中置柜自身防誤功能的淺析

漆昀晟 鄭文樂

（甘肅電器科學研究院）

0 引言

在近年來的城鄉電網建設和設備的升級改造中，為了盡可能地減少設備的占地面積，提高設備的綜合功能，減少運行維護的成本，在配電開關設備方面，大量使用了各種型號的戶內手車式開關柜，通常稱中置柜，如KYN18C-12型、KYN28A-12型等。尤其是KYN28A-12型中置柜，因其在制造過程中應用先進的數控高精度機床加工工藝、可靠和新穎的機械和電氣結構、完善可靠的防誤功能等方面的技術特點，而得到廣泛的應用[1]。

中置柜是空氣絕緣金屬封閉抽出式斷路器開關柜，中置柜結構緊湊，充分利用空間，斷路器手車在開關柜前部中間位置，下部空間可以安裝電壓互感器手車或避雷器手車等輔助功能手車。中置柜的產生是真空斷路器小型化的產物，以前落地式開關柜采用框架結構，受到安裝基礎不平整的影響很大，地面不平造成開關柜變形，落地式斷路器手車插入后移出開關柜時很費勁，更主要的是由于變形，導致手車觸頭和開關柜母線的靜觸頭對中不好，接觸不好，從而發熱大，甚至燒毀開關柜。而中置式開關柜，采用掛壁式導軌，使斷路器在導軌內運動，減少了柜體變形的影響，保證接觸良好。中置柜內通常選用EVH、ZN63、EVS1P、VD4、VS1、VB2或VEP等型號的手車式真空斷路器。各種型號斷路器手車的斷路器部分和手車底盤部分是一體的（見圖1），通過手車底盤中的絲桿轉動使斷路器手車在中置柜內推進、退出（見圖2）。

圖1 斷路器手車

圖2 底盤中絲桿帶動斷路器推進、退出

按電網設備操作安全的要求，設備運行中只要有可能出現誤操作的電氣設備，均應帶有機械防誤裝置或電氣閉鎖的防誤回路[2]。但中置柜中通常不再另外加裝“微機五防”等防誤裝置，因此，中置柜中自身的防誤功能必不可少并且必須安全可靠。

1 中置柜自身防誤功能

“五防”通常是指：①防止誤分、誤合斷路器；②防止帶接地誤合斷路器；③防止帶電誤合接地開關；④防止誤入帶電間隔；⑤防止帶負荷進行斷路器或隔離手車的推進、退出[2]。

通過生產廠家多年來結合用戶的需要和建議，對中置柜設計方案的不斷完善，其自身的防誤能力有了很大提高，具備了多種有效的防誤功能。各種型號的中置柜雖然結構略有區別，但在防誤設計方面基本相同[1]。

1.1 防止誤分、誤合斷路器

當斷路器手車在試驗、工作位時才能合、分閘操作，且當斷路器處于合閘狀態時，斷路器手車不能進行位置的變化操作。

為了做到上述防誤功能，斷路器手車與中置柜內導軌配合，在試驗位置和工作位置都分別設有機械定位裝置，以保證聯鎖可靠，必須按聯鎖防誤操作程序才能進行操作。當斷路器手車處于試驗位置或工作位置時，便能可靠鎖定。通過底盤車與斷路器機構聯鎖實現，無論斷路器手車在試驗還是工作位置，斷路器合閘后，向下壓住蹺蹺板，鎖住絲杠，斷路器無法進行搖進、搖出操作。如圖3、圖4所示。

圖3 手車底盤結構

圖4 手車底盤連鎖

1.2 防止帶接地誤合斷路器

當中置柜內的接地開關處于合閘狀態時，斷路器手車不允許推進到工作位置，并進行合閘操作。

即當接地開關合上閘后，中置柜上相應的連鎖板伸出導軌，斷路器手車被導軌上伸出的連鎖板擋住，從而手車無法行進到工作位，并進行合閘操作。

1.3 防止帶電誤合接地開關

當斷路器手車離開試驗位置（即手車在工作位或在向工作位移動的過程中）或中置柜的出線電纜端帶電時，接地開關不允許合閘。

中置柜的連鎖通過判斷斷路器手車的位置，來控制接地開關操作孔處接地檔板的關、合。斷路器手車在工作位時，由于中置柜中連鎖裝置的作用，接地開關操作孔處的接地檔板無法壓下，操作把手無法進入到操作孔里面（見圖5），因此接地開關合不了閘；斷路器手車在試驗位時，接地開關操作孔處的接地檔板能壓下，操作把手能進入到操作孔里面（見圖6），進而可以操作接地開關合閘。

圖5 接地檔板未打開

圖6 接地檔板打開

為了防止出線電纜倒送電而造成帶電時誤合接地開關，出線電纜側均裝有電壓傳感器，電壓傳感器輸出電壓連接至中置柜面板上的帶電顯示器。如果出線電纜有電，帶電顯示器的指示燈將發光以作警示并使接地閉鎖電磁鐵帶電，使接地開關操作孔蓋板無法下壓打開，從而接地開關無法合閘。

1.4 防止誤入帶電間隔

當斷路器手車在工作位，或出線電纜端帶電時，接地開關將無法合閘；電纜室蓋板將無法打開，人也就無法進入電纜室。只有接地開關合閘后，才可以打開電纜室蓋板，人才能進入電纜室。

有些情況一般不會考慮，如手車隔室，當斷路器手車退出到試驗位置，而活門卻沒有關閉到正確位置，這時打開隔室門就能觸碰到帶電體，人員查看過程中就有可能造成傷害，這時就需要活門機構安裝有位置輔助開關，只有活門關閉到位才能開啟手車室門。

1.5 防止帶負荷進行斷路器或隔離手車的推進、退出

在雙母線供電中，兩段母線之間通過分段柜（即斷路器柜）和隔離柜相連。當一段母線向另一段停電母線送電時，在隔離柜中推入隔離手車之前應確認分段柜中的斷路器手車在試驗位或移開狀態；同樣，只有在隔離手車推入到隔離柜的工作位時，斷路器手車才能推進到分段柜中的工作位。

隔離手車的底盤中安裝了位置輔助開關，輔助開關給分段柜內安裝的閉鎖電磁鐵傳輸接通或關閉的信號，通過預先設定好的程序限制了只有當隔離柜的手車推入到工作位時，分段柜中配套的斷路器手車才能進入到分段柜的工作位。反之，將無法操作，其最大程度確保了人員和設備的安全。

1.6 其他防誤措施

1.6.1 合閘閉鎖

為了防止燒壞觸頭，在斷路器手車未能準確到達工作位置使得動、靜觸頭可靠接觸時，應該不允許合閘操作，所以斷路器手車上必須配合閘閉鎖。

通常斷路器手車裝有2套合閘閉鎖裝置，只有2套合閘閉鎖裝置同時解除時，斷路器才可以進行合閘操作[3]。以VD4型斷路器手車為例，第一套是電氣-機械閉鎖，此套閉鎖裝置的作用是只有當斷路器手車處于試驗位置或工作位置時，底盤中安裝的輔助開關才會接通電源，閉鎖電磁鐵勵磁才會吸合，進而解除限位銷對限位桿的阻擋，使合閘線圈動作不被阻擋，使其斷路器可以正常合閘[4]。而斷路器不在這2個限定位置時，行程輔助開關將不通，合閘閉鎖電磁鐵失電，限位銷將伸出而限制合閘推桿，從而限制合閘操作。第二套合閘閉鎖裝置是純機械閉鎖，最終閉鎖的仍是合閘推桿。與合閘推桿固定在一起的限位桿被制造成蹺蹺板機構，其兩頭分別由這2套閉鎖裝置的限位銷控制。限位桿一旦被限制，則合閘推桿也無法動作，從而無法合閘。機械閉鎖裝置傳動起點在斷路器手車底盤內，由推動斷路器進、出的絲桿在斷路器處于試驗位置和工作位置這2個限定位置時帶動其動作，解除其對合閘推桿的閉鎖[5]。

1.6.2 二次航空插頭閉鎖

中置柜與斷路器手車的通訊、控制信號等是由導線通過二次航空插頭與插座連接來完成的，斷路器在運行狀態時，應該不允許拔出二次航空插頭。

二次航空插座裝設在中置柜手車室的右上方。當斷路器手車從試驗位運行到工作位時，斷路器手車與中置柜相配合使其柜體上安裝的連鎖裝置將二次航空插頭與插座緊緊壓住，使其無法拔出（見圖7）；當斷路器手車退到試驗位時，安裝的連鎖裝置才會從二次航空插頭與插座上部移開，此時二次航空插頭才可以從插座上拔出，這樣就防止斷路器與中置柜在正常運行中的信號中斷[6]，進而防止事故的發生。

圖7 二次航空插頭聯鎖

2 使用中應注意的問題

由于中置柜中設置了多種機械或電氣防誤功能，而這些防誤功能多是靠聯鎖板或限位桿來滿足相應功能的，但聯鎖板、限位桿基本承受不了太大的阻擋力，因此在開關設備的實際操作中如果感覺到有較大的阻擋力時，應該停止相應的操作，待查明阻擋力原因并確保操作無誤后再繼續相應的操作，一定不能強行進行操作，那樣極有可能造成對中置柜中的防誤裝置的破壞，甚至引起安全事故[2]。由于閉鎖電磁鐵需要電源才能工作，在失電時閉鎖電磁鐵將處于閉鎖狀態，因此，在現場投運前試驗檢查時，尤其要記住給閉鎖電磁鐵通電，否則在操作檢查時容易損壞閉鎖電磁鐵。

3 不足和防范

中置柜中安裝的電氣防誤功能是以電氣二次控制回路為基礎構成的，柜體上即使有完善的機械防誤功能，但是對接錯二次控制回路線而造成的誤合、誤分斷路器，以及進線母線接地線掛接、拆除等防誤則是很難防范。要想防范各種的誤操作，就要盡可能在柜體上安裝多種的防誤裝置，達到多重防護的目的，同時也要加強對管理和操作人員的培訓和教育工作，并用嚴格的操作規程、規章制度來約束管理和操作人員，使其正確、嚴格地執行操作規程[5]。

4 結束語

本文通過介紹中置柜自身具備的比較完善而且有效的防誤功能，來強調電力設備在運行過程中“五防連鎖”的重要性。即使設備自身防誤功能很強，但肯定會有不足之處，因此只有嚴格執行操作規程，才可以更加有效地防止誤操作的發生，從而才能保證人身和設備以及系統的安全、可靠運行[6]。