摘要：在高压成套开关设备中，为防止误操作，确保用电安全，国家标准强制要求高压成套开关柜必须达到五防要求，五防中其中一条为“防止误入带电间隔”，为防止操作人员误入带电的开关室内，要求在关合及开启开关柜的前后门时必须严格按照一定的程序操作。本文分析了高压开关柜“五防”功能实现及应用。
关键词：高压开关柜；“五防”；功能；应用
电气闭锁优点是结构严谨、可靠，接线复杂，设计的元件多，需要掌握一定电气技术的专业人员才能进行人为解锁，因此能达到强制性防止误操作的目的。另外电气闭锁还可以实现高压开关柜柜间连锁要求，这是机械闭锁无法实现的。但缺点是涉及的元器件太多，只要开关、刀闸、地刀的辅助接点及操作机构任一个环节出现故障，就会影响电动操作，维护比较困难。
一、高压开关柜的分类
高压开关柜又称高压成套开关或高压成套配电装置，它是指生产厂家根据电气一次主接线图的要求，将有关的高低压电器（包括控制电器、保护电器、测量电器）以及母线、载流导体、绝缘子等装配在封闭的或敞开的金属柜体内，它是以断路器为主的电气设备，因此，按断路器安装方式可分为移开式（手车式）和固定式。
1.移开式或手车式（用Y 表示）。表示柜内的主体元件（如断路器）是安装在可抽出的手车上的，由于手车柜有很好的互换性，因此可以大大提高供电可靠性。常用的手车类型有隔离手车、计量手车、断路器手车、TV 手车、电容器手车和站用变压器手车等。KYN 型高压开关柜由于具有体积小、防爆性能好等优点，广泛应用于发、供电系统。KYN 型高压开关柜是由柜体和手车两大部分构成。柜体由金属隔板分隔成4 个独立的隔室：母线室、断路器手车室、电缆室和继电器仪表室。手车在柜内有试验位置和工作位置，每一位置都分别设有到位装置，以保证“五防”可靠。
2.固定式（用G 表示）。表示柜内所有的电器元件（如断路器或负荷开关）均为固定式安装的，这是与移开式的主要区别。固定式开关柜结构较为简单经济，如GG-1A 型等。
二、“五防”功能实现
《3.6～40.5kV 交流金属封闭开关设备和控制设备》标准中对交流金属封闭开关设备作了明确补充规定：“为了保证安全和便于操作，金属封闭开关设备和控制设备中，不同元件之间应装设“五防”，并应优先采用机械“五防”。无论是手车式开关柜还是固定式开关柜，其基本要求都是要能实现“五防”。在35kV 及以下的开关柜配电装置中，通常在其操动机构上加装受断路器操动机构控制的机械机构，来达到先后动作的闭锁要求。例如，手车式开关柜体，其闭锁功能包括以下方面。
1.防止带电合接地刀闸。当手车在工作位置时，不能合接地刀闸；当手车拉出至试验位置时，才能合接地刀闸。
2.防止带接地刀闸合闸。当接地刀闸合上后，手车被闭锁在试验位置，只有打开接地刀闸后，才能将手车操作至工作位置。
3.防止误入带电间隔。在接地刀闸与开关柜后门之间实现闭锁，即只有当接地刀闸合上后，才能把开关柜后门打开，反之，不关上后门，则接地刀闸不能分闸，从而防止误入带电间隔。
4.防止带负荷拉、合隔离开关。若小车在试验或工作位置，而断路器却在合闸位置，则机械“五防”自动将小车开关锁住，此时小车不能自行移动，只有断路器处在分闸位置时手车才能从试验位置推向工作位置，或者从工作位置拉到试验位置。
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5.手车二次插件只有在试验位置才能插入或拔出，在工作位置被锁定不能拔出。
三、应用方法
1.防止带电挂（合）接地线（接地开关）防止带接地线。（开关）合断路器
开关柜一般采用导轨联锁实现防止带电合接地开关，其主要是用于控制断路器手车的位置，符合变电运行设备操作规程的一种联锁机构。该机构的主要由连板、转轴、联锁扭簧、活门限位块、手车限位弯板部件组成。当接地开关处于分闸状态，依靠联锁扭簧驱动，使活门限位块、手车限位弯板解除对断路器手车的联锁，手车可以从试验位置摇进至工作位置，相应也可以从工作位置退回到试验位置；但当接地开关处于合闸状态时，接地开关操作机构中的接地开关联锁滑板与导轨联锁机构的连板相连，带动转轴旋转，因活门限位块、手车限位弯板的限制，手车被锁定在试验位置不能进入工作位置。相反，当手车处于工作位置或是非工作非试验位置时，接地开关联锁滑板也不能打开，致使接地开关不能合闸操作。这一联锁的设计意图是接地开关的分、合闸操作能够对手车的动作进行控制。满足了五防联锁中的防止带电挂（合）接地线（接地开关）防止带接地线（开关）合断路器、负荷开关。接地开关合闸，手车锁定在试验位置，无法从试验位置进入到工作位置；接地开关分闸，手车可以从试验位置进入到工作位置，也可以从工作位置退回到试验位置；手车在试验位置，可以操作接地开关合分闸操作；手车在工作位置或非工作非试验位置，无法操作接地开关。该联锁结构简单、联锁安全可靠，得到了广泛使用。
2.断路器与底盘车的联锁及S8、S9 辅助开关的切换。断路器与底盘车之间的联锁是约束断路器只在特定的位置才能进行正常操作的一种联锁。底盘车位于试验位置，通过底盘车操作手把顺时针摇动传动丝杆，推动底盘车框架向前直线动，通过底盘车的联锁片解除对联锁板的限制，依靠扭簧的作用力使联锁板绕转轴逆时针旋转，带动断路器的合闸模块闭锁板达到合闸机械闭锁的目的，另外因丝杆旋转离开试验位置使S8辅助开关复位切换，从而切断断路器的合闸回路同时达到电气闭锁的目的。只有当底盘车摇进至工作位置时，联锁片对联锁板的约束，解除对断路器合闸模块闭锁板的限制，断路器合闸机械闭锁解除可以进行合闸操作，同时因底盘车到达工作位置传动丝杆上的螺钉带动S9辅助开关传动机构使S9切换，因S9的常开接点闭合接通断路器的合闸回路可以电动合闸操作；同样原理底盘车处于工作位置时，通过操作手把使底盘车处于工作和试验位置间的任一位置，都不能进行断路器的手动或电动合闸操作，只有底盘车退出至试验位置，断路器才可进行合闸操作。通过这一联锁从而实现了防止带负荷分、合隔离开关（隔离插头）和防止误分、误合断路器联锁要求。
3.无接地开关柜的防止误入带电间隔的五防联锁。对于进线（联络）隔离柜、PT 柜、计量柜等不带接地开关的柜型，“五防”联锁中的误入带电间隔联锁功能的方案联锁原理是通过闭锁电磁铁锁住电缆室门，闭锁电磁铁的控制原理与接地开关防误电气闭锁相同。高压回路有电时强制型显示器闭锁接点闭锁，切断电磁铁电源回路，电缆室门不能打开；而当高压无电时，闭锁接点闭合从而接通电磁铁的电源回路，动铁心吸合电缆室门可以打开。
在高压开关柜中，虽以机械闭锁为主，还需辅以其他闭锁方法，才能全部达到防误要求。比如，在高压开关柜出线电缆侧装设高压带电显示装置和验电器，用于对线路侧接地刀闸操作的有电闭锁。当然要保证开关柜的安全运行，除了要不断提升开关柜的机械“五防”的可靠性外，还要综合电气“五防”，并严格按照规程操作，才能避免安全事故的发生。
参考文献：
[1]史桂梦，臧兴海，陈志源.新型正副母隔离开关机械防误闭锁方案[J].电力安全技术，2015，4（17）：66-68.
[2]胡宏霞，张树志，张艳军.高低压电气设备安装的质量控制要点[J].科技风，2014（23）.
[3]胡兴龙，李莉.高低压电气设备安装的质量控制要点分析[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2015（7）
论文作者:王廷荣
论文发表刊物:《电力设备》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/18
标签：手车论文; 联锁论文; 位置论文; 断路器论文; 开关柜论文; 操作论文; 高压论文; 《电力设备》2017年第16期论文;