張光耀

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2016.19.028

摘 要：通過原理圖分析西門子8DA10型35 kV GIS接地開關(guān)控制門與帶電顯示裝置的閉鎖關(guān)系，再結(jié)合西安地鐵2號線35 kV開關(guān)柜在檢修作業(yè)過程中的實(shí)踐操作，可以證實(shí)35 kV開關(guān)柜在帶電情況下接地開關(guān)控制門無法打開，從而實(shí)現(xiàn)了35 kV開關(guān)柜在帶電情況下接地開關(guān)控制門的安全閉鎖，減少了35 kV開關(guān)柜在運(yùn)行過程中誤操作引起的故障，提高供電系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：接地開關(guān)控制門 帶電顯示裝置 35 kV開關(guān)柜 閉鎖

中圖分類號：TM59 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）07（a）-0028-03

城市軌道交通供電系統(tǒng)為城市軌道交通運(yùn)營提供所需要的電能，35 kV供電系統(tǒng)連接主變電所和地鐵車站變電所[1-2]，它為列車牽引和車站站內(nèi)照明提供了穩(wěn)定的電能，決定了整個(gè)地鐵供電系統(tǒng)運(yùn)行可靠性，是地鐵安全、可靠運(yùn)行的重要保證。35 kV供電系統(tǒng)中任何一個(gè)環(huán)節(jié)的操作都設(shè)置了相應(yīng)的連鎖關(guān)系[3-4]，不允許因誤操作而導(dǎo)致發(fā)生故障。尤其是隔離開關(guān)，無論是電動(dòng)還是手動(dòng)，都不允許帶負(fù)荷操作。防止誤操作的連鎖條件可以是機(jī)械的，也可以是電氣的，還可以是電氣設(shè)備本身所具備的或者是在操作規(guī)程和程序上嚴(yán)格規(guī)定的，西安地鐵35 kV接地開關(guān)控制門和帶電顯示裝置上是否帶電，設(shè)置了閉鎖接地開關(guān)的控制，防止誤操作，是供電系統(tǒng)安全、可靠運(yùn)行所不可缺少的環(huán)節(jié)[5]。

1 35 kV開關(guān)柜接地開關(guān)

1.1 接地開關(guān)控制門介紹

西門子8DA10型35 kV開關(guān)柜柜體存在接地開關(guān)驅(qū)動(dòng)孔，孔被一個(gè)控制門所遮擋，倒閘時(shí)需要用雙頭鑰匙（圖1所示）開啟接地開關(guān)控制門，再將接地開關(guān)插入紅色搖桿（圖2所示）進(jìn)行相應(yīng)的操作。

1.2 帶電顯示裝置介紹

西門子8DA10型35 kV開關(guān)柜在出線和進(jìn)線柜上設(shè)有帶電顯示裝置，可判斷三相是否帶電。

1.3 35 kV GIS接地開關(guān)的介紹[6]

35 kV GIS用的接地開關(guān)，其結(jié)構(gòu)形式一般為三相聯(lián)動(dòng)。動(dòng)觸頭的運(yùn)動(dòng)方式有直動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)兩種?？梢詥为?dú)布置，也可以與隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)、套管和電纜連接裝置組裝在一起。接地開關(guān)是主回路接地元件按其功能可分為如下5種[7-8]。

（1）工作接地開關(guān)。其作用是釋放主回路上的殘余電荷，并應(yīng)能耐受短時(shí)電流。確保設(shè)備檢修時(shí)的人身安全。一般配用人力操作機(jī)構(gòu)，安裝在斷路器兩側(cè)和母線上。

（2）有關(guān)合短路能力的接地開關(guān)。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，應(yīng)能關(guān)合兩次額定動(dòng)穩(wěn)定電流。如不能預(yù)先確定回路不帶電，則應(yīng)采用這種接地開關(guān)。一般裝在GIS的進(jìn)（出）線單元的線路側(cè)。

（3）能開合感應(yīng)電流的接地開關(guān)。當(dāng)GIS的進(jìn)（出）線為長距離平行共搭線路時(shí)。安裝在線路入口處的接地開關(guān)除應(yīng)能釋放線路殘留電荷和承受短時(shí)電流外，還應(yīng)具有分合電磁感應(yīng)電流和靜電感應(yīng)電流的能力。

（4）保護(hù)用接地開關(guān)，為了實(shí)現(xiàn)對GIS內(nèi)部電弧故障的保護(hù)作用，操作機(jī)構(gòu)需帶有脫口裝置，并與保護(hù)裝置相配合。當(dāng)內(nèi)部故障發(fā)生時(shí)，能及時(shí)發(fā)出合閘命令，及時(shí)啟動(dòng)脫扣裝置，快速關(guān)合，造成人為的接地通路，使故障電弧電流轉(zhuǎn)移，電弧熄滅后，最終由下級保護(hù)切除故障。

（5）能釋放電力電纜殘留電荷的接地開關(guān)。由于電力電纜對地電容大，殘留電荷量多，安裝在電纜進(jìn)線入口處的接地開關(guān)接地時(shí)，會產(chǎn)生很高的瞬時(shí)振蕩過電壓，常需裝設(shè)合閘電阻。上述后4種接地開關(guān)都必須備有簡易熄（耐）弧裝置，配用動(dòng)力型操作機(jī)構(gòu)，能快速合閘或分閘操作，一般平均速度大于1 m/s的，稱之為快速接地開關(guān)。

2 閉鎖關(guān)系的設(shè)置

2.1 接地開關(guān)控制門和帶電顯示裝置的閉鎖關(guān)系

當(dāng)帶電顯示裝置判斷在失電的情況下，接地開關(guān)驅(qū)動(dòng)孔可以用鑰匙打開；當(dāng)帶電顯示裝置判斷有壓、故障、接地故障、相電壓不對稱的情況下，接地開關(guān)驅(qū)動(dòng)孔將會被閉鎖，同時(shí)無法進(jìn)行倒閘接地操作。

2.2 接地開關(guān)控制門和帶電顯示裝置的閉鎖原理

由圖3可以看出，帶電顯示裝置中有一塊邏輯傳感器用來判斷是否有壓，并控制顯示器和兩個(gè)三極管，通過三極管控制兩個(gè)繼電器。

（1）類型一：故障。當(dāng)輔助電源消失，或裝置內(nèi)部，或信號斷開時(shí)，判斷為故障。此時(shí)接地開關(guān)驅(qū)動(dòng)孔將會被閉鎖，并且繼電器1分閘，繼電器2分閘。也就是5和6觸點(diǎn)導(dǎo)通，2和3觸點(diǎn)導(dǎo)通，由圖3看出，在5和6導(dǎo)通，2和3導(dǎo)通后，-K11線圈不得電，-K11常開接點(diǎn)不動(dòng)作，-Y5線圈不得電，保持彈出狀態(tài)，接地刀閘的控制門也就閉鎖無法打開。

（2）類型二：有壓。當(dāng)A、B、C三相電壓均大于0.45倍額定電壓且輔助電源有電時(shí)，判斷為有壓。此時(shí)帶電顯示裝置顯示為有電，并且繼電器1合閘，繼電器2分閘。也就是4和5觸點(diǎn)導(dǎo)通，2和3觸點(diǎn)導(dǎo)通，由圖3看出，在4和5導(dǎo)通，2和3導(dǎo)通后，-K11線圈不得電，-K11常開接點(diǎn)不動(dòng)作，-Y5線圈不得電，保持彈出狀態(tài)，接地刀閘的控制門也就閉鎖無法打開。

（3）類型三：接地故障或相電壓不對稱。當(dāng)A、B、C三相電壓至少其中一相均大于0.45倍額定電壓同時(shí)至少其中一相小于0.1倍額定電壓且輔助電源有電時(shí)，判斷為接地故障或相電壓不對稱。此時(shí)接地開關(guān)驅(qū)動(dòng)孔將會被閉鎖，并且繼電器1合閘，繼電器2合閘。也就是4和5觸點(diǎn)導(dǎo)通，1和2觸點(diǎn)導(dǎo)通，由圖3看出，在4和5導(dǎo)通，1和2導(dǎo)通后，-K11線圈不得電，-K11常開接點(diǎn)不動(dòng)作，-Y5線圈不得電，保持彈出狀態(tài)，接地刀閘的控制門也就閉鎖無法打開。

（4）類型四：無壓。當(dāng)A、B、C三相電壓均小于0.1倍額定電壓且輔助電源有電時(shí)，判斷為失壓，此時(shí)帶電顯示裝置顯示為無電，并且繼電器1分閘，繼電器2合閘。也就是5和6觸點(diǎn)導(dǎo)通，1和2觸點(diǎn)導(dǎo)通，由圖3看出，在5和6導(dǎo)通，1和2導(dǎo)通后，-K11線圈得電，-K11常開接點(diǎn)閉合，-Y5線圈得電。從圖4中的①可以發(fā)現(xiàn)用于“接地”功能的線圈，平時(shí)線圈是壓出狀態(tài)，防止了接地控制門的開啟操作，此時(shí)-Y5線圈得電，線圈收回，接地刀閘的控制門可以打開。

從以上4種情況可以看出，通過隔離開關(guān)操作機(jī)構(gòu)中電氣回路中兩個(gè)繼電器的相互制約，從而達(dá)到機(jī)械上的閉鎖。

3 結(jié)語

結(jié)合西門子8DA10型35 kV GIS接地開關(guān)控制門和帶電顯示裝置的特點(diǎn)，充分利用了接地開關(guān)控制門和帶電顯示裝置的閉鎖關(guān)系。隨著現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展得越來越快，產(chǎn)品不斷地更新?lián)Q代，因此地鐵設(shè)置接地開關(guān)控制門和帶電顯示裝置的閉鎖關(guān)系就尤為重要，在地鐵人員和設(shè)備安全方面，提供了可靠的保障，更體現(xiàn)出了它的優(yōu)越性。

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