李彬

摘要：隨著國(guó)家現(xiàn)代化發(fā)展，社會(huì)對(duì)電的依賴，要求供電系統(tǒng)可靠性更高。SF6絕緣真空斷路器因其免維護(hù)的特點(diǎn)，在配網(wǎng)領(lǐng)域大規(guī)模使用。SF6絕緣真空斷路器在檢修時(shí)需要一個(gè)明顯可見斷開點(diǎn)，以保證檢修人員和設(shè)備的安全。因此隔離開關(guān)的聯(lián)鎖方案的選擇是實(shí)現(xiàn)SF6絕緣真空斷路器免維護(hù)的關(guān)鍵因素，對(duì)此，本文首先闡述了密封真空斷路器帶隔離的基本要求，再綜合對(duì)比目前的隔離設(shè)備聯(lián)鎖方案，最終結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)提出改進(jìn)思路。

關(guān)鍵詞：SF6絕緣真空斷路器，隔離開關(guān)，一體式聯(lián)鎖方案

SF6絕緣真空斷路器（0表壓的狀態(tài)下，真空斷路器的箱體內(nèi)充滿了SF6氣體，對(duì)斷路器的氣密性要求很高）在使用過程中需要與隔離開關(guān)配合，在分閘后建立可靠的絕緣間隙，將需要檢修的設(shè)備或線路與電源用一個(gè)明顯的斷開點(diǎn)隔開，以保證檢修人員和設(shè)備的安全。為了減小整體設(shè)備的體積、節(jié)省空間，目前一般一種將SF6絕緣真空斷路器與隔離開關(guān)一體設(shè)計(jì)，這種設(shè)備必須確保在SF6絕緣真空斷路器合閘狀態(tài)時(shí)，隔離開關(guān)不能分閘，只有在SF6絕緣真空斷路器分閘時(shí)，隔離開關(guān)才能進(jìn)行操作（分閘或合閘）。

為了防止發(fā)生誤操作，需要在SF6絕緣真空斷路器與隔離開關(guān)之間設(shè)置防止誤操作的聯(lián)鎖裝置。

一、目前聯(lián)鎖方案有以下幾種

方案一：主軸延長(zhǎng)一體式聯(lián)鎖方案

本體端：將斷路器內(nèi)部控制分合閘的大軸延長(zhǎng)，殼體外側(cè)伸出，做好大軸轉(zhuǎn)動(dòng)的密封設(shè)計(jì)，根據(jù)大軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角度安裝拐臂和連桿。

隔離端：隔離架上設(shè)置長(zhǎng)腰孔，本體端大軸上的拐臂轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)連桿運(yùn)動(dòng)可在長(zhǎng)腰孔中前后滑動(dòng)，有效的將轉(zhuǎn)動(dòng)為前后滑動(dòng)。

隔離主軸：根據(jù)隔離主軸旋轉(zhuǎn)的分合位置，焊接或安裝限位板。限位板與隔離架長(zhǎng)腰孔，在正常狀態(tài)分合時(shí)，是完全貫穿，不受阻礙。如非正常狀態(tài)（如隔離開關(guān)分合不到位），限位板將堵塞長(zhǎng)腰孔。

正常分閘時(shí)，斷路器大軸將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，主軸上裝有的拐臂同時(shí)旋轉(zhuǎn)，拐臂帶動(dòng)連桿在長(zhǎng)腰孔向前移動(dòng)，隔離解鎖，隔離主軸可自由轉(zhuǎn)動(dòng)，隔離開關(guān)可自由分閘，合閘。

正常合閘時(shí)，斷路器大軸將逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，主軸上裝有的拐臂同時(shí)旋轉(zhuǎn)，拐臂帶動(dòng)連桿在長(zhǎng)腰孔向后移動(dòng)，連桿將卡在主軸限位板之間，隔離主軸無(wú)法自由轉(zhuǎn)動(dòng)，隔離開關(guān)無(wú)法改變狀態(tài)。

誤操作情況1：斷路器分閘時(shí)，工作人員手動(dòng)合隔離開關(guān)未到位。隔離主軸的限位板轉(zhuǎn)至長(zhǎng)腰孔中，阻攔了連桿向后移動(dòng)位置。工作人員操作斷路器合閘時(shí)（合閘速度0.6±0.2m/s），斷路器大軸將逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，主軸上裝有的拐臂同時(shí)旋轉(zhuǎn)，拐臂帶動(dòng)連桿在長(zhǎng)腰孔向后移動(dòng)，但是隔離限位板已將其移動(dòng)路徑完全遮擋。由于合閘速度過快，會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊力。輕則隔離主軸上的限位板受作用力撞擊，變形或損壞，導(dǎo)致隔離開關(guān)失去聯(lián)鎖功能。重則連桿受作用力撞擊，導(dǎo)致斷路器主軸變形，影響斷路器的氣密性，造成SF6氣體泄漏，導(dǎo)致真空斷路器內(nèi)部絕緣強(qiáng)度下降，無(wú)法承受過電壓。

誤操作情況2：斷路器合閘狀態(tài)，工作人員強(qiáng)行手動(dòng)分隔離開關(guān)，由于連桿將卡在主軸限位板之間，在極端強(qiáng)力手動(dòng)分隔離開關(guān)的情況下，隔離主軸上的限位板受作用力撞擊，變形或損壞，導(dǎo)致隔離開關(guān)失去聯(lián)鎖功能?；蜻B桿受作用力撞擊，導(dǎo)致斷路器主軸變形，影響斷路器的氣密性，造成SF6氣體泄漏，導(dǎo)致真空斷路器內(nèi)部絕緣強(qiáng)度下降，無(wú)法承受過電壓。

方案二：分合指針一體式聯(lián)鎖方案。

此方案類似于方案一，主要區(qū)別在于本體端的設(shè)計(jì)：通過操作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)分合指針轉(zhuǎn)動(dòng)角度帶動(dòng)連桿運(yùn)動(dòng)。隔離端、隔離主軸均采用方案一相同方案。

誤操作情況1：斷路器分閘時(shí)，工作人員手動(dòng)合隔離開關(guān)未到位。會(huì)與方案一產(chǎn)生同樣的結(jié)果，而斷路器指針一般采用2-3mm厚度的鋼板，在杠杠作用下，操作指針極易損壞無(wú)法無(wú)法正確指示開關(guān)狀態(tài)。

誤操作情況2：斷路器合閘狀態(tài)，工作人員誤操作手動(dòng)分隔離開關(guān)，會(huì)與方案一產(chǎn)生同樣的結(jié)果，而斷路器指針一般采用2-3mm厚度鋼板，在杠杠作用下，操作指針極易損壞無(wú)法無(wú)法正確指示開關(guān)狀態(tài)。

二、解決以上隱患的聯(lián)鎖方案改進(jìn)思路

設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)創(chuàng)新點(diǎn)在于聯(lián)鎖裝置：考慮滿足密封設(shè)計(jì)前提下能可靠聯(lián)鎖，且不懼誤動(dòng)作。

從方向角度區(qū)分：方案一聯(lián)鎖裝置為斷路器背面，方案二聯(lián)鎖裝置為斷路器正面，此方案聯(lián)鎖裝置為斷路器側(cè)面，靠近隔離開關(guān)側(cè)。詳見示意圖。

斷路器內(nèi)部控制分合閘的大軸12，在合適的位置安裝拐臂8，拐臂為順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，在90°位置安裝連桿16，連桿套在拐臂孔內(nèi)，再通過密封套，將整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)順時(shí)針運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍昂筮\(yùn)動(dòng)。最終實(shí)現(xiàn)拉桿5會(huì)根據(jù)分合閘的大軸12的分合情況進(jìn)行前后移動(dòng)。

拉桿5為魚叉式，只做定向前后擺動(dòng)。橫桿9承受外力，用于連鎖隔離開關(guān)。拉桿5通過壓縮彈簧18推動(dòng)橫桿9前后運(yùn)動(dòng)。

正常分閘時(shí)，拐臂8向下運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)化到拉桿5向前運(yùn)動(dòng)，拉桿5同時(shí)帶動(dòng)橫桿9向前移動(dòng)，隔離主軸限位板14不受阻礙，隔離開關(guān)可正常分合閘。

正常合閘時(shí)，拐臂8向上運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)化到拉桿5向后運(yùn)動(dòng)，拉桿5同時(shí)帶動(dòng)橫桿9向后移動(dòng)，攔住隔離主軸限位板14的移動(dòng)位置，隔離主軸受限，隔離開關(guān)無(wú)法改變狀態(tài)。

誤操作情況1：斷路器分閘時(shí)，工作人員手動(dòng)合隔離開關(guān)未到位。隔離主軸的限位板轉(zhuǎn)至長(zhǎng)腰孔中，阻攔了橫桿9向后移動(dòng)位置。工作人員操作斷路器合閘，拐臂8向上運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)化到拉桿5向后運(yùn)動(dòng)，拉桿5同時(shí)帶動(dòng)橫桿9向后移動(dòng)，隔離主軸限位板14在其路徑位置上。橫桿9無(wú)法移動(dòng)，拉桿繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致壓縮彈簧18受力儲(chǔ)能。此方案在于隔離開關(guān)合閘未到位的情況下，斷路器能正常合閘，不影響整體性能。隔離開關(guān)如后期合到位，隔離主軸限位板14會(huì)移開，壓縮彈簧18自動(dòng)釋放壓力推動(dòng)橫桿9向后移動(dòng)鎖住隔離大軸的限位板14。

誤操作情況2：斷路器合閘狀態(tài)，工作人員誤操作手動(dòng)分隔離開關(guān)，橫桿9已攔住隔離主軸限位板14的移動(dòng)位置，隔離主軸受限，受作用力存在隔離主軸限位板受力變形，或橫桿9受力變形。橫桿9與拉桿5之間并無(wú)任何作用力，故對(duì)斷路器整體密封性毫無(wú)影響。

此聯(lián)鎖方案裝置實(shí)現(xiàn)用于吸收斷路器分合閘機(jī)構(gòu)中斷路器主軸由于誤操作而受到的作用力。能夠降低由于誤操作產(chǎn)生的作用力對(duì)真空斷路器主軸的影響、保證真空斷路器和隔離開關(guān)能正常工作，確保其SF6真空斷路器密封效果。

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