高压开关柜“五防”的讨论

摘要：高压开关柜关系着整个电力系统的运行状况，其“五防”问题也极大地影响着电力安全以及国民经济的运行。本文对其设计规范及技术标准进行了讨论，在此基础上对“五防锁”的设计提出了自己的思考。

关键词：高压开关柜 “五防” “五防锁”

电力系统在国民经济中的地位非常重要，电力安全也与国民生活息息相关。而长期以来，电力系统操作失误以及安全隐患都时有发生。其中很重要的原因在于对高压开关柜“五防”的认识不足以及五防锁设计方面的失误。本文力求寻找到切实的解决途径，并为实践提供指导。

1、概念及内涵分析

首先我们必须明确高压开关柜“五防”以及五防锁的定义。“五防”主要是指第一，防止误分、合断路器；第二防止带负荷分、合隔离开关；第三，防止带电挂（合）接地线（接地开关）；第四，防止带接地线（接地开关）合断路器（隔离开关）；第五，防止误入带电间隔。为真正实现“五防”的要求，相应的必须做到以下几点：第一，必须确保高压开关柜内部的真空断路器小车在实验部位合闸之后，该断路器无法进入工作位置；第二，接地刀在合位时，高压开关柜内的小车断路器无法进入合闸内；第三，真空断路器在工作时合闸，必须保证合接地刀无法投入；第四，真空断路器在合闸运行时，必须保证期无法退出原本小车断路器的工作位置；第五，真空断路器在合闸工作时，必须保证接地刀上的机械与柜门闭锁，也就是防止误入带电间隔。

2、高压开关柜的设计规范和行业标准

作为输变电设备的重要组成部分，高压开关柜在整个电力系统中的地位非常重要，在发电、输电、配电以及电能转换与消耗中起到控制、联通与保护的作用。其与高压断路器、隔离开关、负荷开关、自动重合与分段器、高压操作机构、防爆装置一起，组成了完整的高压开关系统，其在设计规范和行业标准上要求也非常严格。

2.1应满足的条件和材料要求

必须满足国家在GB 3906-1991 “3～35kv交流金属封闭开关设备”标准中的原则和具体要求。在材料方面也有自己的特殊要求，主要为：用于焊接柜制造的冷轧钢板或者角钢；用于组装柜制造的敷铝锌钢板或者镀锌钢板；用于不导磁性的不锈钢板或铝板。

高压开关柜的功能单元主要包括主母线室、断路器室、电缆室、继电器盒仪表所在室、柜顶的小母线室以及二次端子室。这些装置除满足以上标准之外，对电力行业的其它一些具体要求，如地区经济状况、地区地理状况以及地区供电目标等，也必须满足。

2.2运行原则和常见故障分析

除此之外，高压开关柜还必须满足一些具体的运行原则。主要为以下几点：

第一，必须遵守国家相关章程和行业执行标准。根据建设节约型社会的要求，必须节约相关资源。第二，必须保证安全和质量。也就是必须保障设备本身和操作人员的安全，确保供电可靠及供电质量。在此基础上还必须兼顾技术先进和经济原则，尽量采用能耗低、性能好的产品。第三，必须以近期为主，兼顾将来发展。必须根据当地电力系统的整体要求以及高压开关柜的特点以及发展规划来合理安排相关产品。第四，必须做到从全局出发，统筹兼顾。应按照电路负荷性质、地区用电量、地区条件以及工程特点等合理设计方案。高压开关柜的设置归根到底是为地区供电事业服务的，必须在整个电力系统的基础上，从全局出发，统筹兼顾，合理安排相关设备。

3、高压开关柜“五防”的设计原则和“五防”锁的设置

3.1应满足的客观要求

高压开关柜的“五防”主要是防止电气操作中的失误及带来的损失，由此设置的“五防”锁目的在于强制操作人员按照既定的安全操作程序进行操作，避免操作失误和损失，其一般可以分为电气、机械以及综合三大类。

3.2设计工艺方面的要求

“五防”锁在设计工艺方面有着自己的特殊要求，具体如下：

首先，“五防”的第一要求是防止带负荷合闸，因此必须确保高压开关柜内部的真空断路器小车在实验部位合闸之后，该断路器无法进入工作位置。为做到这一点，必须保证在手车柜中，当手车在实验位置与工作位置之间进行移动时，断路器始终处于分闸状态，在实际操作中一般是通过将行程开关接点串入断路器的合闸回路来实现。但固定柜的情况有所不同，必须保证在断路器分断的情况下，对隔离开关进行操作，通过隔离开关和断路器之间的机械联结来实现。

其次，断路器两侧的隔离开关有严格的操作顺序，必须予以遵守。在停电时，应先断开线路隔离开关，通电时则应合上母线侧隔离开关。其目的是为了确保操作人员出现失误时，能够借助断路器来减小相关损失。但在实际操作中，该规格要求的执行有一定难度，所以必须保证断路器与隔离开关之间的联锁可靠性，才能在根本上解决该问题。

再次，“五防锁”对操作人员的具体操作也有相应要求。操作人员应严格按照相应标准进行操作。但在实际生活中可能会出现行业标准与“五防联锁”发生冲突的情况。对此解决方式主要有两点：一是在柜门上开启缺口允许谨慎验电；二是在电缆室盖板上安装紧急解锁装置供专业人员解锁。

最后，对主动式联锁和被动式联锁也有相应要求。作为机械联锁的两种主要形式，二者在高压柜中的应用非常广泛。主动式联锁是指在该联锁状态下，若无正常解锁条件，该柜不会被主动解锁，目的是为了避免操作失误的发生；被动式联锁是指在该联锁状态下，若出现非正常原因，解锁条件实现，联锁可能会被解开，在实践中多出现于闭锁状态下，操作隔离开关虽然并未产生位移，但由于联锁的存在而导致断路器分闸，从而使联锁被解除，显而易见被动式联锁在操作中存在一定的安全隐患。因此在现实生活的高压开关柜中，一般不提倡使用被动式联锁而应尽量采用主动式联锁。目前市面上还有一些被动式五防联锁，但为了更好地规避操作失误的发生，应提倡尽量用主动式联锁取代被动式联锁。

4、结语

高压开关柜在整个电力系统中的地位非常重要，其“五防锁”和五防装置在防止操作失误，减少损失方面有着极为重要的作用。因此人们对此也投入了极大的精力进行相关研究。目前市面上尚有一些质量上不达标的“五防”锁出售，对电力安全造成了一定隐患。因此必须对其设计工艺方面进行更深入的探讨，解决相关理论问题和实践问题，选用科学合理的“五防”装置来保证电力系统的安全。

参考文献：

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