关于提高高压开关柜五防联锁可靠性的探讨

吕腾瑞

（中国水利水电第十四工程局有限公司机电安装事业部，云南 昆明650032）

0 引言

随着我们国家对于安全生产的重视，人们的安全生产意识不断提高，各行各业追求安全生产的目标大大增强。电力行业作为高危行业，为了能够有效防止各种开关设备操作时发生误触问题而造成人员伤亡。必须在成套高压开关设备内加装五防联锁装置以保证安全稳定操作，有效提高整个电力系统的安全稳定运行。

1 五防联锁装置的发展

伴随着高压开关柜配套五防联锁装置的更新与换代，五防联锁装置不仅具有更高的可靠性，而且在操作方面也更加的简单，如高压金属封闭式开关柜配装各种控制柜开关的设备螺距都是按照五防的结构设计进行处理的，所以很多都能够直接显示开关柜操作的工作，具有电气显示功能，隔离刀的位置、断路器的合分状态以及接地刀的分合位置，都能够直接在高压开关柜的仪表面板上进行展示，避免了各种电气误操作的产生。同时也能够极大地提高电气设备操作的可靠性与安全性。

2 高压开关柜五防联锁可靠性的问题

由于高压开关柜五防功能的应用可以通过多种方式限制隔离刀、断路器以及接地刀等动作逻辑，不仅可以通过多个程序锁限制隔离刀、断路器以及接地刀的动作逻辑顺序，如GG1 A（F）型；还可以通过联锁转轴副限制隔离刀、断路器以及接地刀等动作逻辑，如KYNI型落地手车柜、KYN28型开关柜；甚至可以通过一个机械操作锁限制隔离刀、断路器以及接地刀的动作逻辑顺序，如XGN2型开关柜。

但是在很多情况下，由于产品制造质量参差不齐，很容易导致高压开关柜五防联锁装置在实际应用中存在隐患，例如：固定式高压开关柜很有可能因为五防程序锁自身的操作程序复杂，操作不便，遇到紧急情况时，会因为操作人员的紧张造成操作程序颠倒，引发电气误操作事故；更有甚者，会将程序锁虚设，导致程序锁无法发挥实际作用，引发电气误操作的问题；而对于高压开关柜上的电气误操作事故，很多原因是由于开关柜锁具自身质量较差，在操作的过程中发生连接件松动的问题，导致柜面显示屏无法显示开关动作的实际情况，引发电气误操作问题；落地式手车开关柜，以及中置式手车开关柜的电气误操作事故，最主要的原因是五防联锁装置因为意外受损，而导致操作的实际位置情况与显示屏显示不一致，给操作人员的判断带来严重干扰，影响了后续的电气操作，进而引发电气操作事故。

3 五防装置可靠性分析

由于一些厂商生产的开关柜配套装置：五防转轴副、用于限制手车进退的闭锁闪等装置，在使用过程中会出现强度较低、容易弯曲的现象。必须要通过热处理的方式来提高上述装置的抗弯强度，用来满足开关柜的可靠性要求；有的断路器底盘车右侧导轨上的锁闪伸出孔过宽，致使锁闪摆动角度过大，也是形成闭锁闪会被不太大的手车推进力撞弯的一个原因，所以应该适当的减小五防装置锁闪伸出孔的宽度，避免出现大幅度的摆动，有效提高闭锁闪的抗撞弯能力。

在固定柜和手车柜中，由于没有专门的灭弧装置，通常情况下不能够接通或者切断负荷电流，所以在与其配合的断路器闭合的情况下，不能够推拉隔离柜的手车。在一般的应用中，都需要设置断路器辅助接点与隔离手车的联锁，防止运行人员的误操作。

在中置柜中，由于没有传统意义上隔离开关的概念，手车操作在试验位置时，就相当于传统意义上的隔离开关断开的情况。当接地开关合闸的时候，是禁止推动断路器的，如果强行操作，会损坏联锁装置，因此，为避免误操作，接地开关的分合闸必须操作到位，与指示位置对应，指示正确。

通过大量的数据分析表明，人身触电伤亡及电气设备事故往往与电气工人误操作存在非常大的联系，所以为了能够有效提高高压开关柜五防联锁装置的安全性能，必须要加强对于电气安全操作规程的落实。首先可以通过线路侧加装带电显示，检查无电并确保接地开关的状况无误后，方可进行下一步操作；其次，在接地开关操作杆上加装电磁锁，保证线路在有电荷经过时接地开关不能合闸；另外，还可以在出线柜电缆室门与接地刀闸设置机械闭锁，并在电缆室门上配备紧急解锁装置，由专人进行负责。

对于五防中的联锁要求，无论是固定柜还是手车柜，必须要保证联锁功能的方案设计与实际情况相吻合。通常情况下，机械联锁分为两种状态，即主动联锁和被动联锁。主动式联锁就是指在联锁的状态下，如果没有正常解锁条件，则不会出现解锁，这样就可以避免误操作的执行，当断路器处于合闸位置时，隔离开关或隔离插头闭锁而无法操作，即便出现误操作也不会带来安全隐患；被动式联锁则是指在联锁状态下，由于非正常原因出现的解锁条件，导致闭锁解锁，如果联锁状态下操作隔离开关或推拉手车，尽管隔离开关没有发生动作，但是由于联锁的存在，而导致断路器分闸的问题，导致隔离开关或隔离插头联锁被解除。

由于被动式联锁会导致断路器误分闸，因此，在高压开关柜设计的过程中，通常情况下不采用被动式联锁方案，而应该多采用主动式联锁方案。我国对于五防联锁的要求非常高，要求无论开关柜的机械联锁装置使用频率如何，都应该保证在使用期间灵活、安全，同时要保证五防联锁装置具有防潮防腐防霉的性能，在设计结构的过程中，应该尽可能的为后期维护做出充分的考虑。

高压开关柜在实际应用的过程中，可能会因为工作人员自身的疏忽，或者操作方法不当，而引发电气误操作事故。所以在高压开关柜中必须要使用五防联锁，对于误操作或非正规操作，能够进行有效的预判或阻止，避免因非正规操作而导致电力系统的故障，甚至引发重大的人身安全事故。

4 结论

本文通过对高压开关柜五防联锁装置的发展和应用情况的分析，充分说明高压开关柜五防联锁机制能够有效的为电力系统安全稳定运行提供可靠性保障，但是由于五防装置自身的可靠性还存在一定的改进空间，所以必须要针对五防开关柜装置的可靠性不断地进行完善设计，尽可能的优化其操作步骤，提高五防开关柜装置的可靠性，避免因装置操作复杂而导致误操作的出现，从根本上消除电气误操作事故的产生，为电力系统的安全运行作出贡献，并在长期使用过程中经受实践的检验。