PART.1：什么是五防？

按照國網(wǎng)公司在《防止電氣誤操作裝置管理規(guī)定》中描述，防誤裝置的設(shè)計應(yīng)遵循的原則為“凡有可能引起誤操作的高壓電氣設(shè)備，均應(yīng)裝設(shè)防誤裝置”，因此一次電氣設(shè)備防誤裝置應(yīng)實現(xiàn)以下功能（簡稱五防）：

1.防止誤分、誤合斷路器（開關(guān)）；

2.防止帶負荷拉、合隔離開關(guān)（閘刀）或進、出手車；

3.防止帶電掛（合）接地線（接地閘刀）；

4.防止帶接地線（接地閘刀） 合 斷路器（開關(guān)）、隔離開關(guān)（閘刀）；

5.防止誤入帶電間隔。

除此之外，二次設(shè)備防誤應(yīng)做到：

1.防止誤碰、誤動運行的二次設(shè)備；

2.防止誤（漏）投或停繼電保護及安全自動裝置；

3.防止誤整定、誤設(shè)置繼電保護及安全自動裝置的定值；

4.防止繼電保護及安全自動裝置操作順序錯誤。

PART.2：什么是高壓開關(guān)柜的五防

以高壓開關(guān)柜為例，其五防具體表現(xiàn)為：

1.防止誤分、誤合開關(guān)；

2.防止帶負荷搖出、搖入開關(guān)小車；

3.防止帶電 合 接地閘刀；

4.防止帶接地閘刀搖入開關(guān)小車；

5.防止誤入帶電間隔。

PART.3：五防如何實現(xiàn)

防止誤分、誤合開關(guān)可采用提示性的裝置，如儀表室門上裝有提示性的按鈕或者轉(zhuǎn)換開關(guān)。其他四防應(yīng)采用強制性裝置，一方面，可以采用機械聯(lián)鎖，用機械零部件的傳動實現(xiàn)機械閉鎖，同時操作控制開關(guān)上可以裝設(shè)翻牌，有時還可以裝設(shè)程序鎖，以提示是否對位；另一方面，還可以采用電氣聯(lián)鎖，實現(xiàn)防止誤操作的某個功能。

01

防止誤分、誤合開關(guān)

主要通過機械閉鎖和電氣閉鎖實現(xiàn)，開關(guān)帶有分合閘閉鎖裝置，操作指令與操作設(shè)備對應(yīng)一致才能對被操作設(shè)備進行操作。

圖1 五防裝置

以防止誤合開關(guān)為例，開關(guān)小車只有在工作位置或試驗位置時，才能對開關(guān)進行合閘操作；當(dāng)開關(guān)小車在工作位置與試驗位置之間轉(zhuǎn)換的過程中（非工作非試驗位置），開關(guān)不能進行合閘操作。

如下圖所示，閉鎖線圈Y1位于合閘按鈕上方，閉鎖線圈的鐵芯處于合閘按鈕內(nèi)側(cè)，微動開關(guān)S0處于閉鎖線圈的上方，串聯(lián)于合閘回路之中，此處為合閘軸與合閘按鈕同時動作。

圖2 彈簧操縱機構(gòu)部分實物圖

下圖為閉鎖回路和合閘回路的二次回路圖，結(jié)合該回路進行分析。

圖3 二次回路圖

當(dāng)開關(guān)小車處于非工作非試驗位置時，微動開關(guān)S8和S9均斷開，整個閉鎖回路不導(dǎo)通，閉鎖線圈Y1不得電，鐵芯處于自由狀態(tài)，對合閘軸有一定的阻擋，當(dāng)手動或電動合閘時，阻擋合閘軸的轉(zhuǎn)動，無法進行合閘，實現(xiàn)了機械閉鎖。同時，微動開關(guān)S0常開接點斷開，使得合閘回路不導(dǎo)通，無法進行合閘，實現(xiàn)了電氣閉鎖。

實物圖如下圖所示。

圖4 實現(xiàn)閉鎖

當(dāng)開關(guān)小車處于試驗位置時，微動開關(guān)S8閉合；當(dāng)開關(guān)小車處于工作位置時，微動開關(guān)S9閉合，即當(dāng)開關(guān)小車處于試驗位置或工作位置時，整個閉鎖回路導(dǎo)通，閉鎖線圈Y1得電，鐵芯上移，釋放對合閘軸的阻擋，使得微動開關(guān)S0常開接點閉合，滿足了合閘回路導(dǎo)通的一個條件。

實物圖如下圖所示。

圖5 釋放閉鎖

另外一方面，當(dāng)開關(guān)小車處于工作位置或試驗位置時，聯(lián)鎖彎板下移，釋放對合閘軸的閉鎖，開關(guān)可以進行合閘。當(dāng)開關(guān)小車處于非工作非試驗位置時，聯(lián)鎖彎板上移，對合閘軸有一定的閉鎖，開關(guān)無法進行合閘，實現(xiàn)了機械閉鎖。

圖6 聯(lián)鎖彎板下移

圖7 聯(lián)鎖彎板上移

02

防止帶負荷搖出、搖入開關(guān)小車

主要通過聯(lián)鎖桿及小車底盤內(nèi)部的機械裝置以及分、合閘機構(gòu)（機械聯(lián)桿）同時實現(xiàn)，開關(guān)合閘通過聯(lián)鎖桿作用于底盤上的機械裝置，使開關(guān)小車無法移動。

圖8 聯(lián)鎖桿壓住底盤擋板

首先分析防止帶負荷搖出開關(guān)小車，當(dāng)開關(guān)小車在工作位置開關(guān)合閘后，如下圖所示，在底盤車內(nèi)部的閉鎖裝置將絲杠鎖定，使得開關(guān)小車不會被搖出。

圖9 開關(guān)小車在工作位置時絲杠鎖定

接下來分析防止帶負荷搖入開關(guān)小車，當(dāng)開關(guān)小車在試驗位置開關(guān)合閘后，如下圖所示，在底盤車內(nèi)部的閉鎖裝置將絲杠鎖定，使得開關(guān)小車不會被搖入。

圖10 開關(guān)小車在試驗位置時絲杠鎖定

03

防止帶電合接地閘刀

主要采用機械閉鎖和電氣閉鎖實現(xiàn)。

（1）采用機械強制聯(lián)鎖

當(dāng)開關(guān)小車處于試驗位置或檢修位置時，接地閘刀操作孔閉鎖擋板應(yīng)能按動自如，可以合接地閘刀；當(dāng)小車處于工作位置或非工作非試驗位置時，擋板應(yīng)無法按下，不可以合接地閘刀，從而實現(xiàn)了機械閉鎖。

當(dāng)開關(guān)小車處于試驗位置或檢修位置，接地閘刀處于分位時，接地閘刀操作孔閉鎖擋板擋住了接地閘刀操作孔，沒有被按下。

圖11 接地閘刀在分位

當(dāng)接地閘刀處于合位時，接地閘刀操作孔閉鎖擋板被按下，無法抬起。

圖12 接地閘刀在合位

當(dāng)開關(guān)小車處于工作位置或非工作非試驗位置時，接地閘刀操作孔閉鎖擋板無法按下，是由于與其同軸相連的擋板被底盤車右側(cè)限位板阻擋，如下圖所示。因此接地閘刀無法合閘，實現(xiàn)了防止帶電合接地閘刀。

圖13 限位板阻擋擋板

（2）采用電氣強制聯(lián)鎖

只有當(dāng)出線側(cè)不帶電時，接地閘刀才能合閘。工作原理是開關(guān)柜安裝強制閉鎖型帶電指示器，接地閘刀安裝閉鎖線圈，將帶電指示器的輔助觸點接入接地閘刀閉鎖線圈回路，帶電指示器檢測到出線側(cè)帶電后閉鎖接地閘刀合閘回路，從而實現(xiàn)了防止帶電合接地閘刀。

圖14 閉鎖電磁鐵

04

防止帶接地閘刀搖入開關(guān)小車

開關(guān)小車在試驗位置，接地閘刀分閘時，一方面，接地閘刀操作孔閉鎖擋板沒有被按下，導(dǎo)軌上的擋板和導(dǎo)軌下的擋塊處于下圖所示的縮回位置。

圖15 擋板和擋塊縮回

另一方面，接地閘刀聯(lián)鎖板與絲杠之間有一定的距離，對絲杠沒有閉鎖，開關(guān)小車可以搖入工作位置。

圖16 未閉鎖絲杠

開關(guān)小車在試驗位置，接地閘刀合閘時，一方面，接地閘刀操作孔閉鎖擋板被按下，導(dǎo)軌上的擋板和導(dǎo)軌下的擋塊處于下圖所示的探出位置。

接地閘刀操作孔閉鎖擋板的傳動機構(gòu)帶動柜內(nèi)開關(guān)小車右導(dǎo)軌下的擋塊頂住了小車的傳送絲桿連鎖機構(gòu)，使小車無法移動，同時右導(dǎo)軌上的擋板也阻擋小車的進入。

圖17 擋板和擋塊探出

另一方面，接地閘刀聯(lián)鎖板受到力的作用，被推動到底盤車內(nèi)，閉鎖絲杠限位器，使得開關(guān)小車無法搖入工作位置，實現(xiàn)了機械閉鎖。

圖18 閉鎖絲杠

05

防止誤入帶電間隔

主要采用了機械閉鎖和電氣閉鎖。

（1）接地閘刀與開關(guān)柜后柜門的機械閉鎖

工作原理主要是通過接地閘刀的操作連桿轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)開關(guān)柜后柜門的閉鎖和解鎖。當(dāng)在出線側(cè)無電，并且開關(guān)小車處于試驗位置時，合上接地閘刀，開關(guān)柜后柜門門板上的機械閉鎖鉤解鎖，此時可以打開開關(guān)柜后柜門門板。

下圖是接地閘刀處于分閘位置閉鎖鉤的位置，閉鎖鉤呈水平狀態(tài)，閉鎖開關(guān)柜后柜門，使得開關(guān)柜后柜門無法打開。

圖19 閉鎖開關(guān)柜后柜門

下圖是接地閘刀處于合閘位置時閉鎖鉤的位置，閉鎖鉤呈垂直狀態(tài)，開關(guān)柜后柜門可以打開。

圖20 解鎖開關(guān)柜后柜門

（2）對于沒有接地閘刀的開關(guān)柜，必須在高壓停電后，開關(guān)柜后柜門電磁鎖解鎖，才能打開開關(guān)柜后柜門。

開關(guān)柜繼電儀表室門板上安裝有開關(guān)柜智能顯控裝置，在智能顯控裝置的右上角為高壓帶電顯示區(qū)域，顯示出線側(cè)是否帶電，如圖21所示，開關(guān)柜后柜門上安裝有電磁鎖，如圖22所示。

圖21 智能顯控裝置和高壓帶電顯示裝置

圖22 電磁鎖

結(jié)合電氣閉鎖原理圖進行分析，當(dāng)開關(guān)小車在試驗位置，并且?guī)щ婏@示器顯示出線側(cè)無電情況下，接地閘刀閉鎖線圈DS1和柜門閉鎖線圈DS0均帶電，鐵芯吸合，接地閘刀閉鎖鐵芯，釋放對接地閘刀操作孔閉鎖擋板的阻擋，閉鎖擋板可以壓下，進行接地閘刀合閘操作，同時，柜門鐵芯釋放對開關(guān)柜后柜門的阻擋，可以打開開關(guān)柜后柜門，從而實現(xiàn)了防止誤入帶電間隔。

圖23 電氣閉鎖原理圖

DS1：接地閘刀閉鎖線圈。

DS0：柜門閉鎖線圈。

DXN：當(dāng)帶電顯示器顯示無電時，觸點閉合。

1G：小車位置觸點，小車在試驗位置時，觸點閉合。

（3）當(dāng)開關(guān)小車從工作位置移至試驗位置后，上下活門均關(guān)閉，將靜觸頭盒隔開，這個主要是通過開關(guān)時兩側(cè)的活門提升機構(gòu)完成的，開關(guān)小車拉出過程中，開關(guān)柜柜體上下活門自動關(guān)閉，實現(xiàn)了機械閉鎖，最終實現(xiàn)了防止誤入帶電間隔。

圖24 防止誤入帶電間隔

PART.4：總結(jié)

五防系統(tǒng)的健康運行，關(guān)系到倒閘操作的安全。運維人員應(yīng)在設(shè)備驗收時全面檢查高壓開關(guān)柜五防閉鎖功能是否完善，防止電氣誤操作。