基于C－GIS的三工位隔離開關與斷路器聯鎖簡介

侯立偉

（廣州白云電器設備股份有限公司，廣東 廣州510000）

0 引言

氣體絕緣金屬封閉開關設備是一種以氣體為絕緣介質的開關設備，中壓等級產品一般為柜式結構，簡稱C－GIS充氣柜，內充SF6氣體作為絕緣介質，絕緣性能良好，柜體密封，性能免受外界干擾。其主要元件是三工位隔離開關和斷路器。為有效防止運行電氣設備誤操作引發的重大安全事故，早在1990年就提出了電氣設備五防要求，其中隔離開關與斷路器的聯鎖是五防聯鎖的重要內容，包括機械聯鎖和電氣聯鎖。

1 C－GIS簡介

1.1 主體簡介

出線柜的主要元器件是三工位隔離開關、斷路器及電流互感器。其中隔離刀和斷路器的開斷部分分別安裝在兩個氣室內。由于斷路器裝有滅弧裝置，所以可以實現電柜的帶負荷開斷。斷開后斷路器下部不帶電，但上部仍帶電，這時可以斷開三工位隔離開關并接地，使斷路器上部也處于不帶電狀態，方便斷路器的檢修。

1.2 三工位隔離開關簡介

三工位隔離開關主要由3個部分組成，即操作機構、隔離刀、連接桿。操作機構可以用操作手柄進行操作，共有3個操作位（隔離、合閘和接地），通過連接桿控制隔離刀旋轉，使隔離刀可以在隔離、合閘、接地3個位置轉換，進而實現對一次線路的控制。電機是操作機構的動力源，通過減速器達到降低轉速和提高轉矩的目的，最后通過棘輪機構傳遞到轉軸。

1.3 斷路器簡介

斷路器是用來開斷和接通電路的，由于其具有真空泡等滅弧裝置，因此可以帶負荷分段電路，斷路器的另一大特點是具有短路開斷能力，在一定范圍內的短路電流下，斷路器可以實現自動開斷，保護整個電路不被燒壞。其適合于頻繁操作的場合，安全可靠。

斷路器主要由操作機構和開斷部分組成，操作機構按照一定的軌跡運動（儲能、分閘、合閘）帶動開斷部分實現開斷和閉合。

2 聯鎖簡介

聯鎖的方式：五防裝置一般可分為機械、電氣、微機綜合3類。

2.1 機械聯鎖

機械聯鎖，顧名思義，就是通過機械結構相互牽制的方式來保證按五防操作程序的要求來實現操作。

2.2 電氣聯鎖

傳統的電氣聯鎖是建立在二次操作回路上的一種防誤功能，一般通過刀閘和開關的輔助接點聯鎖來實現。

3 C－GIS隔離開關與斷路器聯鎖

中壓充氣柜三工位隔離開關與斷路器的機械聯鎖主要有以下內容：斷路器處于合閘位置時，隔離開關不能操作，主要是因為隔離開關沒有滅弧裝置，不能帶負荷分合；手動操作隔離開關時，斷路器不能合閘（此時斷路器處在分閘狀態）。

3.1 隔離刀與斷路器的機械聯鎖

機械聯鎖的方式如圖1所示。

圖1 機械聯鎖

3.1.1 隔離刀對斷路器的機械聯鎖

眾所周知，柜體對外送電的操作順序是先合隔離刀，然后再合斷路器。在合隔離刀的過程中，斷路器是不允許突然合閘的，否則會造成用電事故甚至危及操作員的生命安全。所以操作隔離刀時必須嚴格將斷路器鎖住。具體如圖1所示：操作隔離刀必須先將手柄操作擋板打開一定的角度（以插入操作手柄），平行連桿1上下擺動帶動平行連桿2上下擺動，使得下部兩個活動接觸的部分上下擺動一定的角度，連接在支座上的連桿迫使可調節連桿帶動擋板1向上移動一定的距離，此時，脫扣半軸上的擋板2就會被擋板1擋住，脫扣半軸將不能旋轉，斷路器將不能完成合閘動作，安全可靠。

3.1.2 斷路器對隔離刀的機械聯鎖

柜體斷電時，必須先分斷路器再分隔離刀，因為斷路器有滅弧能力而隔離刀沒有此功能。這就要求斷路器在合閘狀態下，隔離刀將不允許操作，斷路器合閘后，主軸連桿將帶動活動板繞著中心軸旋轉一定的角度，大概在水平位置，活動板將牢牢限制住圓擋板，平行連桿1、2都將被鎖死，手柄操作桿將不能左右擺動，操作手柄將不能插入，無法完成對隔離刀的操作。

3.2 隔離刀與斷路器的電氣聯鎖

隔離刀與斷路器的電氣聯鎖是通過合理控制對方電氣主回路上的微動開關來實現的。擺動隔離刀的手柄操作擋板，串聯在斷路器合閘回路的微動開關將關閉，斷路器合閘后，串聯在隔離刀回路的機械開關斷開，隔離刀電路不工作，此時即使按了操作按鈕，隔離刀依然不會工作。具體原理如圖2所示。

圖2 電氣聯鎖

4 總結與體會

五防聯鎖是保證設備正常運行的必要措施，可以在很大程度上減少故障的發生，保證人身安全，具有重要的意義，電柜設備必須按照標準的規定合理有效地使用聯鎖（機械聯鎖和電氣聯鎖）。

［1］呂懷軍.高壓開關柜五防聯鎖的合理化改進設計探討［J］.廣東科技，2009（12）：196－197.

［2］顏軍.五防閉鎖裝置在設計、安裝過程中存在的問題［J］.寧夏電力，2010（1）：20－21.