任松娣， 閻 凱

1. 上海佳洲防爆電器有限公司 上海 201617 2. 河南許繼電氣股份有限公司 河南許昌 461000

KYN28A-12高壓中置柜前下門聯(lián)鎖機構(gòu)的創(chuàng)新研究

任松娣1， 閻 凱2

1. 上海佳洲防爆電器有限公司 上海 201617 2. 河南許繼電氣股份有限公司 河南許昌 461000

對KYN28A-12高壓中置柜前下門聯(lián)鎖機構(gòu)的創(chuàng)新研究進行了介紹，通過研究，使該型高壓開關(guān)柜進一步滿足電氣設(shè)備的五防要求。

高壓開關(guān)柜； 聯(lián)鎖； 研究

1 研究背景

KYN28A-12鎧裝移開式交流金屬封閉式10kV高壓開關(guān)柜，其柜內(nèi)斷路器手車一般安裝在中部室，因此又稱中置柜。手車采用蝸桿搖進和退出，操作輕便，體積小，檢查和維修方便。高壓開關(guān)柜需具有防止誤操作斷路器、防止帶負荷推拉手車、防止帶電關(guān)合接地開關(guān)、防止接地開關(guān)在接地位置送電和防止誤入帶電間隔功能，簡稱五防[1-3]。

高壓開關(guān)柜的聯(lián)鎖是保證電力網(wǎng)安全運行、確保設(shè)備與人身安全、防止誤操作的重要措施。GB 3906—2006《3.6kV～40.5kV交流金屬封閉開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備》[4]對此作了明確的規(guī)定。操作程序要求送電的步驟為：關(guān)后門、關(guān)前門、分接地開關(guān)、將斷路器手車搖到工作位置、合閘送電，操作程序要求停電檢修的步驟為：分閘斷電、將斷路器手車搖到試驗位置、合接地開關(guān)、開前門、開后門。KYN28-12A高壓中置柜原有的前下門聯(lián)鎖機構(gòu)僅能滿足停電檢修時的操作程序，在檢修后再送電時，無法滿足必須先關(guān)上前下門的操作程序要求，即不關(guān)上前下門也能分接地開關(guān)并將斷路器手車搖到工作位置實現(xiàn)合閘送電，進而無法防止工作人員誤入帶電間隔。為防止誤操作，確保用電安全，國家標(biāo)準(zhǔn)強制要求高壓開關(guān)柜必須達到五防要求。五防中其中一條為防止誤入帶電間隔，為防止操作人員誤入帶電的開關(guān)室內(nèi)，要求在合閘送電和斷閘檢修時必須嚴(yán)格按照一定的程序進行操作[5-7]。

為了保障檢修人員的生命安全，防止檢修人員誤入帶電間隔顯得尤為重要。筆者在生產(chǎn)實踐中對KYN28A-12高壓中置柜前下門聯(lián)鎖機構(gòu)進行了創(chuàng)新研究和改進。

2 改進前的前下門聯(lián)鎖機構(gòu)

2.1 改進前前下門聯(lián)鎖機構(gòu)的功能分析

如圖1所示，送電的步驟為：關(guān)后門、關(guān)前下門、分接地開關(guān)、將斷路器手車搖到工作位置、合閘送電。分接地開關(guān)時，轉(zhuǎn)動接地開關(guān)操作軸上的凸輪使銷軸鎖住前下門上的舌板，此時打不開前下門，可以實現(xiàn)防止操作人員誤入帶電間隔[8]。

圖1 改進前的前下門聯(lián)鎖機構(gòu)

停電檢修的步驟為：分閘斷電、將斷路器手車搖到試驗位置、合接地開關(guān)、開前下門、開后門。合接地開關(guān)時，轉(zhuǎn)動接地開關(guān)操作軸上的凸輪將銷軸向下壓，使銷軸上的細頸處位于舌板位置，舌板可以脫開銷軸，此時可以打開前下門。

正常操作時，這種聯(lián)鎖可以實現(xiàn)前下門的安全防護要求。斷路器合閘時，前下室?guī)щ?，接地開關(guān)不能合上，前下門不能打開，可防止人員誤入帶電的前下室。只有當(dāng)斷路器分閘、合上接地開關(guān)，即前下室不帶電時才能打開前下門[9]。

在非正常操作(如調(diào)試或維修)時，前下門打開后忘關(guān)閉，接地開關(guān)還可以進行分合操作，這時分接地開關(guān)就可以把斷路器搖到工作位置合閘送電。而一旦送電，由于前下門沒有關(guān)閉，人員很容易進入帶電的前下室，進而引發(fā)安全事故，這是改進前的前下門聯(lián)鎖機構(gòu)在設(shè)計時存在的嚴(yán)重安全隱患[9]。

這種機構(gòu)在設(shè)計時只考慮前下室?guī)щ姇r前下門不能打開，而忽略了前下門打開時前下室可能帶電，以致留下安全隱患。不關(guān)上前下門也能分接地開關(guān)，之后將斷路器手車搖到工作位置合閘送電，就無法防止工作人員誤入帶電的前下室，由此可能造成工作人員誤入帶電的前下室，進而發(fā)生遭受電擊等事故[10]。

2.2 實際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)的其它問題

舌板靠兩個M6螺釘與門板連接，在運輸及現(xiàn)場安裝過程中，舌板會水平或上下偏移，造成舌板與銷軸位置不對應(yīng)，從而使這種聯(lián)鎖功能瞬間失效。造成的后果是：增加了制造廠家的售后費用，如果處理不及時，還會遺留嚴(yán)重的安全隱患。

3 改進后的前下門聯(lián)鎖機構(gòu)

解決上述問題的方法是在前下門的關(guān)合與接地開關(guān)的分合之間增加反向聯(lián)鎖功能。

由圖2可知，送電操作時，只有前下門作關(guān)閉動作，門上支架推動伸縮軸向左(即向柜后)移動，聯(lián)鎖彎板才能向下動作，此時可以用操作手柄驅(qū)動操作軸逆時針旋轉(zhuǎn)90°；分接地開關(guān)，凸輪也跟著操作軸旋轉(zhuǎn)90°，驅(qū)動平頭桿向下動作，鉤板旋轉(zhuǎn)動作，從而勾住前下門。此時，接地開關(guān)處于分閘位置，可以送電，前下門被勾住，有效地實現(xiàn)防止人員誤入帶電間隔。也就是說，只有先關(guān)好前下門，才能分接地開關(guān)，手車才能從試驗位置搖到工作位置進行送電操作。

圖2 改進后的前下門聯(lián)鎖機構(gòu)

如果不關(guān)閉前下門或忘關(guān)前下門，門上支架不推動伸縮軸，聯(lián)鎖彎板被鎖住不能向下動作，從而不能分接地開關(guān)進行后續(xù)送電操作，這就實現(xiàn)了反向聯(lián)鎖功能。

停電檢修操作時，斷路器分閘搖到試驗位置，用操作手柄順時針旋轉(zhuǎn)操作軸90°，凸輪跟著旋轉(zhuǎn)90°，平頭桿在壓簧彈力的作用下向上移動，鉤板跟著動作，鉤板上的鉤進而脫離前下門，此時可以打開前下門。

4 結(jié)構(gòu)改進前后的功能對比

改進前，沒有反向聯(lián)鎖功能，不關(guān)前下門也能分接地開關(guān)，也可將斷路器手車搖到工作位置合閘送電，無法防止工作人員誤入帶電的前下室，不滿足五防要求。

改進后，實現(xiàn)了關(guān)前下門才能分接地開關(guān)再進行送電操作的反向聯(lián)鎖功能，即如果不關(guān)前下門，就無法分接地開關(guān)并進行送電操作。

5 結(jié)論

在實踐過程中發(fā)現(xiàn)了KYN28A-12高壓中置柜前下門聯(lián)鎖機構(gòu)在五防功能上存在不足，雖然在正常操作時，這種聯(lián)鎖可以滿足前下門的安全防護要求，但是在非正常操作時，操作人員可能進入帶電的前下室，進而引發(fā)安全事故，存在嚴(yán)重的安全隱患問題。

改進后的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了強制先關(guān)前下門的反向聯(lián)鎖功能，這種改進有效地滿足了五防要求，保證了操作人員的人身安全。

這種新型前下門聯(lián)鎖機構(gòu)在實際應(yīng)用中取得了良好效果，滿足了客戶的要求，提高了高壓開關(guān)柜的安全性，進一步保障了檢修人員的人身安全，降低了生產(chǎn)成本，減少了售后服務(wù)費用。當(dāng)高壓開關(guān)柜中間加隔板、前下室是封閉空間、前下室內(nèi)沒有帶電體時，可以省去前下門聯(lián)鎖機構(gòu)，也可以省去圖2中的聯(lián)鎖彎板、門上支架、支架、伸縮軸、壓簧，此種結(jié)構(gòu)在當(dāng)前市場上也被部分客戶采用。

[1] 李小松.淺談10kV高壓開關(guān)柜設(shè)計的幾點體會[J].電氣開關(guān)，2003(5)：11-13.

[2] 曾福至.變電站五防閉鎖裝置探討[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2015(34)：54-55.

[3] 常崇博.關(guān)于變電站五防閉鎖裝置的淺析[J].北京電力高等?？茖W(xué)校學(xué)報(自然科學(xué)版)，2011，28(11)：21.

[4] 3.6kV～40.5kV交流金屬封閉開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備：GB 3906—2006[S].

[5] 呂懷軍.高壓開關(guān)柜五防聯(lián)鎖的合理化改進設(shè)計探討[J].廣東科技，2009(6)：196-197.

[6] 程玉波，陳建沛，王巍.關(guān)于高壓開關(guān)柜“五防”聯(lián)鎖可靠性措施的探討[J].中國科技博覽，2010(28)：3.

[7] 顏軍.“五防”閉鎖裝置在設(shè)計安裝中的問題[J].電力安全技術(shù)，2010，12(3)：53-54.

[8] 雷宏.五防閉鎖裝置的方案分析及設(shè)計選型[J].陜西電力，2001，29(4)：67-69.

[9] 石志軍，何利平，王太山，等.高壓開關(guān)柜“五防”聯(lián)鎖的探討[J/CD].城市建設(shè)理論研究(電子版)，2015，5(19).

[10] 楊偉國.高壓開關(guān)柜后門聯(lián)鎖的完善[J].農(nóng)村電氣化，2010(5)：21.

上海電氣2×15MW

五河縣生物質(zhì)熱電項目開工

據(jù)五河電視臺報道，日前，中國能建安徽電建二公司承建的五河生物質(zhì)熱電項目舉行開工儀式，與此同時，該公司承建的杜集生物質(zhì)熱電項目鍋爐基礎(chǔ)第一方混凝土開始澆筑，標(biāo)志著該公司在安徽境內(nèi)的兩個生物質(zhì)熱電工程相繼拉開了帷幕。

五河生物質(zhì)熱電項目位于安徽省蚌埠市五河縣頭鋪鎮(zhèn)，項目總投資3.2億元人民幣，建設(shè)規(guī)模為2臺75t/h高溫高壓循環(huán)流化床秸稈焚燒爐、2臺15MW抽凝式汽輪發(fā)電機組及公輔設(shè)施。該項目主要利用農(nóng)作物秸稈、板材加工廢棄物作為燃料發(fā)電，燃燒后產(chǎn)生的草木灰加工為有機肥，重新施回農(nóng)田，實現(xiàn)資源、產(chǎn)品、廢物、再生資源的農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟模式。該項目建成后，將實現(xiàn)年燃燒生物質(zhì)30萬t、年發(fā)電量2.2億kWh、年對外供蒸汽30萬t，同時為當(dāng)?shù)剞r(nóng)民、運輸、加工業(yè)帶來每年8500多萬元的收入，并提供諸多就業(yè)機會，達到環(huán)保效益、經(jīng)濟效益、社會效益的統(tǒng)一。

作為中國能建戰(zhàn)略合作伙伴——上海電氣在皖投資的重點項目，這兩個生物質(zhì)熱電工程的建設(shè)標(biāo)志著雙方在能源與資源開發(fā)領(lǐng)域的合作取得新進展，也表明長三角大氣污染聯(lián)防聯(lián)治及區(qū)域能源合作機制發(fā)揮了實質(zhì)性作用，對于推動地區(qū)經(jīng)濟綠色轉(zhuǎn)型，促進泛長三角區(qū)域一體化發(fā)展具有重要意義。

An introduction on the interlock mechanism for lower front door in KYN28A-12 high voltage switchgear was given. Through this research， this type of HV switchgear may meet five-protection requirements in further step.

HV Switchgear； Interlock； Research

2016年5月

任松娣(1971— )，男，本科，工程師，主要從事電氣開關(guān)柜研發(fā)工作， E-mail: 980134833@qq.com

TM63

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1674-540X(2016)04-047-03