚴重的安全隱患。原設計在設計防誤聯鎖時，只考慮到電纜室帶電時下門不能打開，而忽略了在下門打開時電纜室可以帶電，即沒有作反向考慮，以致留下這一安全隱患。 解決這一問題的辦法是使下門的開、關能夠對接地開關的分、合閘以及斷路器手車的動作過程進行控制:在下門沒有關好的情況下，接地開關可以進行分閘操作，但斷路器手車無法從試驗位置進入到工作位置:必須按順序先關好下門，再分接地開關，手車才能從試驗位置進入工作位置進行合閘操作，以保證人身安全。溫州新機公司根據這種初定方案在原下門聯鎖機構的基礎上改進設計了一套互聯鎖機構(如圖1所示)。 該聯鎖機構的工作原理是:當下門關閉時，安裝在下門的舌板(6)推動推板(12)從而帶動支架裝配(5)上的軸銷(13)向后移動，接地開關可以進行分閘操作，接地開關操動機構聯鎖裝置上的彎板(17)可以自由復位，解除導軌聯鎖，斷路器手車可以正常工作:當下門沒有關閉時，支架裝配(5)上的推板(12)和軸銷(13)因復位彈簧(14)的作用又恢復至初始位置，接地開關可以分閘操作，但支架裝配(5)上的軸銷(13)阻擋了接地開關操動機構聯鎖裝置上的彎板(17)復位，導軌聯鎖得不到解除，斷路器手車不能從試驗位置進入到工作位置，保證電纜室不帶電，保障人身的安全。 該聯鎖機構設計合理、安裝方便、使用可靠，并已大量使用于中置柜上，取得了很好的安全保護效果。 3 中置柜后門聯鎖的改進設計 目前大部分地區的變電站、配電房建筑面積都比較充裕，為考慮工程安裝、檢修和維護的方便，常常將中置柜設計成不靠墻安裝方式。后封板改為兩面鉸鏈門形式，方便實現開關柜的前后雙面維護。中置柜的后門通過接地開關操動機構聯鎖裝置實現聯鎖。當接地開關處于分閘狀態，安裝在接地開關操作軸上鎖套的凸臺與后門的開孔方向差90°，從而鎖住后門，致使后門不能打開，防止人員誤入帶電的電纜室。只有當接地開關的操作軸旋轉接地開關歪分閘狀態(90°)，鎖套上的凸臺與后門的開孔方向一致時，后門方可安全的打開。但當后門打開后，仍可在不關閉后門情況下而直接操作接地開關至分閘，從而解除斷路器的聯鎖，斷路器可以進行合閘操作，因后門沒有關閉，電纜室帶電很容易釀成人身安全事故。 解決這一問題的辦法是使后門的開、關能夠對接地開關的分、合閘進行控制:只有當后門關閉時，才能對接地開關進行分、合閘操作:只有當接地開關合閘時，后門才能打開:而一旦后門打開，就不能對接地開關進行分、合閘操作。我們公司改進設計了一套接地開關操作聯鎖與后門的反向聯鎖機構裝置(如圖2所示)。該聯鎖機構主要由復位彈簧(3)，鎖套(4)組成，在柜體鎖套配合處開34×34方孔。 該聯鎖機構的工作原理是:當后門關閉時，后門壓縮鎖套避開柜體上所開的34×34方孔，接地開關可以進行分、合閘操作。接地開關分閘后，鎖套上的凸臺與后門的開孔方向差90°，鎖住后門，后門不能打開。接地開關合閘后，鎖套上的凸臺與后門的開孔方向一致，后門即可打開;當后門打開后，鎖套…復位彈簧作用向外滑動，滑至柜體上所開的方孔內鎖定，此時接地開關操作軸因鎖套鎖定在柜體上而不能操作分閘。必須先關好后門方可操作接地開關，從而達到聯鎖功能。 該聯鎖機構結構簡單，安裝方便，功能可靠，在輸配電系統中值得大量推廣使用。 4 底盤車與中門聯鎖的改進設計 中置柜以其防護等級高，在電力系統中為大家所公認。開關柜的外殼防護等級為IP4X，斷路器室門打開后為IP2X。因斷路器室的門與斷路器的操作沒有相互聯鎖，當斷路器在工作位置需進行手動儲能、合、分閘時，要把斷路器室門打開，人與帶電體間的防護等級只有IP2X，存在安全隱患。如果此時高壓回路有相問或單相接地等故障時，斷路器操作合閘就有可能造成人身安全事故。 解決這一問題的方法是，斷路器室門的開閉能夠對斷路器手車位置進行控制。根據這一目的，我們公司開發設計了兩種底盤車方案，實現與柜門的聯鎖。第一種規格的底盤車僅增加關門的操作功能，也就是當斷路器室門打開時，不能捅上底盤車操作手柄搖動底盤車進入工作位置，只有關上斷路器室門才能進入工作狀態。另一種規格的底盤車在前一種功能的基礎上又增加了鎖門功能，也就是當手車離開試驗位置后，斷路器室門被鎖住，不能打開，只有退到試驗位置，斷路器室門才能打開。通過控制底盤車的位置以及與斷路器室門的聯鎖解決此類問題造成的事故隱患。 ' 5 接地開關操作防誤閉鎖的改進設計 歷年來，大量電氣事故的統計表明，人身觸電傷亡和電氣設備事故，往往與電氣工作人員的技術業務水平有著直接關系。嚴格按電氣安全工作規程操作，能有效減少并避免誤操作事故的發生。但在實際工作中，往往會發生規程與聯鎖相互沖突的情況。例如中置柜的饋電柜出線側裝有接地開關，由于有聯鎖功能，開關柜的電纜室門在未合上接地開關前無法打開，以防止誤入帶電間隔。而規程規定只有確認線路無電后才能合接地開關，也滿足“五防”聯鎖要求中“防止帶電掛(合)接地線(接地開關)”要求，這樣勢必要打開柜門經驗電確認線路無電后才能操作接地開關，規程與“五防”聯鎖要求相互沖突。 解決這一問題的方法是怎樣在不開門確認線路是否帶電，再確定是否能進行接地開關合閘操作。根據這種情況我們采取了以下方案解決此問題(如圖3所示)。本方案在原接地開關操動機構聯鎖裝置上加裝閉鎖電磁鐵，通過與安裝在開關柜上的強制型帶電顯示裝置配合實現閉鎖功能。 該防誤閉鎖的工作原理是:斷路器分閘后退回試驗位置，在進行接地開關操作前，先通過安裝在接地開關上的三只傳感器進行檢測高壓信號，將檢測結果傳遞給強制型帶電顯示器，通過顯示器內部的信號比較回路，分析高壓回路是否帶電(如圖4所示)。如高壓回路不帶電，即可解除顯示器內部的閉鎖接點(K1K2接點閉合)，閉鎖電磁鐵的線圈回路接通電源，電磁鐵的動鐵心吸合，接地開關操動機構聯鎖裝置的彎板(2)打開，可以操作接地開關合閘;如檢測的三相高壓線路帶電，強制型帶電顯示器內部的閉鎖接點閉鎖(K1K2接點斷開)，閉鎖電磁鐵的線圈同路電源被切斷，電磁鐵的動鐵心因彈簧復位作用，阻擋操動機構聯鎖裝置的彎板(2)動作，不能操作接地開關，從而起到防誤閉鎖功能。在柜體右前側板閉鎖電磁鐵動鐵心位置，開一個直徑16的圓通孔，作為在緊急情況下解除電磁鐵的閉鎖功能。 6 無接地開關方案柜型聯鎖的改進設計 前而所講的開關柜前下門、后門等聯鎖方式都是通過接地開關的操作聯鎖機構來滿足相應的聯鎖功能。但對丁進線(聯絡)隔離柜、PT柜、計量柜等此類不帶接地開關功能的柜型，我們又將如何解決“五防”聯鎖問題? 下而以中置柜的一個典型的一次配置方案為例進行說明(如圖5所示)。1#為進線隔離柜，2#為進線斷路器柜，3#為計量柜，4#為壓變，5#為出線柜。從一次方案圖我們可以看出只有5#柜帶接地開關，我們可以按本文前面介紹的聯鎖裝置來實現開關柜的各項聯鎖功能，而1#-4#柜沒有接地開關，高壓回路有電時，不允許開門操作，防止誤入帶電間隔，防止帶負荷分、合隔離開關(插頭)。作為計量柜，電力部門對其有特殊要求，正常運行時防止PT手車拉出后退出運行，電度表不計費，防止發生盜電。 解決上述問題方法是:高壓主回路帶電時，門不能打開:進線斷路器合閘狀態時，隔離手車不允許操作:正常供電時，計量柜內的PT手車不允許退出運行，防止盜電。根據以上要求我們在1#-4#高壓開關柜的后門加裝電磁鎖，通過強制型帶電顯示器裝置與電磁鎖的配合來實現后門的聯鎖。電氣原理圖見圖4(只需將電磁鐵換成電磁鎖即可)，當柜內高壓回路帶電時，通過電磁鎖實現后門閉鎖，門不能打開:高壓同路不帶電時，電磁鎖閉鎖解除，門可以正常打開。前下門由于沒有聯鎖機構，但可以在中置柜的左右中立柱加裝中封板，用螺釘擰緊以防止誤入帶電間隔。而進線柜內隔離手車的聯鎖，也可以通過電磁鎖來實現聯鎖。在隔離手車上加裝電磁鎖，通過電磁鎖來阻止底盤車的搖進搖出動作，電磁鎖線圈回路從進線斷路器引入一對常閉的輔助接點。斷路器合閘，輔助接點斷開，電磁鎖閉鎖，隔離手車不能動作;斷路器分閘，輔助接點閉合，電磁鎖解除閉鎖，隔離手車可以搖進搖出動作，滿足防止帶負荷分、合隔離開關(捅頭)聯鎖要求。計量柜內的PT手車為防止正常供電時人為退出運行進行盜電，通過取消中門PT手車底盤車的操作孔，并且在開關柜門加鉛封鎖，即可解決防盜電問題。 7 結束語 KYN28-12中置柜作為3.6-12kV三相交流50Hz的戶內成套配電裝置，由于具有體積小、結構緊湊、防護等級高、安裝維護方便、手車互換性好、完全金屬鎧裝及徹底分離、所有操作可在柜門關閉的狀態下進行、安全可靠等優點，在電力系統中得到廣泛應用，為現代電網建設發揮著重要的作用。

回答者：alvy玉玉2016-09-04 00:00