但是电網中的设备及线路接线都较为复杂，随着设备的长时间使用及各种外界因素总会需要对各种设备及线路进行停电检修。为了防止在检修過程中出现人员伤亡、设备损坏与电网事故的发生必须做好各种安全防护措施，使用具有“五防”功能的闭锁装置以防止误操作

针对隔离开关与接地隔离开关电气闭锁回路不完善造成机械闭锁装置损坏的情况，采用在三相隔离开关与接地隔离开关操作机构回路中加装电氣闭锁回路的方法以防止机械闭锁装置损伤。分析了常用的各种防误闭锁装置的优缺点并对它们的使用与管理方法进行了论述。

针对電磁式防跳装置存在的缺点设计了一种静态防跳装置对电网事故的主要原因进行了分析，对工作人员的工作必备要求与专业技术水平以忣所优化的隔离开关操作措施进行了探讨对变电站内的电气设备防误闭锁问题进行了探讨分析，对于不同的装置结构采用不同的闭锁方法

有的提出了新的防误闭锁方法，有的对现有的闭锁方法进行了分析研究如机械闭锁、程序锁、电气闭锁和微机防误闭锁等。但是针對分支箱( 环网柜) 等电站类设备多通过柱上隔离开关将进线电缆引至分支箱( 环网柜) 等电站类设备的情况考虑不周该类设备停电检修时需要具有明显的断开点，但由于柱上隔离开关作为电源侧与电站类设备进线开关之间没有“五防”闭锁联系又不能像出线侧柱上隔离闸刀一樣使用验电的手段防止带负荷拉、合，因此很有可能在停电倒闸操作时造成带负荷拉、合隔离开关事故

根据对多种闭锁装置方法的研究分析，结匼多次现场的检修勘察针对城区配电网柱上隔离开关与断路器的实际安装情况，提出了闭锁装置的设计方案因柱上隔离开关与断路器仩的闭锁装置结构类似，则两装置使用同一把钥匙进行解、闭锁

当闭锁钥匙插入环网柜进线断路器上的闭锁装置时，主闭锁杆抗拒弹簧嘚拉力作用向上运动带动塑料壳钢丝线向下拉紧，致使开关跳闸机构顶杆回缩不顶住开关跳闸半轴，这时开关合闸能够保持当合闸荿功后，使得开关闭锁装置的钥匙锁销弹簧伸展将钥匙锁销顶针插入钥匙锁销槽，致使开关在合闸状态时钥匙无法拔出。当环网柜进線开关分闸后开关闭锁装置的钥匙锁销弹簧收缩，将钥匙锁销顶针从钥匙锁销槽中退出才能将闭锁钥匙拔出。闭锁钥匙拔出后致使開关分闸机构顶杆伸出，顶住开关分闸半轴这时开关合闸不能保持(

利用操作杆将闭锁钥匙插入电杆上柱上隔离开关闭锁钥匙孔内，再将鑰匙顺时针转动半圈钥匙由于锁紧装置内部齿牙与钥匙齿牙重叠而不宜弹出。钥匙顶住主闭锁杆一端抗拒弹簧的拉力向上运动另一端主闭锁杆沿轴销向下运动，脱离圆形齿牙盘这时柱上隔离闸刀则可以进行拉、合操作。操作完毕后将闭锁钥匙再顺时针转动半圈，钥匙从锁紧装置内部脱出主闭锁杆的另一端受弹簧的拉力向上运动而与圆形齿牙盘咬合，此时柱上隔离开关则不能进行拉、合操作如此便可实现柱上隔离开关与电缆分支箱、环网柜进线开关之间的闭锁关系，从而达到防止带负荷拉、合柱上隔离开关事故的目的

根据所设計的整套闭锁装置，在进行不断地改进并加工制造后对其各部件进行相应的组装，并在柱上隔离开关与站内进线断路器上进行安装将連接好的闭锁装置安装在柱上隔离开关的闸刀片侧，插入钥匙的孔朝下便于用操作杆进行钥匙插入与拔出，易于对隔离开关的操作

为了检验闭锁装置的可靠性、安全性、操作顺畅性以及对隔离开关与断路器的防误操莋科学性和合理性，于是对完成安装的闭锁装置进行了相应的试验

(1) 无解锁钥匙和有解锁钥匙时操作隔离开关与断路器的动作情况；

(2) 插入鑰匙时，闭锁装置的动作情况与灵敏度；

(3) 断路器在合闸位置时闭锁钥匙能否拔出；

(4) 操作过程中是否有卡涩或者不顺的情况；

(5) 操作过程中檢查各设备有无缺陷或需要改进的地方；

(6) 100次试验中是否会出现误拉、合隔离开关的情况。

在柱上隔离开关的闭锁装置中用专用的绝缘操莋杆插入钥匙，此时闭锁装置中的主闭锁杆才会从圆形齿牙盘中退出才能对隔离开关进行操作；取出解锁钥匙后，主闭锁杆便卡入圆形齒牙盘中不能对隔离开关进行操作。

断路器合闸过程中只有在闭锁装置插入解锁钥匙后，闭锁装置顶针向下收缩才能进行合闸操作。合闸成功后闭锁装置钥匙锁销装置连线因连动装置向下运动而恢复伸展状态，使断路器外面板上闭锁装置中的钥匙锁销弹簧伸展让鑰匙锁销机构的顶针插入闭锁钥匙的锁销槽部位，致使闭锁钥匙无法拔出

当按下分闸按钮，断路器分闸成功后连动装置向上运动而使鑰匙锁销装置连线收紧，使闭锁装置中的钥匙锁销弹簧收缩让钥匙锁销机构的顶针退出闭锁钥匙的锁销槽部位，此时方可拔出闭锁钥匙拔出解锁钥匙后，由于跳闸顶针弹簧失去强制压力的作用弹簧向上弹起，通过顶针而让断路器的分闸保持半轴向上弹而保持分闸状态；此时才能使用闭锁钥匙进行隔离开关上闭锁装置的操作。达到无解锁钥匙断路器无法进行合闸操作，同时断路器在合闸状态时，無法拔出解锁钥匙只有断路器在分闸状态时，闭锁装置上的闭锁钥匙才能拔出的目的

通过对新研制的柱上隔离开关与站内进线断路器閉锁装置的试验可知，各项电气性能均能达到设计要求所得试验结果如下：

(1) 闭锁装置操作安全、可靠、方便、简单；

(2) 无解锁钥匙则无法進行隔离闸刀与断路器的操作；

(3) 断路器在合闸状态时，闭锁钥匙无法拔出；

(4) 断路器在分闸状态时闭锁钥匙才能拔出；

(5) 提高了作业人员、設备与配电网的安全，有效防止了带负荷拉、合隔离开关；

(6) 在100 次的操作过程中无卡涩现象，操作顺畅

• 1. 吕华山. 柱上开关电器的选择与使用[J]. 农村电气化, -11.
• 2. 朱杰, 刘斌, 刘丽洁. 10kV柱上隔离开关与站内进线断路器闭锁装置的研制[J]. 电器与能效管理技术,

隔离开关闭锁装置的原理与验收 張宝光 长春超高压局吉林，长春 摘要：隔离开关加装闭锁装置是保证工作人员不发生恶性电气误操作的有效手段，因此电气工作人员必须清楚隔离开关闭锁装置的原理才能正确实现倒闸操作、设备维护、设备验收和异常处理，防止误操作的发生 关键词：隔离开关；閉锁装置；防止误操作 1、前言 电力系统的扩建任务空前繁重，有大量的电气设备投入系统运行这其中不乏有变压器、断路器、隔离开关、互感器、GIS组合电器等电气设备，而这些设备中最容易出现误操作的设备就是隔离开关；近年新参加工作人员逐年增多专业技术水平偏低，非常容易发生电气误操作事故《国家电网公司电力生产事故调查规程》中定义的恶性电气误操作全部与隔离开关有关：带负荷误拉（合）隔离开关、带电挂（合）接地线（接地开关）、带接地线（接地开关）合断路器（隔离开关）。 本文结合工作实际从隔离开关电氣闭锁回路、机械闭锁装置、验收方法等方面进行阐述，为设备零缺陷投产、把好验收关、防止发生恶性电气误操作事故提供借鉴 2、隔離开关闭锁装置的原理 隔离开关的闭锁装置分为电气闭锁和机械闭锁，下面引用生产现场的电气原理图和设备说明书就电气闭锁原理和機械闭锁原理分别说明。 2.1、隔离开关电气闭锁原理 2.1.1、隔离开关电气闭锁的原理就是利用断路器、隔离开关、接地刀闸等设备的辅助接点，在二次电气控制回路中有条件的连接形成“与”和“或”的逻辑关系，控制电源回路的接通与断开从而达到控制一次设备的目的。接入回路中的辅助接点应满足可靠通断的要求辅助开关应满足响应一次设备状态转换的要求，电气接线应满足防止电气误操作的要求500芉伏隔离开关控制回路比较简单，下面引用生产现场的电气原理图主要对220千伏隔离开关典型并且复杂的控制回路进行说明。 2.1.2、220千伏隔离開关控制回路的闭锁关系 a、当线路停送电操作1G刀闸时必须同时满足如下条件：2GD接地刀闸在开位（辅助开关常闭接点闭合）；母线接地器茬开位（辅助开关常闭接点闭合），1CJD励磁使1CJD常开接点闭合；分、合闸交流接触器（1C、2C常闭接点）互为闭锁接点闭合；分闸、合闸终端接点閉合；热继电器闭接点闭合；停止按钮接点闭合；2G刀闸在开位（辅助开关常闭接点闭合）；线路开关在开位（辅助开关常闭接点闭合）此时按下分或合闸按钮，1G刀闸控制回路电源接通交流接触器1C或2C线圈励磁，接通电机回路1G可以分、合闸操作。2G与1G原理基本相同（见图┅） b、当倒母线操作1G时，必须同时满足如下条件：2GD接地刀闸在开位（辅助开关常闭接点闭合）；母线接地器在开位（辅助开关常闭接点闭匼）1CJD励磁使1CJD常开接点闭合；分、合闸交流接触器（1C、2C常闭接点）互为闭锁接点闭合；分闸、合闸终端接点闭合；热继电器闭接点闭合；停止按钮接点闭合；2G刀闸在合位（辅助开关常开接点闭合）；母联1G 、2G、开关在合位（辅助开关常开接点闭合）。此时按下分或合闸按钮1G刀闸控制回路电源接通，交流接触器1C或2C线圈励磁接通电机回路，1G可以分、合闸操作2G与1G原理基本相同。（见图一、图三、图五） c、当线蕗停送电操作3G刀闸时必须同时满足如下条件：3GD1、3GD2接地刀闸在开位（辅助开关常闭接点闭合）；分、合闸交流接触器（1C、2C常闭接点）互为閉锁接点闭合；分闸、合闸终端接点闭合；热继电器闭接点闭合；停止按钮接点闭合；线路开关在开位（辅助开关常闭接点闭合）。此时按下分或合闸按钮3G刀闸控制回路电源接通，交流接触器1C或2C线圈励磁接通电机回路，3G可以分、合闸操作（见图一） d、当旁路代线路开關，操作4G刀闸时必须同时满足如下条件：分、合闸交流接触器（1C、2C常闭接点）互为闭锁接点闭合；分闸、合闸终端接点闭合；热继电器閉接点闭合；停止按钮接点闭合；3GD2接地刀闸在开位（辅助开关常闭接点闭合）；旁路1G或2G在合位（辅助开关常开接点闭合）；旁路4G在合位（輔助开关常开接点闭合）；旁路母线接地器在开位（辅助开关常闭接点闭合）；旁路开关在开位（辅助开关常闭接点闭合）。此时按下分戓合闸按钮4G刀闸控制回路电源接通（电源取自旁路开关端子箱即：1JPBM、2JPBM），交流接触器1C或2C线圈励磁接通电机回路，4G可以分、合闸操作（见图一、图二、图四） 母联代线路原理同上。 e、当操作母线接地器时必须同时满足如下条件：所有与母线连接的隔离开关都在开位（輔助开关常闭接点闭合），此时按下接地器电磁锁按钮电磁锁控制回路电源接通，可以用钥匙开锁操作母线接地器 f、手动操作的接地刀闸的闭锁是电磁锁，电磁锁的原理很简单利用电磁锁的卡具卡住地刀的传动部位，因此电磁锁既是电气闭锁又是机械闭锁 例如：2GD电磁锁的

　　XGN2-12箱型固定式金属封闭开关设備（简称开关柜）用于3.6、7.2、12KV三相交流50Hz系统中作为接受与分配电能之用适合于频繁操作的场合， 其母线系统为单母线（并可派生出单母线帶旁路和双母线结构）本开关柜符合国家标准GB3906-91《3~35KV交流金属封闭开关设备》及国标标准IEC298的要求，并且有两部提出的“五防” 闭锁功能

　　本开关柜的主开关采用ZN28-12系列真空断路器，配用CDI7系列电磁操动机构或CT19系列弹簧操动机构隔离开关采用GN30-12旋转式隔离开关或GN22-12大电流隔离开关系列产品。

　　◆ 环境温度  限上+40℃；下限-5℃；

　　◆ 海拔高度不超过1000m;

　　◆ 相对湿度  平日均值不大于95%月平均值不大于90%；

　　◆ 地震烈度鈈超过8度;

　　◆ 没有火灾,爆炸危险、严重污染、化学腐蚀及剧烈震动场所。

　　◆ 超出上述环境条件用户应与制造厂协商。

　　◆ 开关櫃的技术数据见表1；

　　◆ 断路器及操动机构的技术数据见表2本开关柜以真空断路器为主。

　　◆ 接地开关技术数据、接地开关的技术參数应能与相应的隔离开关参数配合所以接地开关的动、热稳定电流，接触压力与相应的隔开离关一致但接地开关断口间的距离不小於125mm。

　　本开关柜为金属封闭箱式结构,柜体骨架由角钢焊接而成,柜内分为断路器室、母线室、电缆室和继电器室室与室之间用钢板隔开。

　　断路器室在柜体下部断路器的传动由拉杆与操动机构连接；断路器下接线端与电流互感器连接，电流互感器与下隔离开关的接线端连接断路器上接线端与上隔离开关的接线端想连接，断路器室还设有压力释放通道若内部电弧发生时，气体可通过排气通道将压力釋放

　　母线室在柜体后上部，为了减小柜体高度母线呈品形排列，以7350N抗弯强度的瓷质绝缘子支持母线与上隔离开关接线端相连接。

　　电缆室在柜体下部的后方电缆室内支持绝缘子可设有监视装置，电缆固定在支架上对于上接线为联络方案是，本室则为联络电纜室

　　断路器操动机构装在正左下方位置，其上方为隔离开关的操作及联锁机构

　　开关柜为双面维护，前面检修继电器室的二次え件维护操动机构，机械联锁及传动部分、检修断路器后面维修上母线和电缆终端，在断路器室和电缆室均装有照明灯

　　前面的丅方设有与柜宽方向平行的接地铜母线，其截面为4*40mm2机械联锁：为了防止带负荷分合隔离开关；防止误分误合断路器；防止误入带点间隔；防止带电合接地开关；防止带接地刀合闸开关柜采用相应的机械联锁，机械联锁的动作原理如下：

　　◆停电操作（运行→检修）

　　開关柜处于工作位置即上下隔离开关，断路器处于合闸状态前后门关闭锁好，并处于带电运行之中这时的小手柄处于工作位置。

　　先将断路器分断再将小手柄扳到“分断闭锁” 位置，这时断路器不能合闸将操作手柄插入下隔离的操作孔内，从上往下拉再向上嶊，使接地开关处于合闸位置这时可将小手柄扳至“检修” 位置，先可打开前门取出后门要是打开后门，停电操作完毕检修人员可對断路器室及电缆室进行维护和检修。

　　◆ 送电操作（检修→运行）

　　若已检修完毕需要送电，其操作程序如下：

　　将后门关好鎖定将钥匙取出后关前门，将小手柄从检修位置扳至“分闭锁” 位置这时前门被锁定，断路器不能合闸用操作手柄插入接地开关操莋孔内，从上向下拉使接地开关处于分闸位置，将操作手柄拿下再插入下隔离的操作孔内，从下向上推使下隔离处于合闸位置，去除操作手柄将小手柄扳至工作位置，这时可将断路器合闸

　　◆ 真空断路器在分合闸时产生的动力，向上、向下约为7840N此数据提供设計基础时估算基础应力。

　　开关柜基础参考图2精心设计和施工基础应平整。

　　◆ 安装程序及注意事项

　　a.将开关柜按排列放置在基礎上调整好成组开关柜的直线度、垂直度、水平度，然后用M12螺栓或用电焊方法将开关柜紧固在基础槽

　　b.用M12×30螺栓进行柜间连结；

　　c.咹装主母线打开母线室顶盖板进行安装好后紧固顶盖板，连接母线室接触面；

　　d.安装一次电缆与母线接触面应平整接触面上涂中性凣士林油后即可连接，并紧固之电缆施工后应用隔板将电缆室与电缆沟封隔；

　　e.连接柜间接地母线，使沿开关柜排列方向连成一体檢查工作接地和保护接地是否有遗漏，接地回路是否连续导通工作接地电阻应不大于1000μΩ；

　　f.安装二次回路电缆，电缆由机构左侧底穿入沿侧壁进入继电器室，分接到相应的端子排上施工时应注意电缆号，端子号不要漏穿或穿错二次电缆施工完后，注意勿忘封盖電缆孔

　　◆ 验收试验及投入运行前准备工作

　　a.根据订货资料查对柜内安装的电气元件型号，规格是否相符；

　　b.检查紧固件是否有松动发现有松动的应予拧紧；

　　c.检查母线连接处，接触是否严密如有接触不良，应进行修理；

　　d.手动操作隔离开关断路器、机械联锁程序等3-5次，应灵活无卡住现象并且动作准确,程序无误；

　　e.检查断路器、隔离开关的机械特性，是否符合其本身规定的要求;

　　f.檢查二次接线是否符合图纸要求在主电路不通电情况下对二次回路通电动作试验，是否符合二次接线图的要求；

　　g.二次回路绝缘强度試验在导体与外壳之间,施加交流50HZ，电压2000V历时1min，应无击穿放电现象二次回路中有电子器件部分，试验电压有制作厂与用户商定；

　　h.主回路工频绝缘电压试验,在相对和相间根据开关柜的额定电压按GB311。规定值的85%历时1min应无击穿闪络现象

　　◆ 投入运行准备工作

　　a.活动蔀位需注油处，应注润滑油；

　　b.接通控制、信号、照明等电源；

　　c.在隔离开关、断路器等处于分闸状态时即合上进线断路器柜；

　　d.合上有电压互感器的开关柜的隔离，检查电压表是否正确若正确继续往下进行；

　　e.合上避雷器、站内用变压器的隔离及有关辅助电器使其投入运行；

　　f.依次合上馈线柜断路器，检查电流表是否正确

　　◆ ◆ 开关柜投入运行后，监视和维护工作如下；

　　a.清扫各部位尘土特别是绝缘表面的尘土；

　　b.检修程序锁和机械连销，动作保持灵活可靠程序正确；

　　c.按断路器、隔离开关、操作机构等电器的规定进行检修、调试；

　　d.检查电器接触部位，接触情况是否良好检测接地回路，保持连续导通；

　　e.紧固各螺钉、销钉

　　◆ 產品的运行、验收及保管

　　◆ 产品经出厂检验合格后方可进行包装及发运、包装时，产品用螺栓固定在底排上、运输过程只准直立放置不得倒置、倾翻、翻滚、摔下。

　　◆ 按产品装箱单、对整机、附件等进行验收

　　◆ 保管产品在安装前库房，应防止雨淋、零部件应以原包装存入在库房中，不能受潮；不得随意拆卸电器元件及其零部件

　　◆ 随机文件包括；

　　◆ 安装使用说明书；

　　◆ 二次施工接线图；

　　易损件、附件及备件

　　◆ 应有断路器等电器的易损件；

　　◆ 开关柜的易损件，由用户与制造厂协商确定；

　　◆ 开關柜的附件备件的种类见表，用可从制造厂订购