柱上隔離開關

柱上隔離開關是一種安裝於桿上的隔離開關。通過站內進線斷路器上閉鎖裝置的研製，成功解決了配電網中柱上隔離開關與站內進線斷路器無閉鎖關係的現狀，避免了帶負荷拉、合隔離開關的安全隱患，有效地降低了工作風險，提高了工作效率和社會穩定性；同時還為企業與社會創造了可觀的經濟效益與無形的社會效益。

基本介紹

• 中文名：柱上隔離開關
• 外文名：The pole disconnecting switch
• 學科：電力工程
• 領域：能源
• 範圍：電力系統
• 釋義：安裝於桿上的隔離開關

簡介

隨著科技的進步，經濟社會的快速發展，以及人民生活水平的顯著提升都與電力行業的發展息息相關。只有擁有了安全、穩定且可靠的電力供應，才能保證社會的穩定與經濟的發展。因此，為使電網履行其應有的社會責任，必須確保電網本身的安全。

但是，電網中的設備及線路接線都較為複雜，隨著設備的長時間使用及各種外界因素，總會需要對各種設備及線路進行停電檢修。為了防止在檢修過程中出現人員傷亡、設備損壞與電網事故的發生，必須做好各種安全防護措施，使用具有“五防”功能的閉鎖裝置以防止誤操作。

針對隔離開關與接地隔離開關電氣閉鎖迴路不完善造成機械閉鎖裝置損壞的情況，採用在三相隔離開關與接地隔離開關操作機構迴路中加裝電氣閉鎖迴路的方法，以防止機械閉鎖裝置損傷。分析了常用的各種防誤閉鎖裝置的優缺點，並對它們的使用與管理方法進行了論述。

針對電磁式防跳裝置存在的缺點設計了一種靜態防跳裝置。對電網事故的主要原因進行了分析，對工作人員的工作必備要求與專業技術水平以及所最佳化的隔離開關操作措施進行了探討。對變電站內的電氣設備防誤閉鎖問題進行了探討分析，對於不同的裝置結構採用不同的閉鎖方法。

有的提出了新的防誤閉鎖方法，有的對現有的閉鎖方法進行了分析研究，如機械閉鎖、程式鎖、電氣閉鎖和微機防誤閉鎖等。但是針對分支箱( 環網櫃) 等電站類設備多通過柱上隔離開關將進線電纜引至分支箱( 環網櫃) 等電站類設備的情況考慮不周。該類設備停電檢修時需要具有明顯的斷開點，但由於柱上隔離開關作為電源側與電站類設備進線開關之間沒有“五防”閉鎖聯繫，又不能像出線側柱上隔離閘刀一樣使用驗電的手段防止帶負荷拉、合，因此很有可能在停電倒閘操作時造成帶負荷拉、合隔離開關事故。

為此，為防止此類事故的發生，而在現有的閉鎖方法又無法解決該類問題的情況下，研製了一種適用於柱上隔離開關與站內進線斷路器的新型閉鎖裝置。根據該裝置的功能特性，可以有效地避免誤拉、合隔離開關。通過試驗表明，該閉鎖裝置消除了配電網中柱上隔離開關與站內進線斷路器帶負荷拉、合隔離開關的隱患，同時有效地降低了工作風險，減少了事故發生率，提高了工作效率與社會穩定性。

閉鎖裝置結構設計

根據對多種閉鎖裝置方法的研究分析，結合多次現場的檢修勘察，針對城區配電網柱上隔離開關與斷路器的實際安裝情況，提出了閉鎖裝置的設計方案。因柱上隔離開關與斷路器上的閉鎖裝置結構類似，則兩裝置使用同一把鑰匙進行解、閉鎖。

當閉鎖鑰匙插入環網櫃進線斷路器上的閉鎖裝置時，主閉鎖桿抗拒彈簧的拉力作用向上運動，帶動塑膠殼鋼絲線向下拉緊，致使開關跳閘機構頂桿回縮，不頂住開關跳閘半軸，這時開關合閘能夠保持。當合閘成功後，使得開關閉鎖裝置的鑰匙鎖銷彈簧伸展，將鑰匙鎖銷頂針插入鑰匙鎖銷槽，致使開關在合閘狀態時，鑰匙無法拔出。當環網櫃進線開關分閘後，開關閉鎖裝置的鑰匙鎖銷彈簧收縮，將鑰匙鎖銷頂針從鑰匙鎖銷槽中退出，才能將閉鎖鑰匙拔出。閉鎖鑰匙拔出後，致使開關分閘機構頂桿伸出，頂住開關分閘半軸，這時開關合閘不能保持( 即合不上閘) 。

利用操作桿將閉鎖鑰匙插入電桿上柱上隔離開關閉鎖鑰匙孔內，再將鑰匙順時針轉動半圈，鑰匙由於鎖緊裝置內部齒牙與鑰匙齒牙重疊而不宜彈出。鑰匙頂住主閉鎖桿一端抗拒彈簧的拉力向上運動，另一端主閉鎖桿沿軸銷向下運動，脫離圓形齒牙盤。這時柱上隔離閘刀則可以進行拉、合操作。操作完畢後，將閉鎖鑰匙再順時針轉動半圈，鑰匙從鎖緊裝置內部脫出，主閉鎖桿的另一端受彈簧的拉力向上運動而與圓形齒牙盤咬合，此時柱上隔離開關則不能進行拉、合操作。如此便可實現柱上隔離開關與電纜分支箱、環網櫃進線開關之間的閉鎖關係，從而達到防止帶負荷拉、合柱上隔離開關事故的目的。

閉鎖裝置的連線與安裝

根據所設計的整套閉鎖裝置，在進行不斷地改進並加工製造後，對其各部件進行相應的組裝，並在柱上隔離開關與站內進線斷路器上進行安裝。將連線好的閉鎖裝置安裝在柱上隔離開關的閘刀片側，插入鑰匙的孔朝下，便於用操作桿進行鑰匙插入與拔出，易於對隔離開關的操作。

一根鋼絲線連線到跳閘頂針裝置上，另一根連線到斷路器內部的連動機構桿。閉鎖裝置的跳閘頂針與斷路器的分閘半軸相聯繫，跳閘頂針向上運動，則分閘半軸將會使斷路器處於分閘狀態，跳閘頂針向下運動時，頂針脫離分閘半軸，此時便可以進行斷路器的合閘操作。鑰匙鎖銷裝置連線與斷路器內部連動機構桿相連，連動機構向上運動時，即斷路器處於分閘狀態，則會拉緊鑰匙鎖銷裝置連線，使閉鎖鑰匙鎖銷頂針脫離鎖銷槽，可以將鑰匙拔出; 當連動機構向下運動時，即斷路器處於合閘狀態，則鑰匙鎖銷裝置連線會伸展，使閉鎖鑰匙鎖銷頂針插入鎖銷槽，此時便拔不出鑰匙，達到強制性閉鎖目的。

檢驗與分析

為了檢驗閉鎖裝置的可靠性、安全性、操作順暢性以及對隔離開關與斷路器的防誤操作科學性和合理性，於是對完成安裝的閉鎖裝置進行了相應的試驗。

(1) 無解鎖鑰匙和有解鎖鑰匙時操作隔離開關與斷路器的動作情況；

(2) 插入鑰匙時，閉鎖裝置的動作情況與靈敏度；

(3) 斷路器在合閘位置時，閉鎖鑰匙能否拔出；

(4) 操作過程中是否有卡澀或者不順的情況；

(5) 操作過程中檢查各設備有無缺陷或需要改進的地方；

(6) 100次試驗中是否會出現誤拉、合隔離開關的情況。

在柱上隔離開關的閉鎖裝置中，用專用的絕緣操作桿插入鑰匙，此時閉鎖裝置中的主閉鎖桿才會從圓形齒牙盤中退出，才能對隔離開關進行操作；取出解鎖鑰匙後，主閉鎖桿便卡入圓形齒牙盤中，不能對隔離開關進行操作。

斷路器合閘過程中，只有在閉鎖裝置插入解鎖鑰匙後，閉鎖裝置頂針向下收縮，才能進行合閘操作。合閘成功後，閉鎖裝置鑰匙鎖銷裝置連線因連動裝置向下運動而恢復伸展狀態，使斷路器外面板上閉鎖裝置中的鑰匙鎖銷彈簧伸展，讓鑰匙鎖銷機構的頂針插入閉鎖鑰匙的鎖銷槽部位，致使閉鎖鑰匙無法拔出。

當按下分閘按鈕，斷路器分閘成功後，連動裝置向上運動而使鑰匙鎖銷裝置連線收緊，使閉鎖裝置中的鑰匙鎖銷彈簧收縮，讓鑰匙鎖銷機構的頂針退出閉鎖鑰匙的鎖銷槽部位，此時方可拔出閉鎖鑰匙。拔出解鎖鑰匙後，由於跳閘頂針彈簧失去強制壓力的作用，彈簧向上彈起，通過頂針而讓斷路器的分閘保持半軸向上彈而保持分閘狀態；此時，才能使用閉鎖鑰匙進行隔離開關上閉鎖裝置的操作。達到無解鎖鑰匙，斷路器無法進行合閘操作，同時，斷路器在合閘狀態時，無法拔出解鎖鑰匙，只有斷路器在分閘狀態時，閉鎖裝置上的閉鎖鑰匙才能拔出的目的。

總結

通過對新研製的柱上隔離開關與站內進線斷路器閉鎖裝置的試驗可知，各項電氣性能均能達到設計要求，所得試驗結果如下：

(1) 閉鎖裝置操作安全、可靠、方便、簡單；

(2) 無解鎖鑰匙則無法進行隔離閘刀與斷路器的操作；

(3) 斷路器在合閘狀態時，閉鎖鑰匙無法拔出；

(4) 斷路器在分閘狀態時，閉鎖鑰匙才能拔出；

(5) 提高了作業人員、設備與配電網的安全，有效防止了帶負荷拉、合隔離開關；

(6) 在100 次的操作過程中，無卡澀現象，操作順暢。

柱上隔離開關與站內進線斷路器上閉鎖裝置的研製，成功解決了配電網中柱上隔離開關與站內進線斷路器無閉鎖關係的現狀，避免了帶負荷拉、合隔離開關的安全隱患，有效地降低了工作風險，提高了工作效率和社會穩定性；同時還為企業與社會創造了可觀的經濟效益與無形的社會效益。