柱上隔离开关

安装于杆上的隔离开关

柱上隔离开关是一种安装于杆上的隔离开关。通过站内进线断路器上闭锁装置的研制，成功解决了配电网中柱上隔离开关与站内进线断路器无闭锁关系的现状，避免了带负荷拉、合隔离开关的安全隐患，有效地降低了工作风险，提高了工作效率和社会稳定性；同时还为企业与社会创造了可观的经济效益与无形的社会效益。

简介

随着科技的进步，经济社会的快速发展，以及人民生活水平的显著提升都与电力行业的发展息息相关。只有拥有了安全、稳定且可靠的电力供应，才能保证社会的稳定与经济的发展。因此，为使电网履行其应有的社会责任，必须确保电网本身的安全。

但是，电网中的设备及线路接线都较为复杂，随着设备的长时间使用及各种外界因素，总会需要对各种设备及线路进行停电检修。为了防止在检修过程中出现人员伤亡、设备损坏与电网事故的发生，必须做好各种安全防护措施，使用具有“五防”功能的闭锁装置以防止误操作。

针对隔离开关与接地隔离开关电气闭锁回路不完善造成机械闭锁装置损坏的情况，采用在三相隔离开关与接地隔离开关操作机构回路中加装电气闭锁回路的方法，以防止机械闭锁装置损伤。分析了常用的各种防误闭锁装置的优缺点，并对它们的使用与管理方法进行了论述。

针对电磁式防跳装置存在的缺点设计了一种静态防跳装置。对电网事故的主要原因进行了分析，对工作人员的工作必备要求与专业技术水平以及所优化的隔离开关操作措施进行了探讨。对变电站内的电气设备防误闭锁问题进行了探讨分析，对于不同的装置结构采用不同的闭锁方法。

有的提出了新的防误闭锁方法，有的对现有的闭锁方法进行了分析研究，如机械闭锁、程序锁、电气闭锁和微机防误闭锁等。但是针对分支箱( 环网柜) 等电站类设备多通过柱上隔离开关将进线电缆引至分支箱( 环网柜) 等电站类设备的情况考虑不周。该类设备停电检修时需要具有明显的断开点，但由于柱上隔离开关作为电源侧与电站类设备进线开关之间没有“五防”闭锁联系，又不能像出线侧柱上隔离闸刀一样使用验电的手段防止带负荷拉、合，因此很有可能在停电倒闸操作时造成带负荷拉、合隔离开关事故。

为此，为防止此类事故的发生，而在现有的闭锁方法又无法解决该类问题的情况下，研制了一种适用于柱上隔离开关与站内进线断路器的新型闭锁装置。根据该装置的功能特性，可以有效地避免误拉、合隔离开关。通过试验表明，该闭锁装置消除了配电网中柱上隔离开关与站内进线断路器带负荷拉、合隔离开关的隐患，同时有效地降低了工作风险，减少了事故发生率，提高了工作效率与社会稳定性。

闭锁装置结构设计

根据对多种闭锁装置方法的研究分析，结合多次现场的检修勘察，针对城区配电网柱上隔离开关与断路器的实际安装情况，提出了闭锁装置的设计方案。因柱上隔离开关与断路器上的闭锁装置结构类似，则两装置使用同一把钥匙进行解、闭锁。

当闭锁钥匙插入环网柜进线断路器上的闭锁装置时，主闭锁杆抗拒弹簧的拉力作用向上运动，带动塑料壳钢丝线向下拉紧，致使开关跳闸机构顶杆回缩，不顶住开关跳闸半轴，这时开关合闸能够保持。当合闸成功后，使得开关闭锁装置的钥匙锁销弹簧伸展，将钥匙锁销顶针插入钥匙锁销槽，致使开关在合闸状态时，钥匙无法拔出。当环网柜进线开关分闸后，开关闭锁装置的钥匙锁销弹簧收缩，将钥匙锁销顶针从钥匙锁销槽中退出，才能将闭锁钥匙拔出。闭锁钥匙拔出后，致使开关分闸机构顶杆伸出，顶住开关分闸半轴，这时开关合闸不能保持( 即合不上闸) 。

利用操作杆将闭锁钥匙插入电杆上柱上隔离开关闭锁钥匙孔内，再将钥匙顺时针转动半圈，钥匙由于锁紧装置内部齿牙与钥匙齿牙重叠而不宜弹出。钥匙顶住主闭锁杆一端抗拒弹簧的拉力向上运动，另一端主闭锁杆沿轴销向下运动，脱离圆形齿牙盘。这时柱上隔离闸刀则可以进行拉、合操作。操作完毕后，将闭锁钥匙再顺时针转动半圈，钥匙从锁紧装置内部脱出，主闭锁杆的另一端受弹簧的拉力向上运动而与圆形齿牙盘咬合，此时柱上隔离开关则不能进行拉、合操作。如此便可实现柱上隔离开关与电缆分支箱、环网柜进线开关之间的闭锁关系，从而达到防止带负荷拉、合柱上隔离开关事故的目的。

闭锁装置的连接与安装

根据所设计的整套闭锁装置，在进行不断地改进并加工制造后，对其各部件进行相应的组装，并在柱上隔离开关与站内进线断路器上进行安装。将连接好的闭锁装置安装在柱上隔离开关的闸刀片侧，插入钥匙的孔朝下，便于用操作杆进行钥匙插入与拔出，易于对隔离开关的操作。

一根钢丝线连接到跳闸顶针装置上，另一根连接到断路器内部的连动机构杆。闭锁装置的跳闸顶针与断路器的分闸半轴相联系，跳闸顶针向上运动，则分闸半轴将会使断路器处于分闸状态，跳闸顶针向下运动时，顶针脱离分闸半轴，此时便可以进行断路器的合闸操作。钥匙锁销装置连线与断路器内部连动机构杆相连，连动机构向上运动时，即断路器处于分闸状态，则会拉紧钥匙锁销装置连线，使闭锁钥匙锁销顶针脱离锁销槽，可以将钥匙拔出; 当连动机构向下运动时，即断路器处于合闸状态，则钥匙锁销装置连线会伸展，使闭锁钥匙锁销顶针插入锁销槽，此时便拔不出钥匙，达到强制性闭锁目的。

检验与分析

为了检验闭锁装置的可靠性、安全性、操作顺畅性以及对隔离开关与断路器的防误操作科学性和合理性，于是对完成安装的闭锁装置进行了相应的试验。

(1) 无解锁钥匙和有解锁钥匙时操作隔离开关与断路器的动作情况；

(2) 插入钥匙时，闭锁装置的动作情况与灵敏度；

(3) 断路器在合闸位置时，闭锁钥匙能否拔出；

(4) 操作过程中是否有卡涩或者不顺的情况；

(5) 操作过程中检查各设备有无缺陷或需要改进的地方；

(6) 100次试验中是否会出现误拉、合隔离开关的情况。

在柱上隔离开关的闭锁装置中，用专用的绝缘操作杆插入钥匙，此时闭锁装置中的主闭锁杆才会从圆形齿牙盘中退出，才能对隔离开关进行操作；取出解锁钥匙后，主闭锁杆便卡入圆形齿牙盘中，不能对隔离开关进行操作。

断路器合闸过程中，只有在闭锁装置插入解锁钥匙后，闭锁装置顶针向下收缩，才能进行合闸操作。合闸成功后，闭锁装置钥匙锁销装置连线因连动装置向下运动而恢复伸展状态，使断路器外面板上闭锁装置中的钥匙锁销弹簧伸展，让钥匙锁销机构的顶针插入闭锁钥匙的锁销槽部位，致使闭锁钥匙无法拔出。

当按下分闸按钮，断路器分闸成功后，连动装置向上运动而使钥匙锁销装置连线收紧，使闭锁装置中的钥匙锁销弹簧收缩，让钥匙锁销机构的顶针退出闭锁钥匙的锁销槽部位，此时方可拔出闭锁钥匙。拔出解锁钥匙后，由于跳闸顶针弹簧失去强制压力的作用，弹簧向上弹起，通过顶针而让断路器的分闸保持半轴向上弹而保持分闸状态；此时，才能使用闭锁钥匙进行隔离开关上闭锁装置的操作。达到无解锁钥匙，断路器无法进行合闸操作，同时，断路器在合闸状态时，无法拔出解锁钥匙，只有断路器在分闸状态时，闭锁装置上的闭锁钥匙才能拔出的目的。

总结

通过对新研制的柱上隔离开关与站内进线断路器闭锁装置的试验可知，各项电气性能均能达到设计要求，所得试验结果如下：

(1) 闭锁装置操作安全、可靠、方便、简单；

(2) 无解锁钥匙则无法进行隔离闸刀与断路器的操作；

(3) 断路器在合闸状态时，闭锁钥匙无法拔出；

(4) 断路器在分闸状态时，闭锁钥匙才能拔出；

(5) 提高了作业人员、设备与配电网的安全，有效防止了带负荷拉、合隔离开关；

(6) 在100 次的操作过程中，无卡涩现象，操作顺畅。

柱上隔离开关与站内进线断路器上闭锁装置的研制，成功解决了配电网中柱上隔离开关与站内进线断路器无闭锁关系的现状，避免了带负荷拉、合隔离开关的安全隐患，有效地降低了工作风险，提高了工作效率和社会稳定性；同时还为企业与社会创造了可观的经济效益与无形的社会效益。

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