广东省内的110kV、220kV变电站的10kV配电装备，基本上使用的都是金属封锁式开关装备，包括高压开关柜、高压TV柜等。高压开关柜是变电运行人员频仍操作的装备，是以高压开关柜的机械联锁相当重要，是保证电力网平安运行、保证装备和人身平安、避免误操作的重要措施。GB3906国家尺度《3～35kV交流金属封锁开关装备》对此作了明确划定，把“联锁”描写为：“金属封锁式开关装备应具有：避免带负荷分、合隔脱离关（隔离插头）；避免误分、误合断路器、负荷开关、接触器（答理提醒性）；避免接地开关处在闭合位置时关合断路器、负荷开关等；避免再带电时误合接地开关；避免误进带电距离室等功能”，上述五项避免电气误操作的内容，简称“五防”。“五防”装配一般可分为机械、电气和综合三类。机械联锁是在高压开关柜的操作部位之间，用相互制约和联动的机械机构来到达前后动作的闭锁要求，机械联锁在操作进程中无需使用钥匙等辅助操作，可以实现随操作顺序的准确进行，自动境界步解锁。在发生误操作时，可以实现自动闭锁，阻止误操作。机械联锁可以实现正向和反向的闭锁要求，加上闭锁直观、强度高、不容易损坏、检修工作小、操作利便、运行靠得住等点，所以遭到运行和检修人员的接待。今朝，高压开关柜类型很多，年夜大都都有较完善的联锁方式。但仍有很多高压开关柜的联锁，尤其是机械联锁方式不完善，还不能完全到达“五防”要求。


1断路器与隔脱离关的联锁方式


众所周知，隔脱离关无灭弧装配，一般不能用来接通或切断负荷电流。在固定柜中，断路器与隔脱离关的联锁关系明确，即只有在断路器分断的情况下才能操作隔脱离关。例如在XGN2-12(Z)型高压开关柜中，经由过程闭锁功能手柄处在“分断闭锁”、“工作”、“检修”三个分歧位置来进行各类操作：


分断闭锁时断路器没法进行合闸，柜门处于关闭状态，可操作隔脱离关和接地开关；


工作时断路器可以进行合闸，柜门处于关闭状态，接地开关、隔脱离关均没法操作；


检修时（隔脱离关已分闸，接地开关已合闸）没法操作隔脱离关及接地开关，断路器可以进行分、合闸操作，柜门可以打开。


当需要操作隔脱离关或接地开关时，必需将闭锁功能手柄转到“分断闭锁”位置，此时断路器一定处于分断状态，且没法闭合断路器，从而实现避免带负荷分、合隔脱离关及误合断路器；当隔脱离关已合闸，接地开关已分闸，需要闭合断路器送电时，闭锁功能手柄必需转到“工作”位置，一旦断路器合闸，闭锁功能手柄将被卡死，使之没法转动，从而实现避免误分断路器及带负荷分、合隔脱离关。固定柜中的隔脱离关和断路器之间的机械联锁关系较易实现，为避免带负荷分、合隔脱离关，常采用一个扇形撞块和圆板结构，与隔脱离关的操作机构上的弹性定位锁配合，在断路器合闸时，圆板阻止定位锁拔出，从而避免带负荷分闸。


但手车柜的情况有所分歧，手车进出相当于固定柜中隔脱离关的合分操作，因而对隔脱离关的联锁要求一样适用于手车的进出要求。当手车处于实验位置与工作位置之间移动时，必需保证断路器处于分闸状态，不得合闸，即应具有所谓的“合闸联锁”。在投运的各型手车柜中，“合闸”电气联锁一般经由过程将反映手车位置的行程开关，接点串进断路器的合闸回路中来实现，而断路器手车的“合闸”机械联锁，主要有以下几种方式：一是断路器合闸时手车进出被锁定，如10-VPR新型断路器，当断路器合闸时，手车被锁定在工作位置或实验位置而不能移动。二是经由过程机械锁定装配阻止断路器合闸按钮被按下，或是即使“合闸”按钮按下，仍可保证合闸传动部门连结不动，如VS1-12断路器，当手车运动时，合闸按扭被一弯板锁定而没法按下。三是使半轴处于脱扣状态，合闸按钮按下时，断路器触头动作，但瞬时分断。现行的部门手车柜中由于前两种“合闸联锁”不容易实现，不得已采用第三种联锁方式，现实上第三种情况是不甚周密的。当手车动插头处于接近工作位置时，其合闸瞬时脱扣情况与固定柜中隔脱离关带负荷快速合分有相似的地方。虽然发生的几率很小，但仍有造成事故的可能性，好避免使用。


2断路器两侧隔脱离关的操作顺序


高压开关柜对断路器两侧的隔脱离关的操作顺序一般划定：在停电时，先分线路侧隔脱离关；在送电时，先合母线侧隔脱离关。其作用是为了保证在万一发生毛病操作时，能借助于断路器的庇护作用尽缩小事故范围，避免工钱扩年夜事故。停电时先断开线路侧隔脱离关的理由是：假设停电中发生误操作，如断路器还没有断开电源，而先分隔脱离关，造成带负荷拉闸；或当分隔脱离关时，又错分了不应停电的线路侧隔脱离关，都将引发弧光短路。在上述情况下，假设先分线路侧隔脱离关，由于弧光短路点在断路器外侧，所以断路器的庇护装配会动作跳闸切除故障，缩小事故范围。反之，送电时，假设断路器误在合闸位置，后合母线侧隔脱离关时，等于母线侧带负荷送电。势必发生弧光短路，而使故障扩年夜。这类情况下，如先合母线侧隔脱离关，然后再合线路侧隔脱离关，就等于用线路侧隔脱离关带负荷合闸，一旦发生弧光短路，由于短路点在断路器外侧，故断路器庇护即可动作跳闸，切除故障，缩小事故范围。是以送电时要先合母线侧隔脱离关。


但现实上要保证断路器两侧隔脱离关严酷按上述顺序操作是坚苦的。对环网开关及母联开关来说，自己较难区分母线及线路侧。对手车柜而言，则断路器两侧的触头是同时进出的。假设电流互感器装于隔脱离关外侧，则情况也会有所分歧。所以只有确实保证断路器与隔脱离关之间的联锁靠得住性，才能从基本上解决上述误操作隔脱离关的问题。


3工作规程与机械联锁要求的冲突


历年来，年夜电击事故的统计讲明，人身电击伤亡和电气装备事故，往往与电气工作人员的技术营水平有着直接关系。严酷按电气平安工作规程操作，能有用削减并避免误操作事故的发生。但在现实工作中，往往会发生规程与联锁相互冲突的情况。如KYN28A-12、XGN2-12Z/07等，线路侧装有接地开关的高压开关柜，由于有联锁功能，开关柜的后门在未合上接地开关前没法打开，以防误进带电距离。可是规程划定，只有确认线路无电后才能合上接地开关，这样势需要打开柜门，经验电后确认，线路无电后才能操作接地开关，造成规程与联锁要求相互冲突。为解决此类问题，可采用以下方式：一是线路侧加装带电显示，观察无电后合接地开关，或是在接地开关操作杆上加装电磁锁，确保线路有电时不能合接地开关。二是在柜门上开缺口，答理谨严验电。三是在后门上配装紧急解锁装配，由人员用用工具解锁。对此，种方式可操作性比力强，由于相当一部门高压开关柜的生产厂家，在设计高压开关柜进程中，已把带电显示装配斟酌进往；而且在企尺度中说起：“对于不能进行线路验电的手车式断路器柜（固定密封开关柜）合线路接地开关时，必需知足以下条件：装备停电前检查带电显示器有电；手车式断路器拉至实验/分手位置；带电显示器显示无电；与调剂核实线路确已停电。”对于固定柜的操作方式，也能够参考这类方式。


4自动式联锁与被动式联锁


对于“五防”中的每项联锁要求，不管是固定柜仍是手车柜，虽然其柜型、一次方案存在多样化，但都可以设计出各类方案来实现联锁功能。回纳起来，机械联锁主要有两种形式，即自动式和被动式。所谓自动式联锁是指在该种联锁状态下，若无正常的解锁条件，不会被解锁，从而保证误操作基本没法执行。例如当断路器处于合闸位置时，机械上应保证隔脱离关或隔离插头被联锁而没法操作，即使毛病操作也不会发生不良影响。被动式联锁是指在该种联锁状态下，可能由于非正常缘由，泛起解锁条件，使联锁解锁。如在联锁状态下操作隔脱离关或推拉手车，虽然隔脱离关还没有动作或隔离插头没有发生位移，但由于联锁的存在而使断路器分闸，从而使隔脱离关或隔离插头的联锁被消除，显然这类被动式联锁形式会引发断路器误分闸。


高压开关柜的设计中不希看采用“被动式”联锁，应尽采用“自动式”联锁。例如对于手车采用杠杆进出的开关柜，在断路器合闸状态下，机械上使手车进出摇柄的孔被封堵住，摇柄基本没法插进，固然手车也就不成能移动。再如操动接地开关的插进孔设计，应在答理条件下才被打开，否则，该插进孔被封堵，误操作就不成能实施。现行使用的各类开关柜中，有很多机械联锁采用“被动式”联锁，随着开关柜设计水平的提高，应尽避免这类方式。


5“五防”联锁的完整性


国家尺度中对于“五防”的要求，除避免误分、误合断路器这一条答理提醒性的方式外，其余联锁关系必需在开关柜结构中完整实现。从开关柜的操作来看，每项联锁要求，都在一定的操作法式中体现出来，是以不论是合闸法式仍是分闸法式都应到达联锁要求。


5.1避免带负荷分、合隔脱离关


一般情况下，固定柜基本上严酷做到的断路器合闸情况下不能操作隔脱离关，也就不存在带负荷分、合隔脱离关的情况。但在手车柜中，年夜大都产物也能够到达在断路器合闸状态，没法操作手车推动机构，但尚有部门产物仍采用“被动式”联锁及电气联锁，不能有用避免带负荷操作小车开关。


5.2避免带电挂(合)接地线(接地开关)和带接地线(接地开关)合闸


对于避免带电挂接地线和带接地线合闸这两项要求，单纯在统一台开关柜中基本能完整地实现。其基本方式有三种，种是使用有一定法式要求的操念头构，使断路器、隔脱离关和接地开关三者之间在任何法式下实现相互联锁。第二种是将隔脱离关的闸刀与接地开关共用，隔脱离关完全断开时，闸刀恰好合在接地开关上，反之，隔脱离关合闸时，闸刀必然断开接地开关，同时断路器与隔脱离关又相互联锁。第三种是采用一定的机械机构，当断路器合闸时，接地开关的操作轴被锁定或关闭其操作孔活门，当接地开关合闸时，断路器手动合闸被锁定，电动合闸回路被切断。


可是，这两项要求有时并非要在统一开关柜中，而是要求在柜间实现，这时候机械联锁往往不能知足要求。


5.3避免误进带电距离


高压开关柜都要求有避免误进带电距离的功能，但由于现实运行情况的复杂性，要完全实现该功能有一定的难度。只有在接地开关合闸后，开关柜前、后门才可以打开，这在机械上往往较易实现。但前、后门开启后要求接地开关不能分闸的要求却往往被疏忽，在门开启后又分接地开关，有可能造成误进带电距离的平安事故。所以完整的联锁要求是只有开关柜前、后门关闭后，接地开关才答理分闸。


6机械联锁的靠得住性


高压开关柜的机械联锁装配，不管泛泛使用频率若何，都应做到在使用寿命期内灵活靠得住，并能有用防潮、防霉、防锈、不卡涩，其结构应简单了然，操作维护利便。高压开关柜在使用进程中，还会碰着由于操作人员的疏忽或非正常操作力而造成“非正规操作”的情况。在这类情况下，高靠得住的联锁应做到对操作者可能泛起的“非正规操作”有充实的预防或阻止能力。即使在某些情况下进行了毛病操作，也应当做到毛病操作可纠正而且可利便的恢复正常操作，不至于引发重年夜的装备某人身事故。综上所述，高压开关柜的“五防”机械联锁应到达有关技术尺度要求。