1　前言
　　GZS1 型中置式高压开关柜是西安森源电气公司组织国内一流的电器专家,在广泛吸收国外同类
　　先进产品优点的基础上设计开发出的符合我国国情,具有较高技术性能指标、成本相对较低、能够适应电力市场需要、可以与国内外同类先进产品相抗衡、替代进口的成套开关设备。它是3. 6～12KV三相交流50HZ的户内成套配电装置,主要用于发电厂、中小型发电机送电、工矿企事业配电以及电力系统的二次变电所的受电、送电及大型高压电动机起动等,对其实行控制、保护及监测。由于该开关柜设计起点高,柜体采用敷铝锌板多重折边组装式结构,可配用VS1、VD4 断路器,具有防护等级高、安装维护方便、手车互换性好、完全金属铠装及彻底分离、所有设备操作可在柜门关闭的状态下进行、“五防”齐全、安全可靠等优点,正越来越受到电力部门、设计部门、用户的青睐和选用,成为我国电气设备行业的主流开关柜。
　　我公司于1999 年引进、转化、生产该产品。在近二、三年的二次设计、制造、安装、调试和使用过程中,发现该开关柜原设计中存在着一些安全隐患。本着实事求是、不护其短、不断改进、力求完美的态度,在此对该开关柜存在的两个主要安全隐患提出讨论并提出我们的解决办法。
　　
　　2　下门联锁问题
　　GZS1 型中置式高压开关柜的馈电柜下门(电缆室门) 联锁是通过接地开关操作机构实现的,当接地开关分闸时,接地开关操作杆上的凸轮使下门联锁机构中的销轴锁住固定在下门的舌板,使下门不能打开;当接地开关合闸时,接地开关操作杆上的凸轮将销轴下压,使销轴上的颈部位于舌板位置, 舌板可以脱开销轴, 下门可以打开。正常情况下, 这一联锁可以实现下门的安全防护要求: 断路器闭合时, 电缆室带电, 接地开关不能合闸, 下门不能打开, 防止人员误入带电的电缆室; 只有当断路器断开, 接地开关合闸, 电缆室不带电时才能打开下门进入电缆室。
　　但是,在非正常工作时(如调试、维修) ,在下门打开后而忘记关上的情况下,接地开关还可以进行
　　分、合闸操作,这时如果接地开关分闸,断路器就可进行闭合操作,而一旦断路器关合,电缆室就带电,而由于下门已经打开,人员很容易进入带电的电缆室而发生人身安全事故。这是GZS1 型中置式高压开关柜原设计中存在的一个严重的安全隐患。原设计在设计防误联锁时,只考虑到电缆室带电时下门不能打开,而忽略了在下门打开时电缆室可以带电,即没有作反向考虑,以致留下这一安全隐患。
　　解决这一问题的办法是使下门的开、关能够对接地开关的分、合闸进行控制:只有当下门关闭时,
　　才能对接地开关进行分、合闸操作;只有当接地开关合闸时,下门才能打开;而一旦下门打开,就不能对接地开关进行分、合闸操作。前两项功能要求原设计已经满足。为实现后一项功能,即下门一旦被打开,就不能对接地开关进行分、合闸,我们设计了如图1 所示的联锁机构,该机构包括本体和推板两部分:本体部分由挡板(1) 、滑杆(2) 、支件(3) 、弹簧(4) 、支件(5) 、支件(6) 和杠杆(7) 所组成,通过支件(6) 安装在原下门联锁机构的铝支座上;推板(8) 安装在原舌板(9) 上。两部分配合起来对接地开关操作孔实施控制。

　　该联锁机构的工作原理是:当下门闭合时,推板(8) 推向本体上的杠杆(7) ,杠杆(7) 压缩弹簧(4) 推动挡板(1) 下移,使被挡板(1) 挡住的接地开关操作孔暴露,可以对接地开关进行操作;当下门打开时,推板(8) 脱离本体, 此时利用弹簧(4) 的作用力使挡板(1) 复位,遮挡接地开关操作孔,不能对接地开关进行操作,从而确保在下门打开时接地开关处于合闸状态,不能对断路器关合,保证电缆室不带电,保障了人身的安全。如有特殊需要,在确保人身安全的情况下,可以通过人工干预使杠杆(7) 压下挡板(1) 而进行接地开关的分、合闸操作。
　　该联锁机构已申请了专利(申请号:01258716. 8) ,并已应用于实际开关柜,取得了很好的安全保护
　　效果。
　　
　　3　活门机构安全防护问题
　　GZS1 型中置式高压开关柜在断路器室设计有活门机构,当断路器抽出断路器室后,上、下活门通
　　过活门连杆机构自动将上、下静触头盒盖住,使上、下静触头与外界隔开,防止人误碰静触头。原设计为了检修维护方便,将活门机构设计成可用手直接打开。由于断路器室没有任何上、下静触头带电的警示信号,当用手打开活门时,如果上、下静触头带电,一不小心就会触电,造成人身安全事故。

　　为使在上、下触头带电时不能用手直接打开活门,确保检修维护人员的人身安全,我们设计了一种
　　简单的电磁联锁机构。该机构由电压传感电路、检测电路、驱动电路、执行机构、控制电源五部分组成。其中电压传感电路采用电压传感器,可作为支撑绝缘子安装在母排上,由于静触头与母排相连,所以静触头的带电情况与母排相同。检测电路、驱动电路、控制电源共同组成的电路模块,安装在开关柜断路器手车室侧面的防护板上。执行机构采用带铁芯的电磁锁,安装在活门的连杆机构上。图2 为该机构的电路原理图。其工作原理是:电压传感电路从上、下静触头取得的电压信号,经检测电路的检测比较, 假如高于设定的临界电压值,则由驱动电路控制执行机构的电磁锁动作,使电磁锁的铁芯穿过活门连杆机构上的小孔,连杆机构不能活动,从而实现上、下静触头带电时活门不能打开的功能。控制电源提供电路模块和执行机构的工作电压。图3 为该机构
　　在柜体的安装示意图。假设配电方案为上进线,电压传感器(1) 作为支撑绝缘子安装在母排(3) 上,检测上静触头(2) 是否带电。如果上静触头带电,由电压传感器取得的电压信号经电线传至安装在开关柜断路器室侧面的防护板上的电路模块(6) ,经检测放大后,驱动安装在连接活门的连杆机构上的电磁锁(10) ,使其铁芯穿过连接上活门(13) 的连杆机构(8) 上的小孔(9) ,使上活门不能打开。假如配电方案为下进线,只需把电压传感器改装下面的母排(5) 上,检测下静触头(4) 是否带电,电磁锁装在连接下活门(12) 的连杆机构(7) 上就可以了。
　　该联锁机构已取得了专利(专利号: ZL00239521. 5) ,并已应用于实际开关柜,取得了很好的安全保护效果。