10kV開關柜機械聯鎖存在的問題探析

張榮華

引言：文章對10kV開關柜機械聯鎖的實現方式做了簡單的介紹，并且對目前10kV開關柜機械聯鎖存在的問題進行了分析，并提出了繼續完善10kV開關柜機械聯鎖的要求。

目前大多數變電站所配備的都是10kV的配電設備，所以采用的都是金屬封閉式開關設備，包括了高壓開關柜、高壓TV柜等等。10kV開關柜是操作最為頻繁的設備之一，因此處理好10kV開關柜機械聯鎖的運行顯得更加重要，不單是為了避免失誤操作，更是為了確保電網的安全運行和設備人身的安全。機械聯鎖處在開關柜的操作部位之間，主要原理是通過制約和聯動的機械機構來實現先后動作的閉所要求，機械聯鎖不需要借助鑰匙等外在設備的輔助進行操作，可以隨著正確的操作順序實現自動步步解鎖。如果操作發生了失誤，就可以自動閉鎖。由于機械聯鎖不但可以實現正反向的閉鎖要求，而且更加直觀、強度更高、不易損壞、檢修工作便利、操作方便、運行可靠，這些優點使得10kV開關柜機械聯鎖受到工作人員的歡迎。雖然目前10kV開關柜機械聯鎖的方式比較完善，但是仍然存在一些問題，不能達到“五防”的要求。

一、斷路器與隔離開關的連鎖方式

隔離開關并沒有滅弧裝置，所以不能用來接通或者切斷負荷電流。在固定柜中，斷路器和隔離開關的聯鎖關系非常明確，隔離開關的操作只有在斷路器分斷的條件下進行。分段閉鎖時斷路器無法合閘，柜門此時處于關閉狀態，此時隔離開關和接地開關可以操作；工作時斷路器可以合閘，此時柜門處于關閉狀態，無法操作隔離開關和接地開關；檢修時無法進行隔離開關和接地開關的操作，但是斷路器可以進行合閘分閘操作，柜門可以打開。

手車柜的情況和固定柜有所差別，手車進出可以等同于固定柜中隔離開關的分合操作，所以隔離開關的連鎖要求同樣可以適用于手車。

二、斷路器兩側隔離開關的操作順序

開關柜對斷路器兩側的隔離開關操作順序要求一般是：在停電時，先分線路惻隔離開關；而在送電時，先合母線側隔離開關。這樣做的主要目的是為了在出現操作失誤時，可以借助斷路器的作用將事故的范圍縮減到最小，避免因為人為行動造成更大的損失。但是實際上要保證斷路器兩側隔離開關能夠嚴格按照上述操作順序執行是有難度的。對于環網開關和母聯來說，母線和線路側兩者的區分有一定難度。而對于手車柜來說，斷路器兩側的觸頭則是同時進出的。而且如果隔離開關外側安裝電流互感器，那么情況也要隨之變化。只有斷路器和隔離開關之間的聯鎖可靠性得到保證，才能從根本上解決這些問題。

三、工作規程與機械聯鎖要求的沖突

根據相關數據統計，目前大多數的電氣設備事故和人身電擊傷亡跟工作人員的專業技術水平有著息息相關的聯系。所以嚴格按照相關的操作規定正確操作，可以有效地減少事故的發生。但是在實際中，操作規程經常與聯鎖發生沖突。例如KYN28A-12，線路側裝有接地開關的開關柜，由于機械聯鎖，開關柜的后門無法再合上接地開關前打開，但是相關的規定卻明確指出必須在確認線路無電之后才能合上接地開關，這就要求工作人員打開柜門進行確認，才能操作接地開關。因此為了解決這種問題，可以采用線路側加裝帶電顯示，以方便工作人員觀察是否無電，也可以在接地開關操作桿上裝上電磁鎖，使接地開關不能在線路有電時閉合。也可以在柜門上開小缺口，允許謹慎驗電。還可以通過在后門上裝配緊急解鎖裝置，用專業人員進行解鎖處理。

四、主動式聯鎖和被動式聯鎖

對于“五防”中的每項連鎖要求，不管是何種柜型都可以設計出各種各樣的方案來實現聯鎖。一般來說，機械聯鎖主要分為兩種形式，主動式聯鎖和被動式聯鎖。主動式聯鎖如果在不具備解鎖條件的情況下不會被解鎖，因此可以有效地減少失誤操作。而被動式聯鎖可能因為一些非正常的原因使得解鎖條件出現，實現解鎖。這種聯鎖方式很容易造成斷路器的誤分閘。因此在開關柜的設計中應該盡量采用主動式聯鎖，這樣可以有效地避免出現事故。而目前正在使用的各種開關柜中，依然存在大量的被動式聯鎖，因此很有可能帶來失誤操作，所以要盡快減少這種聯鎖方式的應用。

五、“五防”聯鎖的完整性

國家對于“五防”的要求，出了防止誤分、誤合斷路器這一允許提示性的方法外，開關柜結構中必須完整的實現其余聯鎖關系。每一項連鎖要求，都可以在一定的開關柜的操作中體現出來，因此不管是分閘還是合閘程序都必須達到聯鎖要求。

（一）防止帶負荷分、合隔離開關

一般來講，固定柜已經做到了隔離開關無法在合閘情況下進行操作，但是在手車柜中，依舊存在因為采用被動式聯鎖和電氣聯鎖而不能有效地防止帶負荷造作小車開關。

（二）防止帶電掛接地線和帶接地線合閘

對于防止帶電掛接地線和帶接地線合閘的要求一般可以在一臺開關柜中實現，但是有時并不要求防止帶電掛接地線和帶接地線合閘在一定要在同一個開關柜中，而是要在不同的開關柜之間實現，而機械聯鎖很難實現這一要求。

（三）防止誤入帶電隔間

一般大部分開關柜都有防止誤入帶電隔間的功能，但是由于實際情況較為復雜，該功能的完全實現尚存在一定的難度。接地開關合閘后才能打開柜前后門，這很容易在機械上實現，但是前后門開啟后接地開關不能分閘這一要求卻被忽視，在門開啟后又分接地開關，所以很容易造成安全事故。

結束語

10kV開關柜的機械聯鎖裝置，無論使用地如何頻繁，都應該在使用期限內確保其操作靈活，并進行有效地防潮、防霉、防銹、不卡澀處理，而且應該具備簡單明了的結構和方便的操作維護特點，而且能夠有效預防操作人員的誤操作情況，即便出現了錯誤操作，也可以及時進行修正，防止出現重大的安全事故。只有這樣才能確保機械聯鎖達到應有的技術標準。

參考文獻

[1]盧敏波.淺析變電站10kV高壓開關柜的機械聯鎖[J].黑龍江科技信息，2011，35：16-17.

[2]盧敏波.開關柜機械聯鎖的改進[J].農村電氣化，2007，09：14-16.

[3]昝斌.高壓開關柜機械聯鎖的探討[J].鄭鐵科技通訊，2004，03：30-31+33.

（作者單位：國網山東鄄城縣供電公司）