【導讀】高壓開關柜的“機械聯(lián)鎖”是確保設備和人身安全、防止誤操作的重要措施。以下分析開關柜的機械及各種電氣聯(lián)鎖實現(xiàn)方式。
《3～35kV交流金屬封閉開關設備》（GB3906—91）中對此作了明確規(guī)定，此國家標準把“聯(lián)鎖”描述為：“金屬封閉式開關設備應具有：防止帶負荷分、合隔離開關（隔離插頭）；防止誤分、誤合斷路器、負荷開關、接觸器（允許提示性）；防止接地開關處在閉合位置時關合斷路器、負荷開關等開關；防止再帶電時誤合接地開關；防止誤人帶電隔室等功能”，上述五項防止電氣誤操作的內(nèi)容，簡稱“五防”。“五防”裝置一般可分為機械、電氣和綜合三類，我司高壓開關柜屬于綜合類。
機械聯(lián)鎖是在高壓開關柜的操作部位之間用互相制約和聯(lián)動的機械機構來達到先后動作的閉鎖要求，單柜機械聯(lián)鎖在操作過程中無需使用鑰匙等輔助操作，可以實現(xiàn)隨操作順序的正確進行，自動地步步解鎖。在發(fā)生誤操作時，可以實現(xiàn)自動閉鎖，阻止誤操作的進行。
部分10kV配電設備使用的都是金屬封閉式開關設備，包括高壓開關柜、高壓PT柜、高壓計量柜等。高壓開關柜是我們變電運行時頻繁操作的設備之一，因此對高壓開關柜的“機械聯(lián)鎖”的認識相當重要。
“五防”具體內(nèi)容：
1.防止帶負荷分、合隔離開關。（斷路器、負荷開關、接觸器合閘狀態(tài)不能操作隔離開關。） 2.防止誤分、誤合斷路器、負荷開關、接觸器。（只有操作指令與操作設備對應才能對被操作設備操作） 3.防止接地開關處于閉合位置時關合斷路器、負荷開關。（只有當接地開關處于分閘狀態(tài)，才能合隔離開關或手車才能進至工作位置，才能操作斷路器、分荷開關閉合） 4.防止在帶電時誤合接地開關。（只有在斷路器分閘狀態(tài)，才能操作隔離開關或手車才能從工作位置退至試驗位置，才能合上接地開關） 5.防止誤入帶電室。（只有隔室不帶電時，才能開門進入隔室）
一、斷路器的聯(lián)鎖實現(xiàn)方式
單臺高壓開關柜的斷路器而言，其機械聯(lián)鎖主要作用是：
一.防止誤入帶電室。
二.防止在帶電時誤合接地開關。
三.防止誤分、誤合斷路器
四.防止接地開關處在閉合位置時關合斷路器。
二.斷路器與隔離開關的聯(lián)鎖實現(xiàn)方式
就母聯(lián)高壓開關柜的斷路器與隔離開關而言，其機械聯(lián)鎖主要作用是：
一.防止帶負荷分、合隔離開關
二.防止誤入帶電室。
三. 防止誤分、誤合斷路器
操作順序（紅的“標示”是母聯(lián)柜，綠的“標示”是母聯(lián)隔離柜）：
當需要斷開母聯(lián)時，先按操作規(guī)程斷開斷路器，然后將手車搖至“實驗”位置，拉出聯(lián)鎖拉環(huán)，拔出鑰匙；然后將鑰匙插入母聯(lián)隔離柜的聯(lián)鎖裝置，將聯(lián)鎖拉環(huán)推進去，搖出隔離手車。操作完畢。合母聯(lián)柜的操作步驟則相反。完全實現(xiàn)了“防止帶負荷分、合隔離開關”
二.ATS柜斷路器的聯(lián)鎖實現(xiàn)方式
ATS高壓開關柜的斷路器而言，其機械聯(lián)鎖主要作用是：
一.防止誤入帶電室。
二.防止在帶電時誤合接地開關。
三.防止誤分、誤合斷路器
四.防止接地開關處在閉合位置時關合斷路器。
操作順序（紅的“標示”是N電源柜，綠的“標示”是E電源柜，黃的“標示”是出線柜）：
當需要斷開出線柜時，先將N電源柜、E電源柜停電，拔出KEY1、KEY2鑰匙，然后將鑰匙插入鎖具交換盒里，取出KEY3鑰匙插入出線柜聯(lián)鎖的鑰匙孔，方能操作出線柜。合出線柜的操作步驟則相反。
一. 高壓柜中兩臺進線柜與母聯(lián)之間電氣聯(lián)鎖的配合
每一套開關柜除了完善的機械聯(lián)鎖還要有相應的電氣聯(lián)鎖相互配合。因為機械聯(lián)鎖不能及遠，距離太遠就會影響靈敏度，這時就需要電氣聯(lián)鎖的配合。下面三幅電氣原理圖是C2變配電所高壓進線柜與母聯(lián)柜之間的電氣聯(lián)鎖原理圖，其中PDS741A是1、2號進線柜的綜保裝置，PDS731B是母聯(lián)柜的綜保裝置；1QF是一號進線柜斷路器，2QF是二號進線柜斷路器，3QF是母聯(lián)柜斷路器。其聯(lián)鎖的原理如下：
在計量柜與母聯(lián)隔離柜都到位的情況下，合1QF與2QF。這時PDS731B的3-7與3-9處于分斷的狀態(tài)，其304端子無電源，3QF不滿足合閘條件。同理，1QF與3QF合閘時，2QF不滿足合閘條件；2QF與3QF合閘時，1QF不滿足合閘條件。
二. 低壓柜中兩臺進線柜與母聯(lián)之間電氣聯(lián)鎖的配合
一般互為備用的兩組低壓柜與母聯(lián)之間，都采用“三合二”的邏輯關系。控制電路相互之間設有電氣聯(lián)鎖，（如圖）其中Q1是1#進線斷路器，Q2是2#進線斷路器，Q3是母聯(lián)斷路器，2KA、3KA是Q2、Q3的故障繼電器，3KA1是啟動繼電器。
手動時：萬轉SA的1、2腳連通。當Q2、Q3合閘，Q1合閘回路A-2、A-3斷開，其合閘線圈XF無法得電， Q1不能滿足合閘條件；同理，當Q1、Q2或Q1、Q3同時合閘時，Q2或Q3也同樣不能滿足合閘條件。使進線柜與母聯(lián)滿足“三合二”邏輯。
自動時：萬轉SA的3、4腳連通。啟動繼電器3KA1代替了按鈕1SB1的功能，其它動作與手動時一樣。
注：本原理圖是Q1斷路器的控制圖，Q2、Q3的控制圖與它一樣。
下面的電氣原理圖是C2變配電所低壓進線柜與母聯(lián)柜之間的電氣聯(lián)鎖原理圖，其中QFA是401開關，QFB是402開關，QFC是母聯(lián)開關；PLC模塊安裝在母聯(lián)柜內(nèi)，其控制電源DC24V并聯(lián)分別取自于401、402開關。其聯(lián)鎖的原理如下：
手動時：當QFA、QFB合閘，QFC合閘回路C-1、C-2斷開，其合閘線圈XF無法得電， QFC不能滿足合閘條件；同理，當QFA、QFC或QFB、QFC同時合閘時，QFB或QFA也同樣不能滿足合閘條件。使進線柜與母聯(lián)滿足“三合二”邏輯。
自動時：由于低壓進線開關沒有選用欠壓（失壓）線圈，所以采用模塊來控制失壓時進線開關的分閘動作，三臺聯(lián)鎖的斷路器控制回路電源均取自母聯(lián)柜。用中間繼電器取代了按鈕，聯(lián)鎖的其它步驟與手動一樣。
C2-401
C2-402
母聯(lián)開關
PLC控制圖
