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摘要：随着我国科学技术和社会经济的高速发展，高压开关柜应用范围也在不断扩大，类型也在不断增多，安全系数也越来越高，如何保证供电系统安全、经济、可靠的正常运行也越来越受到重视，在供配系统中，10KV以上高压开关柜是供配电网中的重要设备，设计的合理性对供配电系统具有直接影响作用，所以保证系统的正常运行，切实提高系统的运行效率，必须对各连锁保护功能进行科学合理的设计。传统高压柜五防锁存在着只能保证开关柜本体的短板，在正反转高压柜之间缺少的连锁保护，完善正反转开关柜柜与柜之间的接地连锁，对保护设备的正常运行有重要意义，即在正反转开关柜其中一台高压柜接地刀闸合闸位时，另一台高压小车断路器也同样无法合闸，探讨正反转高压柜加装互锁的方案，使用一种安装方便，适用于各种型号厂家开关柜的连锁装置，故应用前景很广泛。
关键词：正反转高压柜：五防锁：接地刀互锁
1.前言
目前各厂、矿企业均会使用粉碎机进行机加工作业，粉碎机往往需要正反转作业，当电源采用10kv以上电压时，粉碎机为正反转高压柜，即现场一台电机，高压室内有两个高压柜，分别对应破碎机的正转与反转。正反转高压柜内存在严重的设备安全漏洞，高压柜本身有五防装置，但是正反转柜之间没有接地刀的互锁。也就是说在反转高压柜合接地刀的情况下，正转柜依然能送电，反之亦然。因为两台柜子的出线电缆都接到现场的同一台电机上，所以反转柜接地刀合闸，正转柜的出线电缆实际上也接地了，这样正转柜一送电就会造成三相短路及接地，造成跳闸停电事故，如河北唐山市某钢厂就发生过此类事故，因高压操作人员操作失误造成在反转高压柜合地刀情况下，合正转高压断路器，最后造成进线柜保护动作，更甚至对整个工厂电网造成电压波动，造成运行设备大面积停机。
针对此类设备安全漏洞经过多方面努力，采用高压柜内接地刀备用辅助触点串入反向运行高压柜合闸控制回路达到接地刀互锁的目的。本方法有效控制高压柜送电造成三相短路及接地故障，提高设备生产效率和设备安全稳定的运行，具有较强的实用性。
2.改造的优点
2.1改造的先进性：各厂矿所使用的高压柜中，往往有正反转设备均未设计正反转接地互锁，按照以往的设计方式此方法更有利于高压设备运行的稳定性，具有避免操作人员误操作和短路造成大面积停电的优点。
2.2改造可靠性：弥补了传统意义上的无防锁的不足，传统的五防锁包括有：A配电柜内的真空断路器小车在试验位置合闸后，小车断路器无法进入工作位置（防止带负荷合闸）.B电柜内的真空断路器在合闸工作时，开关柜后柜门接地刀上的机械结构与柜门闭锁。（防止误入带电间隔）。C配电柜内的真空断路器在工作时合闸，和接地刀无法投入。（防止带电挂接地线）。D配电柜内的真空断路器在工作合闸运行时，无法退出小车真空断路器的工作位置。（防止带负荷拉刀闸）。E电柜内接地刀在合位时，小车真空断路器无法进行合闸。（防止带接地线合闸）但上述无防功能是在高压柜本体 之间的连锁，通过改造完成了柜与柜之间的连锁，将柜内接地刀在合位时，小车真空断路器无法进行合闸。（防止带接地线合闸）转换成为正反转高压柜任意柜接地刀合位时，两台高压小车真空断路器均无法合闸。利用本体柜内的接地刀位置信号传输所使用的辅助触点，无需再柜体内加装其他辅助硬件设备，采用多芯软线连接降低设备发生故障的可能性。提高设备安全可靠性和所带负荷的生产效率，。
2.3.改造的经济性：使用辅材仅为多芯软线，其余均使用柜内原有硬件，改造几乎无成本，而改造后提高了设备运行的可靠性，减少了误操作。
3.适用范围
本改造方法适用于所有高压正反转设备，对不同厂家生产的高压柜也同样适用，本文以对KGN2-12箱型固定式金属封闭开关设备改造为例，进行改造完善高压五防功能，同时对后期新添加设备和高压柜的创新具有重要的参考价值。
4.改造方案
4.1.目标
利用高压开关柜电缆室间隔接地刀机械结构所连接的辅助触点上的备用端子，同另一台高压开关柜的合闸回路进行串联以达到当高压正反转中任意一个高压柜接地刀合闸的情况下该设备无法正常合闸启动。
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图1.接地刀辅助开关
4.2技术准备
搜集原始资料，认真熟悉高压图纸及高压柜原理，做好书面技术交底。熟悉有关技术规范和操作规程，了解此次改造设计要求及细节、节点等。
4.3现场施工准备
提前办理停电手续。进入现场挂好隔离警戒带，将所需工具摆放整齐。手车摇到实验位并将远程、就地万转和手动分合闸万转打到0位。穿戴好绝缘手套和绝缘靴进行验电、放电、做接地线，对相邻为停电柜体拉警戒带防止误入带电间隔，并设专人看护。
4.4改造细节
1、将反转柜的前端电缆室（手车室下部空间）解锁打开，可以看到接地刀的辅助开关，如图1。它有三对常开触点，两对常闭触点，最下面的是一对备用的常闭触点，从这里引两根控制线沿辅助开关上方的电缆槽引到正转柜的二次室。
2、将正转柜1D端子排25号端子内侧接着的线号为18-14的控制线拆下改接到原来备用的20号端子内侧，18-58控制线不动。
3、引上来的两根控制线一根命名为2QF-GD-9，一根命名为2QF-GD-10，2QF-GD-9接到25号端子内侧，2QF-GD-10接到20号端子外侧。
4、将正转柜的前端电缆室（手车室下部空间）解锁打开，从接地刀辅助开关最下面备用常闭触点引两根控制线沿辅助开关上方的电缆槽引到反转柜的二次室。
5、将反转柜1D端子排25号端子内侧接着的线号为18-14的控制线拆下改接到原来备用的20号端子内侧，18-58控制线不动。
6、引上来的两根控制线一根命名为1QF-GD-9，一根命名为1QF-GD-10，1QF-GD-9接到25号端子内侧，1QF-GD-10接到20号端子外侧。
以正转柜为例，改造完毕后二次原理图见图2，端子接线图见图3。
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图2、改造完毕之后的正转柜二次原理图
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图3.改造后的端子图
5.改造完毕设备检验
5.1、将正反两台高压柜，高压断路器均摇至试验位。
5.2、反转柜合接地刀，然后正转柜手动试验合闸，如果不能合闸为正常。
5.3、正转柜内1D端子排上12、13号端子短封，再分别从机旁箱和远程PLC试验合闸，如果不能合闸为正常。试验完毕后解封。
5.4、反转柜分地刀，正转柜合接地刀，然后按照上述程序试验反转柜。
5.5试验位试验无误后，将开关柜所属进线柜断路器分闸，保证该段母线无电，送该段二次直流操作电源即保证一次无电二次有电。
5.6、将正反两台高压柜，高压断路器均摇至工作位。
5.7反转柜合接地刀，然后正转柜手动试验合闸，如果不能合闸为正常。
5.8、正转柜再分别从机旁箱和远程PLC试验合闸，如果不能合闸为正常。试验完毕后解封。
5.9、反转柜分地刀，正转柜合接地刀，然后按照上述程序试验反转柜。
5.10、试验完毕后分正转高压柜接地刀。
5.11将高压小车摇出至试验位，恢复进线柜供电，正反转高压柜投入运行，正反转接地刀连锁正式投入使用。
6结论
本文首先对传统意义的五防锁进行整理和归纳，接着列举因正反转高压柜体与柜体之间缺少接地刀互锁所造成的设备故障，通过对正反转高压柜柜体接地刀加装连锁改造和后期采取的相关试验验证，此改造设计能够杜绝因误操作造成事故，保证供电系统安全、经济、可靠的正常运行，对各高压柜生产厂家提供了，设计阶段实现本质化安全设计的相关措施及理论，完善正反转高压柜柜与柜之间的高压五防功能，同时对后期新添加设备和高压柜的创新具有重要的参考价值。
参考文献：
[1]张节荣等编著<<高压电器原理和应用>>北京市：清华大学出版社
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