孫亞輝

強制閉鎖式地線樁的設(shè)計

孫亞輝

福建省電力有限公司檢修分公司

該文針對當(dāng)前微機(jī)防誤系統(tǒng)在接地線防誤中存在的不足，設(shè)計出了一種強制閉鎖式地線樁，具有微機(jī)防誤閉鎖和電氣閉鎖兩種功能，二者互為補充，增強了防誤操作的可靠性，能有效防止帶電掛接地線和帶接地線合閘送電。同時，該裝置能保證在隔離開關(guān)等設(shè)備檢修時，由于感應(yīng)電或其它原因不拆除接地線而進(jìn)行電動試分合隔離開關(guān)。

接地線 地線樁 微機(jī)防誤 電氣閉鎖

0 引言

在“五防”要求中，有關(guān)接地線的防誤要求有[1-2]：

（1）防止帶電掛（合）接地線（接地刀閘）；

（2）防止帶接地線（接地刀閘）合斷路器（隔離開關(guān)）。

國家電網(wǎng)公司2006年新制定的《國家電網(wǎng)公司防止電氣誤操作安全管理規(guī)定》明確指出：變、配電站內(nèi)操作接地線的掛設(shè)點應(yīng)事先明確設(shè)定，并實現(xiàn)強制性閉鎖[3]。此外，文獻(xiàn)[4]指出：人工掛接地線應(yīng)加入閉鎖邏輯并有相應(yīng)畫面顯示；有些地方如主變各側(cè)可增加接地鎖。因此，做好接地線的防誤工作意義重大。

1 地線樁的重要作用

變、配電站內(nèi)接地線的掛設(shè)地點應(yīng)事先明確設(shè)定，通常是在需要掛接地線的適當(dāng)?shù)攸c焊接一定數(shù)量的地線樁，接地線的接地端裝在地線樁上。地線樁與變、配電站內(nèi)的接地網(wǎng)通過接地引下線可靠連接。對地線樁的安全可靠做好防誤，是正確掛、拆接地線的重要保證，是防止帶接地線合閘送電等惡性事故發(fā)生的關(guān)鍵所在。

2 當(dāng)前接地線防誤技術(shù)

關(guān)于接地線的防誤，通常是用閉鎖地線樁的方法，在不符合掛、拆接地線的條件下，對其進(jìn)行閉鎖。這種閉鎖邏輯判斷是通過微機(jī)防誤系統(tǒng)來完成的，即完全由計算機(jī)程序軟件來完成。在微機(jī)防誤系統(tǒng)中，通過模擬預(yù)演正確后，電腦鑰匙識別編碼鎖2（如圖1）是否是操作對象，如果編碼鎖的編號與電腦鑰匙中事先存儲的編號一致，則可以打開該編碼鎖，接地線可以掛入。否則，編碼鎖不能被打開，接地線不能掛入。這種傳統(tǒng)的常規(guī)閉鎖方法屬于“軟閉鎖”。一旦防誤邏輯出錯或微機(jī)防誤系統(tǒng)自身出現(xiàn)異常，就會造成誤操作事故的發(fā)生。同時，如果操作人員在編碼鎖還未打開以前已拔出電腦鑰匙，電腦鑰匙就會顯示可以進(jìn)行下一步操作，操作人員若不進(jìn)行重復(fù)操作本步或直接進(jìn)行下一步操作，就會出現(xiàn)“走空程”[5]的問題，同樣會造成誤操作事故的發(fā)生。

圖1 當(dāng)前接地線微機(jī)防誤方式

3 強制閉鎖式地線樁的設(shè)計

為了解決微機(jī)防誤系統(tǒng)在接地線防誤中存在的不足，滿足對接地線強制性閉鎖的要求，防止帶電掛接地線和帶接地線合斷路器（隔離開關(guān)），設(shè)計出一種強制閉鎖式地線樁，如圖2所示。該裝置具有微機(jī)防誤閉鎖和電氣閉鎖兩種功能。

圖2 強制閉鎖式地線樁

該裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及原理如圖3所示。當(dāng)要裝設(shè)接地線時，電腦鑰匙通過探頭檢測判斷操作對象正確后，如果編碼鎖的編號與電腦鑰匙中事先存儲的編號一致，則電磁鐵吸合，卡針向左運動，復(fù)位彈簧在吸力作用下被壓縮（圖3（b）），這時，轉(zhuǎn)換開關(guān)可以轉(zhuǎn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)置于解鎖位置時，擋板在自身重力和儲能彈簧的共同作用下繞轉(zhuǎn)軸運動，脫離擋孔，則可以裝入接地線，同時轉(zhuǎn)換開關(guān)內(nèi)部的一對接于隔離開關(guān)電氣閉鎖回路中的觸點①②被打開，不能對隔離開關(guān)進(jìn)行電動操作，這就防止了在掛接地線的過程中誤合隔離開關(guān)。同樣，接地線未拆除時，隔離開關(guān)電氣閉鎖回路一直被斷開，不能對隔離開關(guān)進(jìn)行電動操作，這就防止了帶接地線合隔離開關(guān)送電。

但是，在必要的情況下，例如隔離開關(guān)檢修時，由于感應(yīng)電或其它原因不能拆除接地線而又要電動試分合隔離開關(guān)時，按照有關(guān)規(guī)定，履行許可手續(xù)后，可以把轉(zhuǎn)換開關(guān)置于解除位置（圖3（c）），則觸點①②閉合，解除對隔離開關(guān)的電氣閉鎖，可以帶接地線電動試分合隔離開關(guān)。

這種裝置采用了機(jī)械編碼鎖和電氣閉鎖兩種方式對接地線進(jìn)行閉鎖，有效防止了帶電掛接地線和帶接地線合閘送電。此外，該裝置左右兩個部分可以自由拆卸，在不需要進(jìn)行電氣閉鎖的場合，其左半部分可以單獨使用，這時其作用同圖1。該裝置還配有機(jī)械解鎖鑰匙，在特殊情況下使用。

圖3 強制閉鎖式地線樁內(nèi)部結(jié)構(gòu)及原理

4 實際應(yīng)用

（1）該裝置特別適合用于所用變高低壓側(cè)需要掛接地線的地方。在所用變高低壓側(cè)適當(dāng)?shù)攸c分別安裝兩個這樣的地線樁。在高壓側(cè)電動操作的隔離開關(guān)回路中接入該裝置的閉鎖觸點①②，防止帶接地線合隔離開關(guān)；在低壓側(cè)（380V）斷路器的手動合閘回路中接入該裝置的閉鎖觸點①②，這樣既不影響低壓斷路器可靠跳閘，又能有效防止帶接地線合斷路器。

（2）與高壓帶電顯示閉鎖裝置等電壓抽取設(shè)備配合使用。比如用于高壓開關(guān)柜等無法直接進(jìn)行驗電的地方。在線路有電的情況下，電腦鑰匙根本無法打開該接地裝置，實現(xiàn)強制閉鎖。但若通過機(jī)械解鎖鑰匙強制打開該接地裝置，需把轉(zhuǎn)換開關(guān)切換到解鎖位置，這時觸點③④就會立即接通高壓帶電顯示閉鎖裝置的語音提示回路，高壓帶電顯示裝置則持續(xù)發(fā)出“線路有電”的警告，提醒操作人員不要掛接地線。在這種語音提醒下，操作人員就會進(jìn)一步確認(rèn)線路是否真的有電，若確認(rèn)線路真的有電或暫時無法做出正確判斷，則停止操作；若確認(rèn)線路確實無電，把切換開關(guān)置于“接除”位置，語音告警提示消除，可以操作。

（3）與微機(jī)防誤閉鎖裝置配合使用。在微機(jī)防誤系統(tǒng)中設(shè)定一種閉鎖邏輯，實現(xiàn)微機(jī)防誤閉鎖的要求。比如在隔離開關(guān)沒有斷開時，防誤邏輯不能通過，電腦鑰匙不能打開該接地裝置，防止帶電掛接地線；當(dāng)接地線未拆除時，防誤邏輯不能通過，不能電動操作隔離開關(guān)，防止帶接地線合隔離開關(guān)。

5 結(jié)論

（1）強制閉鎖式地線樁繼承了微機(jī)防誤系統(tǒng)的優(yōu)點，能有效防止帶電掛接地線；同時具有電氣閉鎖功能，實現(xiàn)了強制閉鎖的要求，能有效防止帶接地線合閘送電。

（2）由于電氣防誤也存在著觸點接觸不良等缺點，微機(jī)防誤與電氣防誤二者互為補充，增強了防誤的可靠性。

（3）該裝置左右兩個部分可以自由拆卸，其左半部分可以單獨使用。

[1] 孫亞輝.變電站防誤現(xiàn)場應(yīng)用技術(shù)[M].北京：中國電力出版社，2011.

[2] 吳二宅.在線式防誤閉鎖系統(tǒng)的研究[D]. 河北:華北電力大學(xué)（保定）,2006.

[3] 國家電網(wǎng)安監(jiān)[2006]904號.國家電網(wǎng)公司防止電氣誤操作安全管理規(guī)定[Z]. 2006.

[4] 顧擁軍，皮衛(wèi)華，楊乘勝，等.變電站防誤閉鎖應(yīng)用分析[J].繼電器,2005(2)：66-70.

[5] 陳志軍，李劍剛，高宏偉.500kV綜合自動化變電站的防誤閉鎖應(yīng)用[J]. 繼電器,2006(18)：69-71.