董婷婷
国网岚县供电公司 山西省吕梁市岚县 033500
摘要：近些年，随着社会发展，人们生活水平提高，对电力要求不断提高。针对目前配网开关接地装置的现状，设计了一种配电网用的双刀多路电闸装置，该装置采用曲柄滑块机构实现开闭闸，通过导杆控制机构达到预期的开闭闸功能。为了满足实现电闸功能，对其进行了电闸模态分析，获得了其固有频率，并对体积刚度进行了分析，为后续双刀多路电闸装置的性能及结构优化奠定基础。
关键词：双刀多路电闸；模态分析；模型
引言
低压配网是配网系统的重要构成部分，直接关系着供电的质量和安全。低压配电系统由于设备线路复杂，故障检修时进出线必须可靠接地才能保障检修人员的生命安全。《电力安全工作规程》规定：在电力线路上进行设备检修或施工必须进行接地，以保障人生和财产安全。但目前大部分低压设备没有实现有效可靠接地，只能在上级进行接地保护，导致停电范围扩大；部分施工单位为方便工作，采取不挂接地线的方法避免停电范围扩大的问题，存在极大的安全隐患。低压配电故障将严重影响企业形象并导致重大经济损失，2016年6月共发生低压故障21单，进行抢修复电共20单，故障用户数为1671户，因故障抢修而停电的用户数为5117户，用户停电时间达114ｈ，直接经济损失57482元。为解决以上问题，亟需一种快速、可靠、安全的地线挂接方法。本文根据低压检修现场实际需求，研制了一种可方便、快速打开的低压开关接地装置。该装置可长期可靠地安装于导线上，预留快速接地线的充足空间和接口，检修时仅需直接打开接地点开口帽，快速连接好地线即可进行有效接地，可有效提高检修效率、保证检修作业时的安全性。
1接地保护装置的特性
生活、生产过程中所使用的交流电可通过电气元件的内阻或电容耦合等方式运行，但设备外露的金属部分或是金属外壳本身会呈现带电状态。当电气设备的绝缘损坏时，设备金属外壳会存在一定相电压。在这种情况下，如果人体接触了这些设备，电流很容易导致触电事故的产生。因此，利用接地装置可以将电器设备与地面相连接，既可以是人工接电极，也可以是自然接地极。设备安装接地保护装置之后，即便电气设备的一相绝缘出现损害或是设备产生漏电，接地电流增加，空气开关也会自动断开，以此为基础保障人员的安全，将对设备的损害程度控制到最低。
共同的零线系统。当前对于零线的接线系统所使用的是单相两线模式，保护接地所用线和工作零线共同地由一根导线所连接。接线过程中可将保护接地线从电度表前方的零线接出，另一端则连接在插座接地零线的区域。但不可直接将工作零线当做保护接地线且不可通过保险丝，需要从干线上直接进行引入，否则不仅无法起到保护作用，反而会增加触电的风险程度。
专用接零保护线系统。该系统在原有的工作零线布线基础上进行了接零线保护线的设计，可直接连接到户外接地区域，且不需要保险丝。此时系统会保持相对稳定的性能，即便设备出现漏电现象，接零保护线也不会出现严重断裂，从而让保护装置可正常地将电源切断，从根源上减少了触电安全事故产生的可能性。
2全绝缘式环网柜接地装置的设计原则
全绝缘式环网柜的空间结构一定程度上决定了其接地装置的形状和样式。结合配电安全规范相关要求，我们制定了以下设计原则。
2．1接地点的选择
全绝缘式环网柜中所有带电部位均被密封，只有打开肘型橡胶管上的绝缘盖，才能裸露金属螺纹连接口。全绝缘式环网柜上的金属螺纹连接口为唯一的接地点。
2．2接地点的连接方式
由图1可以看出，全绝缘式环网柜母线连接器螺纹连接口周围空间狭小，传统的接地线夹无法连接。我们选择螺纹连接的方式将接地点连接起来。
.png)
2．3装设接地的操作方式
进行接地操作时，全绝缘式环网柜可能因为人为误操作突然送电或其他因素而带电运行，会严重危及工作人员的生命安全。因此，在装设接地线时须保证足够的安全距离。配电系统安全规范要求:高压配电带电工作，工作人员与邻近带电10kV线路或设备的距离应大于0．7m。在装设接地线时须利用辅助器具完成整个装设过程，保证0．7m以上的安全距离。
我们利用辅助工具将接地装置通过螺纹连接在全绝缘式环网柜上。全绝缘式环网柜安装接地线的空间狭小，我们采用汇流铜排代替三相分体接地线夹，以缩小接地装置体积。
3局部放电问题与开关柜接地装置
开关柜局部放电过程以暂态形式表示，如果导体间的绝缘产生放电现象，说明放电区域可能和导体的位置比较接近。在产生此类现象时通常可将原因归纳为绝缘体内部或是绝缘体表面出现的场强畸变现象。如电晕放电就是在导体区域附近介质中出现，也是局部放电的一种表现形式。但局部放电除电晕放电之外还会有多种其它的表现形式。我们所检测的真实“局部放电”与现阶段的检测结果存在差异。目前的局部放电只是在靠近导体时所进行的电荷检测，从更加复杂的角度来看，波从诱导电荷传播至放电检测器的过程当中会产生破坏情况，且这种破坏具有累计效应，这也是进行接地装置设置的主要原因。当这种“绝缘老化”发展迅速时，也相应地需要引起高度重视。
放电过程是多样性的，在高压设备的电气绝缘过程当中，通常在气体介质中产生，但同时也能在液体介质的气泡中产生。通常所认知的放电现象是因为绝缘中场强超过确定值，且自由电子存在时就会产生放电现象。
开关柜仿真分析。开关柜将一次设备和二次设备按照一定的顺序安装至封闭式的金属壳体之内，一方面将其作为电能分配和接受的主要设备，另一方面将其作为电气主接线设备。开关柜可被划分为低压、高压，部分为中压，按照电流特征区分可划分为直流和交流。从组成结构上看主要包含柜体、断路器两个部分，柜体则包括了电器元件、绝缘件在内的众多组件。以10kV开关柜为例，可设置相应仿真模型，模拟有缝隙或无缝隙状态下信号的传播过程。在发生局部放电时绝缘介质内部、表面出现的震荡衰减电流和电压，其具备的频率和放电回路频率保持相同，充电频率中出现的震荡电流具有固定频率，等同于充放电回路的固定频率。按照电磁屏蔽的原理，开关柜本身在绝缘垫圈、柜门等区域存在缝隙，柜体并不完全连续，可以在开关柜表面上检测出有效的电压信号，以此为基础预防绝缘故障等问题的产生，在大规模巡检中进行使用。
结语
高低压开关柜作为接高压或低压电缆的主要设备，可以满足电力系统的稳定、环保等多个方面的要求，在配电系统中的设备选择工作也至关重要。但是设备在长期的运行过程中，故障难以避免，此时我们要综合分析高低压开关柜的接地配置，同时以不同方面的技术措施来避免危险情况的出现，减少风险事件的产生，实现更加稳定的电力供应和环保高效的电力输送目的。
参考文献
[1]郭丽伟,薛永端,徐丙垠等.中性点接地方式对供电可靠性的影响分析[J].电网技术,2015,39(8):2340-2345.
[2]连磊.10kV配电网接地方式与接地故障选线研究[D].西安:西安理工大学,2017.
[3]彭沙沙,曾祥君,喻琨等.基于二次注入的配电网接地故障有源电压消弧方法[J].电力系统保护与控制,2018,46(20):142-149.
[4]赵子龙,李森然,等.PG-ZJB-252kV变压器中性点间隙接地保护装置设计[J].科学技术创新,2019(12):183-184.
[5]王向克,刘力,等.变压器中性点接地保护装置底座有限元模态分析[J].机械工程与自动化,2019(02):81-82+86.