KYN28A-12高壓中置柜前下門聯鎖機構的創新研究

任松娣， 閻 凱

1. 上海佳洲防爆電器有限公司 上海 201617 2. 河南許繼電氣股份有限公司 河南許昌 461000

KYN28A-12高壓中置柜前下門聯鎖機構的創新研究

任松娣1， 閻 凱2

1. 上海佳洲防爆電器有限公司 上海 201617 2. 河南許繼電氣股份有限公司 河南許昌 461000

對KYN28A-12高壓中置柜前下門聯鎖機構的創新研究進行了介紹，通過研究，使該型高壓開關柜進一步滿足電氣設備的五防要求。

高壓開關柜； 聯鎖； 研究

1 研究背景

KYN28A-12鎧裝移開式交流金屬封閉式10kV高壓開關柜，其柜內斷路器手車一般安裝在中部室，因此又稱中置柜。手車采用蝸桿搖進和退出，操作輕便，體積小，檢查和維修方便。高壓開關柜需具有防止誤操作斷路器、防止帶負荷推拉手車、防止帶電關合接地開關、防止接地開關在接地位置送電和防止誤入帶電間隔功能，簡稱五防[1-3]。

高壓開關柜的聯鎖是保證電力網安全運行、確保設備與人身安全、防止誤操作的重要措施。GB 3906—2006《3.6kV～40.5kV交流金屬封閉開關設備和控制設備》[4]對此作了明確的規定。操作程序要求送電的步驟為：關后門、關前門、分接地開關、將斷路器手車搖到工作位置、合閘送電，操作程序要求停電檢修的步驟為：分閘斷電、將斷路器手車搖到試驗位置、合接地開關、開前門、開后門。KYN28-12A高壓中置柜原有的前下門聯鎖機構僅能滿足停電檢修時的操作程序，在檢修后再送電時，無法滿足必須先關上前下門的操作程序要求，即不關上前下門也能分接地開關并將斷路器手車搖到工作位置實現合閘送電，進而無法防止工作人員誤入帶電間隔。為防止誤操作，確保用電安全，國家標準強制要求高壓開關柜必須達到五防要求。五防中其中一條為防止誤入帶電間隔，為防止操作人員誤入帶電的開關室內，要求在合閘送電和斷閘檢修時必須嚴格按照一定的程序進行操作[5-7]。

為了保障檢修人員的生命安全，防止檢修人員誤入帶電間隔顯得尤為重要。筆者在生產實踐中對KYN28A-12高壓中置柜前下門聯鎖機構進行了創新研究和改進。

2 改進前的前下門聯鎖機構

2.1 改進前前下門聯鎖機構的功能分析

如圖1所示，送電的步驟為：關后門、關前下門、分接地開關、將斷路器手車搖到工作位置、合閘送電。分接地開關時，轉動接地開關操作軸上的凸輪使銷軸鎖住前下門上的舌板，此時打不開前下門，可以實現防止操作人員誤入帶電間隔[8]。

圖1 改進前的前下門聯鎖機構

停電檢修的步驟為：分閘斷電、將斷路器手車搖到試驗位置、合接地開關、開前下門、開后門。合接地開關時，轉動接地開關操作軸上的凸輪將銷軸向下壓，使銷軸上的細頸處位于舌板位置，舌板可以脫開銷軸，此時可以打開前下門。

正常操作時，這種聯鎖可以實現前下門的安全防護要求。斷路器合閘時，前下室帶電，接地開關不能合上，前下門不能打開，可防止人員誤入帶電的前下室。只有當斷路器分閘、合上接地開關，即前下室不帶電時才能打開前下門[9]。

在非正常操作(如調試或維修)時，前下門打開后忘關閉，接地開關還可以進行分合操作，這時分接地開關就可以把斷路器搖到工作位置合閘送電。而一旦送電，由于前下門沒有關閉，人員很容易進入帶電的前下室，進而引發安全事故，這是改進前的前下門聯鎖機構在設計時存在的嚴重安全隱患[9]。

這種機構在設計時只考慮前下室帶電時前下門不能打開，而忽略了前下門打開時前下室可能帶電，以致留下安全隱患。不關上前下門也能分接地開關，之后將斷路器手車搖到工作位置合閘送電，就無法防止工作人員誤入帶電的前下室，由此可能造成工作人員誤入帶電的前下室，進而發生遭受電擊等事故[10]。

2.2 實際應用中發現的其它問題

舌板靠兩個M6螺釘與門板連接，在運輸及現場安裝過程中，舌板會水平或上下偏移，造成舌板與銷軸位置不對應，從而使這種聯鎖功能瞬間失效。造成的后果是：增加了制造廠家的售后費用，如果處理不及時，還會遺留嚴重的安全隱患。

3 改進后的前下門聯鎖機構

解決上述問題的方法是在前下門的關合與接地開關的分合之間增加反向聯鎖功能。

由圖2可知，送電操作時，只有前下門作關閉動作，門上支架推動伸縮軸向左(即向柜后)移動，聯鎖彎板才能向下動作，此時可以用操作手柄驅動操作軸逆時針旋轉90°；分接地開關，凸輪也跟著操作軸旋轉90°，驅動平頭桿向下動作，鉤板旋轉動作，從而勾住前下門。此時，接地開關處于分閘位置，可以送電，前下門被勾住，有效地實現防止人員誤入帶電間隔。也就是說，只有先關好前下門，才能分接地開關，手車才能從試驗位置搖到工作位置進行送電操作。

圖2 改進后的前下門聯鎖機構

如果不關閉前下門或忘關前下門，門上支架不推動伸縮軸，聯鎖彎板被鎖住不能向下動作，從而不能分接地開關進行后續送電操作，這就實現了反向聯鎖功能。

停電檢修操作時，斷路器分閘搖到試驗位置，用操作手柄順時針旋轉操作軸90°，凸輪跟著旋轉90°，平頭桿在壓簧彈力的作用下向上移動，鉤板跟著動作，鉤板上的鉤進而脫離前下門，此時可以打開前下門。

4 結構改進前后的功能對比

改進前，沒有反向聯鎖功能，不關前下門也能分接地開關，也可將斷路器手車搖到工作位置合閘送電，無法防止工作人員誤入帶電的前下室，不滿足五防要求。

改進后，實現了關前下門才能分接地開關再進行送電操作的反向聯鎖功能，即如果不關前下門，就無法分接地開關并進行送電操作。

5 結論

在實踐過程中發現了KYN28A-12高壓中置柜前下門聯鎖機構在五防功能上存在不足，雖然在正常操作時，這種聯鎖可以滿足前下門的安全防護要求，但是在非正常操作時，操作人員可能進入帶電的前下室，進而引發安全事故，存在嚴重的安全隱患問題。

改進后的結構實現了強制先關前下門的反向聯鎖功能，這種改進有效地滿足了五防要求，保證了操作人員的人身安全。

這種新型前下門聯鎖機構在實際應用中取得了良好效果，滿足了客戶的要求，提高了高壓開關柜的安全性，進一步保障了檢修人員的人身安全，降低了生產成本，減少了售后服務費用。當高壓開關柜中間加隔板、前下室是封閉空間、前下室內沒有帶電體時，可以省去前下門聯鎖機構，也可以省去圖2中的聯鎖彎板、門上支架、支架、伸縮軸、壓簧，此種結構在當前市場上也被部分客戶采用。

[1] 李小松.淺談10kV高壓開關柜設計的幾點體會[J].電氣開關，2003(5)：11-13.

[2] 曾福至.變電站五防閉鎖裝置探討[J].中國高新技術企業，2015(34)：54-55.

[3] 常崇博.關于變電站五防閉鎖裝置的淺析[J].北京電力高等專科學校學報(自然科學版)，2011，28(11)：21.

[4] 3.6kV～40.5kV交流金屬封閉開關設備和控制設備：GB 3906—2006[S].

[5] 呂懷軍.高壓開關柜五防聯鎖的合理化改進設計探討[J].廣東科技，2009(6)：196-197.

[6] 程玉波，陳建沛，王巍.關于高壓開關柜“五防”聯鎖可靠性措施的探討[J].中國科技博覽，2010(28)：3.

[7] 顏軍.“五防”閉鎖裝置在設計安裝中的問題[J].電力安全技術，2010，12(3)：53-54.

[8] 雷宏.五防閉鎖裝置的方案分析及設計選型[J].陜西電力，2001，29(4)：67-69.

[9] 石志軍，何利平，王太山，等.高壓開關柜“五防”聯鎖的探討[J/CD].城市建設理論研究(電子版)，2015，5(19).

[10] 楊偉國.高壓開關柜后門聯鎖的完善[J].農村電氣化，2010(5)：21.

上海電氣2×15MW

五河縣生物質熱電項目開工

據五河電視臺報道，日前，中國能建安徽電建二公司承建的五河生物質熱電項目舉行開工儀式，與此同時，該公司承建的杜集生物質熱電項目鍋爐基礎第一方混凝土開始澆筑，標志著該公司在安徽境內的兩個生物質熱電工程相繼拉開了帷幕。

五河生物質熱電項目位于安徽省蚌埠市五河縣頭鋪鎮，項目總投資3.2億元人民幣，建設規模為2臺75t/h高溫高壓循環流化床秸稈焚燒爐、2臺15MW抽凝式汽輪發電機組及公輔設施。該項目主要利用農作物秸稈、板材加工廢棄物作為燃料發電，燃燒后產生的草木灰加工為有機肥，重新施回農田，實現資源、產品、廢物、再生資源的農業循環經濟模式。該項目建成后，將實現年燃燒生物質30萬t、年發電量2.2億kWh、年對外供蒸汽30萬t，同時為當地農民、運輸、加工業帶來每年8500多萬元的收入，并提供諸多就業機會，達到環保效益、經濟效益、社會效益的統一。

作為中國能建戰略合作伙伴——上海電氣在皖投資的重點項目，這兩個生物質熱電工程的建設標志著雙方在能源與資源開發領域的合作取得新進展，也表明長三角大氣污染聯防聯治及區域能源合作機制發揮了實質性作用，對于推動地區經濟綠色轉型，促進泛長三角區域一體化發展具有重要意義。

An introduction on the interlock mechanism for lower front door in KYN28A-12 high voltage switchgear was given. Through this research， this type of HV switchgear may meet five-protection requirements in further step.

HV Switchgear； Interlock； Research

2016年5月

任松娣(1971— )，男，本科，工程師，主要從事電氣開關柜研發工作， E-mail: 980134833@qq.com

TM63

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1674-540X(2016)04-047-03