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关于高低压开关柜接地保护装置探析

发表时间：2020/8/4 来源：《电力设备》2020年第8期作者：陈红红

[导读] 摘要：随着人们生活水平的提高，用电量越来越大，在我们的日常生活和工业生产中，有许多保障安全用电的专业设备，其中，高低压开关柜接地装置就是一种非常必要的装置。

        (山东明达通电力科技有限公司山东济南 250000)
        摘要：随着人们生活水平的提高，用电量越来越大，在我们的日常生活和工业生产中，有许多保障安全用电的专业设备，其中，高低压开关柜接地装置就是一种非常必要的装置。这种装置可以将高压电降压成低压电，并有效配送到既定的各个用电单元。比如，在日常生活用电中，许多家电都有接地装置，电视机、电冰箱、电饭煲等等。这些电器的用电装置如果发生漏电，后果将非常严重。在工业生产中，后果更将不堪设想。特别是煤矿生产中，用电装置的安全性直接影响到采矿企业整体的效益。因此，研究高低压开关柜接地保护装置，有效提高用电安全，非常必要。
        关键词：高低压；开关柜；接地保护装置
        引言
        随着时代的发展和社会的进步，人们对电力质量的要求越来越高，但目前我国电力系统存在很多问题，因此，我们需要考虑电力系统的安全性。高低压开关柜在电力供应系统中占据着重要位置，是不可或缺的一部分，它保证了供电系统的良好运作，确保了维修人员的生命安全，减少了因维修造成的损失。高低压开关柜的使用范围很广，一般用于发电厂或变电站，长时间的运作会为高低压开光装置埋下安全隐患。因此，维修人员应定期检查装置，及时发现问题，减少装置出现故障次数，保证发电站的正常运行，从而为居民供电。
        1高低压开关柜接地保护装置概述
        运用于发电厂和变电站的高低压开关柜有以下两种特征。一方面，高低压开关柜中的零线是共同使用的。目前我国现有的高低压开关柜在进行接地时，通常采用的都是单向两线制，即用同方向的两根线路通过同一根导线进行连接。其中一根线路连接装置，从而确保装置的正常工作，另一根则是接地，对接地线与电表的零线接触部分进行保护。导线的另一端与插座接地进行连接，由于接地保护线不需要经过线路中的保险丝，因此接地保护线一般直接从干线上引入即可。另一方面，高低压开关柜有专用接地零线。接地零线选用的是单向三线制，它是在上述两条导线的基础上增加了一条接地保护线，并且无需安装保险丝可直接与户外进行连接。这种连接方式不仅可以确保高低压开关柜装置的正常运行，同时还有效避免了断裂等情况的发生。如果在运行过程中出现漏电等情况，装置中的保护供电设备就可自动将电源进行关闭，减少了触电事件的发生。
        2高低压开关柜接地保护装置探析
        2.1低压开关柜
        针对低压开关柜，需要将保护装置固定在铁框架上，同时还需要焊接钢板，并将钢板与盘门的距离控制在120毫米左右。在低压盘能够稳定供电的情况下，盘门呈闭合状态，这时操作人员需要放置好碟形螺栓，之后在检修过程中首先需要断电，并在打开盘门的状况下固定好接地线，同时还需要拆除旧的接地线。在检修工作结束后，如果出现忘记拆除接地线的情况，盘门则会因为碟形螺栓而无法完全关闭。在这种状况下，如果直接拆除碟形螺栓，同样无法关紧盘门，因此需要同时拆除螺栓与接地线，这样才能确保整个操作过程足够安全。
        2.2高低压开关柜接地保护装置的安装
        我国对高低压开关柜的安装十分严格，需要安装国家颁布的各种安装规范安装，从而保证高低压开柜的正常使用。在安装高低压开关柜时，需要开箱检查装置，检查完成后开始运转装置；检查开关柜内的二次配线，调整过后进行试验，观察试验过程中是否存在问题，无异常状况则表明安装成功。开关柜的安装配置需要满足以下7个要求：①检查门的开启状态，90°开启后，开始检查门的对位是否符合要求；②眉头的安装是否完好；③装置的涂镀膜是否存在划痕、脱落，表面是否完好；④柜内设备是否与安装图样一致，检查外观安装是否准确；⑤元件之间的距离是否在规定范围之内，所有元件是否安装完毕；⑥检查安装材料和元件的质量及合格证；⑦元件是否紧固，开关柜是否出现卡滞等。

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        2.3低压开关柜接地保护装置工作原理
        低压开关柜低压开关柜适用于发电厂、石油、化工、冶金、纺织、高层建筑等行业，作为输电、配电及电能转换之用。低压开关柜接地保护装置，这套系统的需要把控两个非常重要位置，第一个是低压盘接地保护装置要安装在盘体下方的角铁框架上，第二固定钢板的位置也极其讲究，必须焊接在盘门合页约120mm的位置。正常供电时，盘门闭合，这个时候柜体内部的蝶形螺栓会放在规定的具体位置。线路如果发生故障，需要检修，对设备断电以后，低压盘就会随即打开盘门，接地线的固定线圈会被蝶形螺栓通过螺纹拧紧。接地线安装在盘外，拆除其他处的接地线并且将其固定，如果操作失误，也不会造成用电危险。因为当关闭盘门送电时，安装在门合页转角处的蝶形门栓就会阻挡盘门，此时，如果检修人员不拆掉地线，把这个蝶形门栓的阻挡物给有效拆除，操作就会被停止，可以有效避免触电事故发生。
        2.4高压开关柜
        尽管高低压两种开关柜的接地原理基本相同，但设备的结构存在较大差异，因此在安装接地装置的过程中必须结合高压开关柜的特点进行针对性处理。下面就以手车式高压柜为例，对整个安装过程进行详细探讨。①结构分析。手车式高压柜的生产时间较早，相对来说较为传统，其主要构成为柜体和手车。柜体的主要组成是钢板，这样的设计方式主要是为了保护内部设备，以确保开关柜在应用过程中足够安全。但该类型的开关柜对接地保护要求较高，因此需要在详细分析其结构特点的基础上进行安装。②保护装置的设置。在具体安装的过程中可将挡块置于手车轨道，这样能够控制柜体的移动，避免出现脱轨现象，并且通过定位块也能避免手车前轮的移动出现偏差。另外，需要将手柄与孔洞处相连接，这样不仅能够确保接地线足够牢固，同时还能确保手把的转动方向始终保持正常状态，进而将安全事故发生的概率降低至最小。在完成检修后启动开关柜时必须拆除手柄，促使手把带动挡块运动，此时需要再次安装手柄，并确保其与手把连接的牢固性，在这种状况下就能够使合闸送电工作顺利开展，同时也能确保挡块与手把运转方向的准确性，这样就不会引发触电事故。
        2.5电容耦合式传感器设置
        由于开关柜的安装现场电磁环境一般比较复杂，周边有着较多的干扰信号，此时能否正确有效地对开关柜内部的信号进行检测也直接影响到局部放电过程，进而影响到接地保护装置的有效性。为了能确定不同条件下的测量需求，可设置与开关柜相对应的电容耦合式传感器，让其一方面具有良好的灵敏度，另一方面具有稳定的脉冲响应。按照国标GB/T23642-2009的相关要求，电力设备在局部放电测试中可选择高压电容器或电磁耦合器来测定电压脉冲。按照开关柜局部放电特点，放电产生的电流脉冲会在外壳表面感应产生电压脉冲信号，以传感器检测的方式为判断提供依据。一般情况下开关柜的局部放电量较小，持续时间也不长，所以选择电容耦合式传感器就能有效探测短时信号，设计传感器等效电路。根据合理的设计方案与仿真分析后，为避免杂散电感产生的不利影响，可进行传感器标定工作。按照相关技术要求，电容耦合式传感器要确定一些参数标定，如高压臂电容、脉冲响应特性等。实验平台确定后将信号发生器与示波器接入电路，然后逐渐调整信号频率。
        结语
        高低压开关柜接地保护装置是整个电力供应系统能够正常运行的有力保障，而且它的设置还能有效保护维修人员的安全，有效降低了因维修造成的各类损失，因此相关人士在使用过程中要根据实际需要对其进行选择，使其充分发挥作用。
        参考文献:
        ［1］刘永刚．高低压开关柜接地保护装置及其应用分析［J］．科技展望，2016，26(18):95．
        ［2］刘军军．高低压开关柜接地保护装置探析［J］．信息化建设，2016(05):361．
        ［3］于健，张垚．关于高低压开关柜接地保护的相关研究［J］．科技风，2016(17):213．