一种继电保护屏专用联锁装置的研制

摘要：设计研制了一种继电保护屏专用联锁装置，将磁吸柱和复归按钮一同固定在固定座上，减少了安装联锁电磁锁所需要的空间;同时通过固定座固定，替代继电保护屏原有复归按钮，利用原有孔位，实现整个安装过程中对继电保护屏主体零切割、零钻孔。该装置原理简单，断电即可靠解锁，结合远程控制系统使用，可实现智能防误闭锁功能。

关键词：变电站;防误闭锁;联锁;解锁

0    引言

目前，电力行业普遍通过许可人员安全措施防止作业人员有意或无意走错间隔，即在工作地点悬挂“在此工作”标示牌，在工作地点相邻的保护屏前后悬挂“设备运行中”红布，由于涉及的屏位较多，这一传统模式极大地增加了许可人员工作量，且并未从根本上解决走错间隔的问题。

随着技术的发展，在继电保护屏上安装“五防锁”的方式被推广使用，即通过在电脑上选择本次工作的屏位，传入五防钥匙，施工作业人员只能打开工作屏位。这一方式很好地防止了施工作业人员误入带电间隔，但变电站内发生事故需要抢修时，运行人员需要逐个开启五防锁，不利于事故事件情况下的设备抢修操作，且目前还没有一款适合用于实现继电保护屏联锁的装置。

1    设计思路

电磁锁为一种在变电站中大量使用的电气联锁装置，具备防止误入带电隔离的功能[1]。现有的电磁锁都是利用电磁原理，通电后电磁铁通电，分为吸合吸板式和伸缩轴芯式两种，分别通过吸合吸板和伸缩轴芯达到开关锁的效果。吸合吸板式电磁锁尺寸偏大，在继电保护屏内安装过程中需要大量切割、钻孔，不利于现场实施。伸缩轴芯式电磁锁容易出现轴芯卡死，即使断电也无法复位开启的情况，存在延误事故事件状态下紧急抢修操作的重大安全隐患[2]。

为解决以上问题，我们研制了一种继电保护屏专用联锁装置，断电即可靠解锁，且整个安装过程中继电保护屏主体上零切割、零钻孔。随着微机保护的普遍应用，变电站不同厂家的继电保护屏内配置的按钮基本统一，比如都会配置保护装置复归按钮，这一按钮的作用是当保护装置动作后，按下复归按钮，就可以复归保护装置相关的信号。复归按钮位于保护屏右侧，垂直方向刚好在保护屏的中间，也是安装电磁锁比较理想的地方，因此，考虑将电磁锁与复归按钮安装固定在同一块板上，这样就可以利用标配的复归按钮实现电磁锁的安装，不需要重新钻孔，还可以保留原有复归按钮的功能。原理上采用吸合吸板式，圆形结构，体积不能太大。

2    装置研制

继保屏专用联锁装置包括磁吸主体、吸板。

磁吸主体的结构示意图如图1所示，包括磁吸柱1、复归按钮2、电磁控制电路、固定座3;固定座与磁吸柱固定连接，且在磁吸柱与固定座连接的一端设有凹槽结构;复归按钮与电磁控制电路相互独立，复归按钮固定在固定座上，电磁控制电路设置在磁吸柱的凹槽结构中;安装孔4与保护屏原有孔位直径和间距一致。

吸板的结构示意图如图2所示，包括铁板5、上夹臂6、下夹臂7、连接轴8;上夹臂的一端与铁板的底部固定连接;上夹臂的另一端与下夹臂的一端设置可转动连接，铁柱可在继电保护屏门上100°上下旋转，确保吸板与磁吸主体之间完全贴合。

该联锁装置结构简单，通过将磁吸柱和复归按钮一同固定在固定座上，减少了安装联锁电磁锁所需要的空间;同时通过固定座固定，替代继电保护屏原有复归按钮，利用原有孔位，不用另外钻孔，方便安装。通电时，磁吸柱与铁板吸合连接，如图3所示，断电时失磁，可靠断开。上夹臂与下夹臂可转动连接，下夹臂用于固定在继电保护屏上，牢固、美观。

3    控制原理

电磁控制电路包括线圈、铁芯，如图4所示。线圈缠绕在铁芯上，线圈与铁芯构成电磁铁，线圈的一端接零线，另一端通过Wi-Fi远程控制开关与电源的火线连接，铁芯、线圈设置在磁吸柱的凹槽中，铁芯与固定座平行设置，保证电磁铁励磁对磁吸柱作用最大，能产生最大吸合力吸合铁板。该控制电路能快速、方便地实现锁定，断电失磁，通电励磁。

4    典型应用

典型应用原理接线图如图5所示，L接交流电源火线，N接交流电源零线，L经Wi-Fi控制开关与电磁联锁装置相连，Wi-Fi控制模块受远程控制，远程发送断开命令时，Wi-Fi控制开关对应接点断开，电路断电，电磁铁不产生磁性，磁吸柱与铁板不吸合，实现解锁功能。当Wi-Fi控制开关对应接点闭合时，电路通电，线圈与铁芯构成的电磁铁产生磁性，并通过磁吸柱与铁板吸合连接，实现联锁功能。多面保护屏安装时，通过加装强制断电开关，实现紧急状态下的解除闭锁操作。

5    结语

本文所述继电保护屏专用联锁装置，能够实现对工作范围内的继电保护屏联锁，与现有技术相比，整个安装过程中对继电保护屏主体零切割、零钻孔，原理简单，断电即可靠解锁，结合远程控制系统使用，可实现智能防误闭锁功能。

[参考文献]

[1] 陶林，沈健.电器成套开关设备门用电磁锁[J].江苏电器，2006（4）：45-46.

[2] 黄潇霞.接地刀闸电磁锁缺陷分析[J].科技创新与应用，2017（35）：87-88.

收稿日期：2019-10-08

作者简介：李强（1982—），男，湖北荊州人，硕士，高级工程师，主要从事变电运行、维护等工作。