浅析高压开关柜操作的五防联锁功能

浅析高压开关柜操作的五防联锁功能

张艳

(西电宝鸡电气有限公司陕西宝鸡721306)

摘要：五防，通常指的是高压开关柜的“五防”或者变配电室的“五防一通”。1.防止带负荷分、合隔离开关。（断路器、负荷开关、接触器合闸状态不能操作隔离开关）。2.防止误分、误合断路器、负荷开关、接触器。（只有操作指令与操作设备对应才能对被操作设备操作）。3。防止接地开关处于闭合位置时关合断路器、负荷开关。（只有当接地开关处于分闸状态，才能合隔离开关或手车才能进至工作位置，才能操作断路器、负荷开关闭合）。4.防止在带电时误合接地开关。（只有在断路器分闸状态，才能操作隔离开关或手车才能从工作位置退至试验位置，才能合上接地开关）。5.防止误入带电间隔。（只有隔室不带电时，才能开门进入隔室）。

关键词：电力；五防；机械闭锁；电气锁

一、引言

12~40.5kV空气绝缘金属封闭式开关柜机械联锁机构的可靠性，关系着能否有效防止电气误操作要求的实现。确保金属封闭式开关设备的安全运行与检修，既是国家、行业、企业一直的生产技术管理要求，也是大家共同追求的安全生产目标。“五防”功能使用后，为防止和减少电气误操作情况的发生，提高城乡电网和企事业单位的电气安全操作水平，起到了极为重要的作用，有效提高了电气系统的安全运行水平。

变配电室的“五防”即防火、防水、防雷、防雪、防小。“一通”即保持通风良好。电气“五防”功能的实现成了电力安全生产的重要措施之一。随着电网的不断发展，技术的不断更新，防误装置得到不断改进和完善。

防误装置的设计原则是：凡有可能引起误操作的高压电气设备，均应装设防误装置和相应的防误电气闭锁回路。

二、常规防误闭锁装置

常规防误闭锁方式主要有4种：机械闭锁，程序锁，电气联锁和电磁锁。

1.机械闭锁

是在开关柜或户外闸刀的操作部位之间用互相制约和联动的机械机构来达到先后动作的闭锁要求。机械闭锁在操作过程中无需使用钥匙等辅助才做，可以实现随操作顺序的正确进行，自动地步步解锁。在发生误操作时。可以实现自动闭锁，防止误操作的进行。机械那是可以实现正向和反向的闭锁要求，具有闭锁直观，不易宋怀，检修工作量小，操作方便等优点。然而机械闭锁只能在开关柜内部及户外闸刀等的机械动作相关部位之间应用，与电器元件动作间的联系用机械闭锁无法实现。对两柜之间或开关柜与柜外配电设备之间及户外闸刀与开关（其他闸刀）之间的闭锁要求也鞭长莫及。所以在开关柜及户外闸刀上，只能以机械闭锁为主，还需辅以其他闭锁方法，方能达到全部五防要求。

2.程序锁（或称机械程序锁）

是永钥匙随操作程序传递或置换二达到先后开锁操作的要求。其最大优点是钥匙传递不受距离的限制，所以应用范围较广。程序锁在操作过程中有钥匙的传递和钥匙数量变化的辅助动作，符合操作票中限定开锁条件的操作顺序的要求，与操作票中柜顶的行走路线完全一致，所以也容易为操作人员所接受。

程序锁在使用中所暴露的问题是：1.某些程序锁功能简单，只能在较简单的接线方式下采用，由于不具备横向闭锁功能，在复杂的接线方式下根本不能采用；2.具有较灵活闭锁方式的程序锁虽然能满足复杂的接线，但在闭锁方案中必须设置母线倒排锁，使得操作过程十分复杂；3.在大容量的变电站中，隔离开关分合闸采用按钮控制电动机正反转，而程序锁对按钮无法进行程序控制；4.程序锁也需要众多的程序钥匙，由于安装不规范、生产工艺及材料差等问题，使程序锁易被氧化腐蚀、发生卡涩，致使一定时间内失去闭锁功能；5.倒闸操作中，分、合两个位置的精度无法保证；6.程序锁使用时，必须从头开始，中间不能间断。所以程序锁现在已不采用。

3.电气闭锁

是通过电磁线圈的电磁机构动作，来实现解锁操作，在防止误入带电间隔的闭锁环节中是不可缺少的闭锁元件。电气闭锁的优点是操作方便，没有辅助动作，但是在安装使用中也存在以下几个突出问题：1.一般来说电磁锁单独使用时，只有解锁功能没有反向闭锁功能。需要和电气联锁电路配合使用才能具有正反向闭锁功能；2.作为闭锁元件的电磁锁结构复杂，电磁线圈在户外易受潮霉坏，绝缘性能降低，增加了直流系统的故障率；3.需要敷设电缆，增加额外工作量；4.需要串入操作机构的辅助触点。根据运行经验，辅助触点容易产生接触不良而影响动作的可靠性；5.在断路器的控制开关上，一般都缺少闭锁措施。

三、结论

近二十多年来，我国的高压开关设备制造企业，积极学习和借鉴国外各项技术和经验，使金属封闭式开关设备设计制造水平发展提高很快，已达到了较高的水平。设备上配套安装的“五防”闭锁装置几经换代，其适用可靠性更高，操作更加便捷，各种高压金属封闭式开关柜上配装的用于控制柜开关设备逻辑操作顺序的“五防”机构，结构设计更为合理。且大都带有显示开关操作工作和电气显示功能。隔离刀（触头）的分合位置，断路器的分合状态，接地刀的分合位置，柜内回路中哪一部分带电等清凉，都可以在柜前的仪表面板上或监控室内的微机屏幕上，都能看到各种操作工位的显示情况，使其防止各种电气误操作的可靠性空前提高。尽管如此，在城乡电网和大型企事业的供配电设备上，电气误操作的情况还是时有发生。分析电气误操作事故发生的原因，其“五防”装置的使用失效则是重要原因之一，值得重视。

其他型号的空气绝缘金属封闭式开关柜上的“五防”闭锁装置，其结构会各有不同，有单转轴程序操作的，有双转轴程序造作的，有的靠遮挡操作孔实现其规定程序的操作，有的靠凸凹轮转动和销配合实现其规定程序的操作等等。但无论哪一种“五防”闭锁装置，都要求“五防”装置功能的有柜内各开关工作到位与否的情况得到准确显示和操作警示，都应具有操作证、反顺序的唯一性和操作到位的强制性，保证其“五防”功能的高可靠性，并在长期使用过程中经受住时间的检验。

参考文献:

【1】杨靖,赵建辉.浅析高压开关柜"五防"机械联锁[J].西北水力发电,2007,23(2):95-96.

【2】赵颖.浅析高压开关柜的五防联锁[J].化学工程与装备,2016(6):214-216.

【3】吴建红,邹骏.高压柜中一些难解决、易忽视的“五防”问题[J].高压电器,2014(8):124-126.

【4】程玉波,陈建沛,王巍.关于高压开关柜"五防"联锁可靠性措施的探讨[J].中国科技博览,2010(28):3-3.