強(qiáng)制閉鎖式地線(xiàn)樁的設(shè)計(jì)

孫亞輝

強(qiáng)制閉鎖式地線(xiàn)樁的設(shè)計(jì)

孫亞輝

福建省電力有限公司檢修分公司

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

接地線(xiàn) 地線(xiàn)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(xiàn)的防誤要求有[1-2]：

（1）防止帶電掛（合）接地線(xiàn)（接地刀閘）；

（2）防止帶接地線(xiàn)（接地刀閘）合斷路器（隔離開(kāi)關(guān)）。

國(guó)家電網(wǎng)公司2006年新制定的《國(guó)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(xiàn)的掛設(shè)點(diǎn)應(yīng)事先明確設(shè)定，并實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制性閉鎖[3]。此外，文獻(xiàn)[4]指出：人工掛接地線(xiàn)應(yīng)加入閉鎖邏輯并有相應(yīng)畫(huà)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(xiàn)的防誤工作意義重大。

1 地線(xiàn)樁的重要作用

變、配電站內(nèi)接地線(xiàn)的掛設(shè)地點(diǎn)應(yīng)事先明確設(shè)定，通常是在需要掛接地線(xiàn)的適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)焊接一定數(shù)量的地線(xiàn)樁，接地線(xiàn)的接地端裝在地線(xiàn)樁上。地線(xiàn)樁與變、配電站內(nèi)的接地網(wǎng)通過(guò)接地引下線(xiàn)可靠連接。對(duì)地線(xiàn)樁的安全可靠做好防誤，是正確掛、拆接地線(xiàn)的重要保證，是防止帶接地線(xiàn)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(xiàn)防誤技術(shù)

關(guān)于接地線(xiàn)的防誤，通常是用閉鎖地線(xiàn)樁的方法，在不符合掛、拆接地線(xiàn)的條件下，對(duì)其進(jìn)行閉鎖。這種閉鎖邏輯判斷是通過(guò)微機(jī)防誤系統(tǒng)來(lái)完成的，即完全由計(jì)算機(jī)程序軟件來(lái)完成。在微機(jī)防誤系統(tǒng)中，通過(guò)模擬預(yù)演正確后，電腦鑰匙識(shí)別編碼鎖2（如圖1）是否是操作對(duì)象，如果編碼鎖的編號(hào)與電腦鑰匙中事先存儲(chǔ)的編號(hào)一致，則可以打開(kāi)該編碼鎖，接地線(xiàn)可以?huà)烊搿７駝t，編碼鎖不能被打開(kāi)，接地線(xiàn)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(cuò)或微機(jī)防誤系統(tǒng)自身出現(xiàn)異常，就會(huì)造成誤操作事故的發(fā)生。同時(shí)，如果操作人員在編碼鎖還未打開(kāi)以前已拔出電腦鑰匙，電腦鑰匙就會(huì)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(huì)出現(xiàn)“走空程”[5]的問(wèn)題，同樣會(huì)造成誤操作事故的發(fā)生。

圖1 當(dāng)前接地線(xiàn)微機(jī)防誤方式

3 強(qiáng)制閉鎖式地線(xiàn)樁的設(shè)計(jì)

為了解決微機(jī)防誤系統(tǒng)在接地線(xiàn)防誤中存在的不足，滿(mǎn)足對(duì)接地線(xiàn)強(qiáng)制性閉鎖的要求，防止帶電掛接地線(xiàn)和帶接地線(xiàn)合斷路器（隔離開(kāi)關(guān)），設(shè)計(jì)出一種強(qiáng)制閉鎖式地線(xiàn)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(qiáng)制閉鎖式地線(xiàn)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(xiàn)時(shí)，電腦鑰匙通過(guò)探頭檢測(cè)判斷操作對(duì)象正確后，如果編碼鎖的編號(hào)與電腦鑰匙中事先存儲(chǔ)的編號(hào)一致，則電磁鐵吸合，卡針向左運(yùn)動(dòng)，復(fù)位彈簧在吸力作用下被壓縮（圖3（b）），這時(shí)，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)可以轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)置于解鎖位置時(shí)，擋板在自身重力和儲(chǔ)能彈簧的共同作用下繞轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)，脫離擋孔，則可以裝入接地線(xiàn)，同時(shí)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)內(nèi)部的一對(duì)接于隔離開(kāi)關(guān)電氣閉鎖回路中的觸點(diǎn)①②被打開(kāi)，不能對(duì)隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行電動(dòng)操作，這就防止了在掛接地線(xiàn)的過(guò)程中誤合隔離開(kāi)關(guān)。同樣，接地線(xiàn)未拆除時(shí)，隔離開(kāi)關(guān)電氣閉鎖回路一直被斷開(kāi)，不能對(duì)隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行電動(dòng)操作，這就防止了帶接地線(xiàn)合隔離開(kāi)關(guān)送電。

但是，在必要的情況下，例如隔離開(kāi)關(guān)檢修時(shí)，由于感應(yīng)電或其它原因不能拆除接地線(xiàn)而又要電動(dòng)試分合隔離開(kāi)關(guān)時(shí)，按照有關(guān)規(guī)定，履行許可手續(xù)后，可以把轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)置于解除位置（圖3（c）），則觸點(diǎn)①②閉合，解除對(duì)隔離開(kāi)關(guān)的電氣閉鎖，可以帶接地線(xiàn)電動(dòng)試分合隔離開(kāi)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(duì)接地線(xiàn)進(jìn)行閉鎖，有效防止了帶電掛接地線(xiàn)和帶接地線(xiàn)合閘送電。此外，該裝置左右兩個(gè)部分可以自由拆卸，在不需要進(jìn)行電氣閉鎖的場(chǎng)合，其左半部分可以單獨(dú)使用，這時(shí)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(qiáng)制閉鎖式地線(xiàn)樁內(nèi)部結(jié)構(gòu)及原理

4 實(shí)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(xiàn)的地方。在所用變高低壓側(cè)適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)分別安裝兩個(gè)這樣的地線(xiàn)樁。在高壓側(cè)電動(dòng)操作的隔離開(kāi)關(guān)回路中接入該裝置的閉鎖觸點(diǎn)①②，防止帶接地線(xiàn)合隔離開(kāi)關(guān)；在低壓側(cè)（380V）斷路器的手動(dòng)合閘回路中接入該裝置的閉鎖觸點(diǎn)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(xiàn)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(kāi)關(guān)柜等無(wú)法直接進(jìn)行驗(yàn)電的地方。在線(xiàn)路有電的情況下，電腦鑰匙根本無(wú)法打開(kāi)該接地裝置，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制閉鎖。但若通過(guò)機(jī)械解鎖鑰匙強(qiáng)制打開(kāi)該接地裝置，需把轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)切換到解鎖位置，這時(shí)觸點(diǎn)③④就會(huì)立即接通高壓帶電顯示閉鎖裝置的語(yǔ)音提示回路，高壓帶電顯示裝置則持續(xù)發(fā)出“線(xiàn)路有電”的警告，提醒操作人員不要掛接地線(xiàn)。在這種語(yǔ)音提醒下，操作人員就會(huì)進(jìn)一步確認(rèn)線(xiàn)路是否真的有電，若確認(rèn)線(xiàn)路真的有電或暫時(shí)無(wú)法做出正確判斷，則停止操作；若確認(rèn)線(xiàn)路確實(shí)無(wú)電，把切換開(kāi)關(guān)置于“接除”位置，語(yǔ)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(shí)現(xiàn)微機(jī)防誤閉鎖的要求。比如在隔離開(kāi)關(guān)沒(méi)有斷開(kāi)時(shí)，防誤邏輯不能通過(guò)，電腦鑰匙不能打開(kāi)該接地裝置，防止帶電掛接地線(xiàn)；當(dāng)接地線(xiàn)未拆除時(shí)，防誤邏輯不能通過(guò)，不能電動(dòng)操作隔離開(kāi)關(guān)，防止帶接地線(xiàn)合隔離開(kāi)關(guān)。

5 結(jié)論

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

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

（3）該裝置左右兩個(gè)部分可以自由拆卸，其左半部分可以單獨(dú)使用。

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

[2] 吳二宅.在線(xiàn)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(guó)家電網(wǎng)安監(jiān)[2006]904號(hào).國(guó)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(dòng)化變電站的防誤閉鎖應(yīng)用[J]. 繼電器,2006(18)：69-71.