张光耀

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2016.19.028

摘 要：通过原理图分析西门子8DA10型35 kV GIS接地开关控制门与带电显示装置的闭锁关系，再结合西安地铁2号线35 kV开关柜在检修作业过程中的实践操作，可以证实35 kV开关柜在带电情况下接地开关控制门无法打开，从而实现了35 kV开关柜在带电情况下接地开关控制门的安全闭锁，减少了35 kV开关柜在运行过程中误操作引起的故障，提高供电系统的安全可靠运行。

关键词：接地开关控制门 带电显示装置 35 kV开关柜 闭锁

中图分类号：TM59 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）07（a）-0028-03

城市轨道交通供电系统为城市轨道交通运营提供所需要的电能，35 kV供电系统连接主变电所和地铁车站变电所[1-2]，它为列车牵引和车站站内照明提供了稳定的电能，决定了整个地铁供电系统运行可靠性，是地铁安全、可靠运行的重要保证。35 kV供电系统中任何一个环节的操作都设置了相应的连锁关系[3-4]，不允许因误操作而导致发生故障。尤其是隔离开关，无论是电动还是手动，都不允许带负荷操作。防止误操作的连锁条件可以是机械的，也可以是电气的，还可以是电气设备本身所具备的或者是在操作规程和程序上严格规定的，西安地铁35 kV接地开关控制门和带电显示装置上是否带电，设置了闭锁接地开关的控制，防止误操作，是供电系统安全、可靠运行所不可缺少的环节[5]。

1 35 kV开关柜接地开关

1.1 接地开关控制门介绍

西门子8DA10型35 kV开关柜柜体存在接地开关驱动孔，孔被一个控制门所遮挡，倒闸时需要用双头钥匙（图1所示）开启接地开关控制门，再将接地开关插入红色摇杆（图2所示）进行相应的操作。

1.2 带电显示装置介绍

西门子8DA10型35 kV开关柜在出线和进线柜上设有带电显示装置，可判断三相是否带电。

1.3 35 kV GIS接地开关的介绍[6]

35 kV GIS用的接地开关，其结构形式一般为三相联动。动触头的运动方式有直动和转动两种。可以单独布置，也可以与隔离开关、负荷开关、套管和电缆连接装置组装在一起。接地开关是主回路接地元件按其功能可分为如下5种[7-8]。

（1）工作接地开关。其作用是释放主回路上的残余电荷，并应能耐受短时电流。确保设备检修时的人身安全。一般配用人力操作机构，安装在断路器两侧和母线上。

（2）有关合短路能力的接地开关。标准规定，应能关合两次额定动稳定电流。如不能预先确定回路不带电，则应采用这种接地开关。一般装在GIS的进（出）线单元的线路侧。

（3）能开合感应电流的接地开关。当GIS的进（出）线为长距离平行共搭线路时。安装在线路入口处的接地开关除应能释放线路残留电荷和承受短时电流外，还应具有分合电磁感应电流和静电感应电流的能力。

（4）保护用接地开关，为了实现对GIS内部电弧故障的保护作用，操作机构需带有脱口装置，并与保护装置相配合。当内部故障发生时，能及时发出合闸命令，及时启动脱扣装置，快速关合，造成人为的接地通路，使故障电弧电流转移，电弧熄灭后，最终由下级保护切除故障。

（5）能释放电力电缆残留电荷的接地开关。由于电力电缆对地电容大，残留电荷量多，安装在电缆进线入口处的接地开关接地时，会产生很高的瞬时振荡过电压，常需装设合闸电阻。上述后4种接地开关都必须备有简易熄（耐）弧装置，配用动力型操作机构，能快速合闸或分闸操作，一般平均速度大于1 m/s的，称之为快速接地开关。

2 闭锁关系的设置

2.1 接地开关控制门和带电显示装置的闭锁关系

当带电显示装置判断在失电的情况下，接地开关驱动孔可以用钥匙打开；当带电显示装置判断有压、故障、接地故障、相电压不对称的情况下，接地开关驱动孔将会被闭锁，同时无法进行倒闸接地操作。

2.2 接地开关控制门和带电显示装置的闭锁原理

由图3可以看出，带电显示装置中有一块逻辑传感器用来判断是否有压，并控制显示器和两个三极管，通过三极管控制两个继电器。

（1）类型一：故障。当辅助电源消失，或装置内部，或信号断开时，判断为故障。此时接地开关驱动孔将会被闭锁，并且继电器1分闸，继电器2分闸。也就是5和6触点导通，2和3触点导通，由图3看出，在5和6导通，2和3导通后，-K11线圈不得电，-K11常开接点不动作，-Y5线圈不得电，保持弹出状态，接地刀闸的控制门也就闭锁无法打开。

（2）类型二：有压。当A、B、C三相电压均大于0.45倍额定电压且辅助电源有电时，判断为有压。此时带电显示装置显示为有电，并且继电器1合闸，继电器2分闸。也就是4和5触点导通，2和3触点导通，由图3看出，在4和5导通，2和3导通后，-K11线圈不得电，-K11常开接点不动作，-Y5线圈不得电，保持弹出状态，接地刀闸的控制门也就闭锁无法打开。

（3）类型三：接地故障或相电压不对称。当A、B、C三相电压至少其中一相均大于0.45倍额定电压同时至少其中一相小于0.1倍额定电压且辅助电源有电时，判断为接地故障或相电压不对称。此时接地开关驱动孔将会被闭锁，并且继电器1合闸，继电器2合闸。也就是4和5触点导通，1和2触点导通，由图3看出，在4和5导通，1和2导通后，-K11线圈不得电，-K11常开接点不动作，-Y5线圈不得电，保持弹出状态，接地刀闸的控制门也就闭锁无法打开。

（4）类型四：无压。当A、B、C三相电压均小于0.1倍额定电压且辅助电源有电时，判断为失压，此时带电显示装置显示为无电，并且继电器1分闸，继电器2合闸。也就是5和6触点导通，1和2触点导通，由图3看出，在5和6导通，1和2导通后，-K11线圈得电，-K11常开接点闭合，-Y5线圈得电。从图4中的①可以发现用于“接地”功能的线圈，平时线圈是压出状态，防止了接地控制门的开启操作，此时-Y5线圈得电，线圈收回，接地刀闸的控制门可以打开。

从以上4种情况可以看出，通过隔离开关操作机构中电气回路中两个继电器的相互制约，从而达到机械上的闭锁。

3 结语

结合西门子8DA10型35 kV GIS接地开关控制门和带电显示装置的特点，充分利用了接地开关控制门和带电显示装置的闭锁关系。随着现代技术发展得越来越快，产品不断地更新换代，因此地铁设置接地开关控制门和带电显示装置的闭锁关系就尤为重要，在地铁人员和设备安全方面，提供了可靠的保障，更体现出了它的优越性。

参考文献

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[10] 西门子中压开关技术（无锡）有限公司.西安地铁二号线35kV中压开关柜安装与操作说明书[Z].2008.