淺析西門子8DA10型35 kV接地開關控制門閉鎖關系

張光耀

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2016.19.028

摘 要：通過原理圖分析西門子8DA10型35 kV GIS接地開關控制門與帶電顯示裝置的閉鎖關系，再結合西安地鐵2號線35 kV開關柜在檢修作業過程中的實踐操作，可以證實35 kV開關柜在帶電情況下接地開關控制門無法打開，從而實現了35 kV開關柜在帶電情況下接地開關控制門的安全閉鎖，減少了35 kV開關柜在運行過程中誤操作引起的故障，提高供電系統的安全可靠運行。

關鍵詞：接地開關控制門 帶電顯示裝置 35 kV開關柜 閉鎖

中圖分類號：TM59 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）07（a）-0028-03

城市軌道交通供電系統為城市軌道交通運營提供所需要的電能，35 kV供電系統連接主變電所和地鐵車站變電所[1-2]，它為列車牽引和車站站內照明提供了穩定的電能，決定了整個地鐵供電系統運行可靠性，是地鐵安全、可靠運行的重要保證。35 kV供電系統中任何一個環節的操作都設置了相應的連鎖關系[3-4]，不允許因誤操作而導致發生故障。尤其是隔離開關，無論是電動還是手動，都不允許帶負荷操作。防止誤操作的連鎖條件可以是機械的，也可以是電氣的，還可以是電氣設備本身所具備的或者是在操作規程和程序上嚴格規定的，西安地鐵35 kV接地開關控制門和帶電顯示裝置上是否帶電，設置了閉鎖接地開關的控制，防止誤操作，是供電系統安全、可靠運行所不可缺少的環節[5]。

1 35 kV開關柜接地開關

1.1 接地開關控制門介紹

西門子8DA10型35 kV開關柜柜體存在接地開關驅動孔，孔被一個控制門所遮擋，倒閘時需要用雙頭鑰匙（圖1所示）開啟接地開關控制門，再將接地開關插入紅色搖桿（圖2所示）進行相應的操作。

1.2 帶電顯示裝置介紹

西門子8DA10型35 kV開關柜在出線和進線柜上設有帶電顯示裝置，可判斷三相是否帶電。

1.3 35 kV GIS接地開關的介紹[6]

35 kV GIS用的接地開關，其結構形式一般為三相聯動。動觸頭的運動方式有直動和轉動兩種。可以單獨布置，也可以與隔離開關、負荷開關、套管和電纜連接裝置組裝在一起。接地開關是主回路接地元件按其功能可分為如下5種[7-8]。

（1）工作接地開關。其作用是釋放主回路上的殘余電荷，并應能耐受短時電流。確保設備檢修時的人身安全。一般配用人力操作機構，安裝在斷路器兩側和母線上。

（2）有關合短路能力的接地開關。標準規定，應能關合兩次額定動穩定電流。如不能預先確定回路不帶電，則應采用這種接地開關。一般裝在GIS的進（出）線單元的線路側。

（3）能開合感應電流的接地開關。當GIS的進（出）線為長距離平行共搭線路時。安裝在線路入口處的接地開關除應能釋放線路殘留電荷和承受短時電流外，還應具有分合電磁感應電流和靜電感應電流的能力。

（4）保護用接地開關，為了實現對GIS內部電弧故障的保護作用，操作機構需帶有脫口裝置，并與保護裝置相配合。當內部故障發生時，能及時發出合閘命令，及時啟動脫扣裝置，快速關合，造成人為的接地通路，使故障電弧電流轉移，電弧熄滅后，最終由下級保護切除故障。

（5）能釋放電力電纜殘留電荷的接地開關。由于電力電纜對地電容大，殘留電荷量多，安裝在電纜進線入口處的接地開關接地時，會產生很高的瞬時振蕩過電壓，常需裝設合閘電阻。上述后4種接地開關都必須備有簡易熄（耐）弧裝置，配用動力型操作機構，能快速合閘或分閘操作，一般平均速度大于1 m/s的，稱之為快速接地開關。

2 閉鎖關系的設置

2.1 接地開關控制門和帶電顯示裝置的閉鎖關系

當帶電顯示裝置判斷在失電的情況下，接地開關驅動孔可以用鑰匙打開；當帶電顯示裝置判斷有壓、故障、接地故障、相電壓不對稱的情況下，接地開關驅動孔將會被閉鎖，同時無法進行倒閘接地操作。

2.2 接地開關控制門和帶電顯示裝置的閉鎖原理

由圖3可以看出，帶電顯示裝置中有一塊邏輯傳感器用來判斷是否有壓，并控制顯示器和兩個三極管，通過三極管控制兩個繼電器。

（1）類型一：故障。當輔助電源消失，或裝置內部，或信號斷開時，判斷為故障。此時接地開關驅動孔將會被閉鎖，并且繼電器1分閘，繼電器2分閘。也就是5和6觸點導通，2和3觸點導通，由圖3看出，在5和6導通，2和3導通后，-K11線圈不得電，-K11常開接點不動作，-Y5線圈不得電，保持彈出狀態，接地刀閘的控制門也就閉鎖無法打開。

（2）類型二：有壓。當A、B、C三相電壓均大于0.45倍額定電壓且輔助電源有電時，判斷為有壓。此時帶電顯示裝置顯示為有電，并且繼電器1合閘，繼電器2分閘。也就是4和5觸點導通，2和3觸點導通，由圖3看出，在4和5導通，2和3導通后，-K11線圈不得電，-K11常開接點不動作，-Y5線圈不得電，保持彈出狀態，接地刀閘的控制門也就閉鎖無法打開。

（3）類型三：接地故障或相電壓不對稱。當A、B、C三相電壓至少其中一相均大于0.45倍額定電壓同時至少其中一相小于0.1倍額定電壓且輔助電源有電時，判斷為接地故障或相電壓不對稱。此時接地開關驅動孔將會被閉鎖，并且繼電器1合閘，繼電器2合閘。也就是4和5觸點導通，1和2觸點導通，由圖3看出，在4和5導通，1和2導通后，-K11線圈不得電，-K11常開接點不動作，-Y5線圈不得電，保持彈出狀態，接地刀閘的控制門也就閉鎖無法打開。

（4）類型四：無壓。當A、B、C三相電壓均小于0.1倍額定電壓且輔助電源有電時，判斷為失壓，此時帶電顯示裝置顯示為無電，并且繼電器1分閘，繼電器2合閘。也就是5和6觸點導通，1和2觸點導通，由圖3看出，在5和6導通，1和2導通后，-K11線圈得電，-K11常開接點閉合，-Y5線圈得電。從圖4中的①可以發現用于“接地”功能的線圈，平時線圈是壓出狀態，防止了接地控制門的開啟操作，此時-Y5線圈得電，線圈收回，接地刀閘的控制門可以打開。

從以上4種情況可以看出，通過隔離開關操作機構中電氣回路中兩個繼電器的相互制約，從而達到機械上的閉鎖。

3 結語

結合西門子8DA10型35 kV GIS接地開關控制門和帶電顯示裝置的特點，充分利用了接地開關控制門和帶電顯示裝置的閉鎖關系。隨著現代技術發展得越來越快，產品不斷地更新換代，因此地鐵設置接地開關控制門和帶電顯示裝置的閉鎖關系就尤為重要，在地鐵人員和設備安全方面，提供了可靠的保障，更體現出了它的優越性。

參考文獻

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