KYN61—40.5型中置式開關柜聯鎖的改進

摘 要：文章就電力系統中大量使用的KYN61-40.5型中置柜后門“五防”聯鎖所存在的問題和具體改進方案提出筆者的一些看法。實踐證明，改進后的聯鎖操作簡便，可靠性高，完全滿足電氣“五防”的要求，完善KYN61-40.5型中置式開關柜的聯鎖，提高了電氣安全操作水平。

關鍵詞：防誤操作；機械聯鎖；電氣聯鎖

1 引言

電力系統中的電氣誤操作是威脅電力設備安全運行的頻發性故障，它可能導致大面積停電，電力設備損壞，系統振蕩瓦解，甚至發生人員傷亡事故。為了實現電力設備的安全可靠運行，電力部門強制推行高壓開關設備必須安裝防誤操作裝置，以達到“五防”要求，即：防止誤分、誤合斷路器，防止帶負荷分、合隔離開關，防止誤入帶電間隔，防止帶電掛接地線，防止帶接地線合閘。

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。35kV中置式開關柜是電力系統中非常重要的電氣設備，它的安全可靠運行至關重要。為此，本文就電力系統中大量使用的KYN61-40.5型金屬封閉鎧裝移開式開關設備的“五防”聯鎖所存在的問題和具體改進方案提出一些看法。

2 柜體五防聯鎖的原理及存在的問題

首先我們先了解一下KYN61-40.5中置式開關柜斷路器手車與柜體的聯鎖原理，斷路器手車的進出是由斷路器手車上的推進機構來控制，與接地開關的聯鎖功能是通過推進機構與柜體上的接地聯鎖裝置配合使用來實現的。如圖1斷電操作：當斷路器手車處于分閘狀態（手動或電動），推進機構上的聯鎖片解鎖，按下聯鎖片，插入搖把，逆時針轉動絲桿，斷路器手車從工作位置退至試驗位置；取出搖把，將接地聯鎖把手從位置2拉至位置1，按下接地開關操作孔上的接地聯鎖板，插入接地開關操作手柄，合接地開關，開后門檢修。它們的聯鎖關系是斷路器分閘后，推進機構上的聯鎖片才能按下，防止帶電誤移動斷路器手車；當斷路器手車從工作位置退至了試驗位置接地聯鎖把手才能從位置2拔至位置1，只有接地聯鎖把手在位置1才能按下接地開關操作孔上的接地聯鎖板操作接在開關，防止斷路器手車沒有移至試驗位置誤合接地開關。送電操作反之。

柜體后門的聯鎖，通常都是采用強制型的帶電顯示器，在有電的情況下，后門不能打開。由于電磁鎖單獨使用時，只有解鎖功能沒有反閉鎖功能。接地開關聯鎖裝置與柜后門沒有強制性閉鎖，接地開關合上后，接地操作孔外露，在沒有電的情況下打開了后門，此時接地開關一樣能合能分，這就造成在檢修沒有完成，后門沒有關上的情形下，會誤合了接地開關，接地聯鎖把手能從位置1移至位置2，這時斷路器推進機構操作孔外的聯鎖片能按下，斷路器手車能從試驗位置，移至工作位置，誤合斷路器，使后門帶電，在檢修不知的情形下，進入帶電間隔發生危險。

3 柜體后門聯鎖的改進設計

怎樣才能防止這一誤操作的發生，關鍵就是解決接地開關的關合與后門的要有先后關系：只有后門關上，接地開關才能操作，反之不行。通過對接地開關的操作，我們可以知道，在合接地開關時，首先要先按下接地聯鎖裝置上的接地聯鎖板，露出操作把手孔，然后再插入操作手柄，轉動主軸，主軸帶動蝸輪蝸桿，接地開關合閘，接地開關合閘后，接地聯鎖板在主軸凸輪的作用下不能彈起復位，從而鎖住接地聯鎖把手，使它不能從位置1拔到位置2，防止斷路器手車的進退的操作。從操作上可以發現，接地開關的合閘分閘操作有兩個要點，一是只有主軸的轉動才能帶動蝸輪蝸桿，合分接地開關，二是只有接地聯鎖板在彈簧的作用下彈起關閉接地開關操作孔，此時推進機構上的接地聯鎖把手，才能從位置1拔到位置2，推進機構上的聯鎖片才能被壓下，才能對斷路器手車進行搖進搖出。那么就可以利用后門與主軸聯鎖，后門不關，使接地開關的主軸不能轉動；或者后門與接地聯鎖板聯鎖，后門不關，接地聯鎖板不能彈起復位，從而解決后門不關，不能移動斷路器手車。

我公司針對這兩點個特點，對聯鎖裝置進了改造。首先，改進設計了一套接地開關主軸與后門的反向聯鎖機構裝置。該聯鎖機構主要由復位彈簧，鎖套組成，在柜體鎖套配合處開40×40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40×40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。但是就主軸改造時發現，此方案只能將柜體后門設為單開門，由于后門板外形尺寸較大，重量很重，常引成后門的下垂，造成柜門與鎖套上的凸臺錯位，起不到聯鎖作用。另外接地開關的主軸長度與柜體深一樣，為了裝配的方便，分成幾段通過套連接與通過銷子固定。接地開關的操作手柄也較長，操作時，一但主軸在外力的作用下，限制其轉動，會生產很大的力矩，使主軸扭曲，銷子折斷，造成聯鎖的損壞，主軸的鎖定方案不可靠。

因此我公司針對目前變電站、配電房為工程安裝、檢修和維護的方便，將KYN61-40.5柜后門板做成鉸鏈對開門形式特點，對接地聯鎖板進行了改進，用電磁鎖鎖住接地聯鎖板，達到聯鎖的目得。結構及電氣電路改造見圖2。

該聯鎖的工作原理是：首在接地聯鎖板后安裝閉鎖電磁鐵，按下接地聯鎖板至接地操作孔時的極限位置，在接地聯鎖板上對應的鎖舌位置開一腰形槽，見圖放大處，操作孔中插入手柄轉動接地刀主軸，接地刀合閘，主軸上凸輪隨主軸轉動后壓住接地聯鎖板，接地聯鎖板不能彈起。打開后門檢修，后門行程開關K1常開觸點斷開，電磁鎖失電，鎖舌在彈簧的作用下彈出，伸入腰形槽孔中，也鎖住接地聯鎖板。此后接地開關雖然能合分，但由于電磁鎖鎖舌的限制，此時接地聯鎖板在彈簧的作用下也不能彈起。只有當柜體后門關上后，行程開關K1常開觸點閉合，電磁鎖得電，鎖舌吸合，同時接地開關分閘，主軸凸輪也解除對接地聯鎖板的鎖定，接地聯鎖板才能彈起，解除對推進機構上接地操作把手的鎖定，斷路器手車才能移動。由于后門關上后閉鎖電磁鐵線圈長期帶電，為防止長期帶電燒毀線圈，當接地聯鎖板彈回后，斷開鎖閉鎖回路，因此在接地聯鎖板上方，增加一微動開關，當接地聯鎖板彈回后，頂住微動開關，微動開關常閉觸點K2斷開，斷開閉鎖回路，雖然電路斷開后，電磁鎖失電，鎖舌彈出，由于接地聯鎖板下方，在微動開關觸點動作行程內沒有孔，因此鎖舌不會鎖住接地聯鎖板，當接地聯鎖板按下，超出微動開關觸點動作行程，K2常閉觸點又運作，閉鎖電磁鐵吸合，一樣不會鎖住接地聯鎖板。

該聯鎖把電氣聯鎖與機械聯鎖結合一起，其結構簡單，安裝方便，電路簡單，功能可靠，在山西煤礦、徐州鋼廠、江蘇焦化廠等項目中使用，得到了供電部門的肯定，和用戶的好評。

4 結束語

KYN61-40.5中置式開關柜作為35kV三相交流50Hz的戶內成套設備，防誤等級高，安裝維護方便，安全可靠等優點，在電力系統中得到廣泛應用。但是一旦發生誤操作情況，輕則造成設備損壞，重則引發電力系統故障。事實證明，單純依靠規章制度來約束人的操作行為，往往難以杜絕誤操作事故的發生，因此規程要求開關柜必須具備完善可靠的“五防”功能，從技術上杜絕人為誤操作現象，從而保證人身和電網的安全運行。對于“五防”中的每項聯鎖要求，只要靈活的運用機械聯鎖和電氣聯鎖相結合，就能強制運行人員按照既定的安全操作程序，對電氣設備進行正確的操作，從而避免誤操作事故的發生，達到電力系統的“五防”要求。把機械防誤和電氣防誤有效結合，必將減少事故的發生，提高電氣系統的安全操作和運行水平。

參考文獻

[1]GB3906-2006. 3.6KV～40.5KV交流金屬封閉開關設備和控制設備[Z].

[2]GB/T11022-1999.高壓開關設備和控制設備標準的共同技術要求[Z].

[3]DL/T 404-2007.3.6KV～40.5KV交流金屬封閉開關設備和控制設備[Z].

[4]GB16927.1-1997.高電壓試驗技術-第一部分：一般試驗要求[Z].

[5]GB/T2900.20-1994.電工術語高壓開關設備[Z].