淺談高低壓開關柜接地保護裝置

王丹　周宇　谷鈞秋

高低壓開關柜是供配電系統中的重要電氣設備，在我們的生產、生活中發揮著重要的作用。高低壓開關柜型號多種多樣，就目前市場上流行的幾種型號簡單闡述：KYN系列戶內交流金屬鎧裝移開式開關設備，三相交流50Hz單母線及單母線分段系列的成套配電裝置。主要用于發電廠、中小型發電機送電、工礦企事業配電以及電業系統的二次變電所的受電、送電及大型高壓電動機起動等，實現控制保護、監測之用。XGN15-12型六氟化硫環網柜適用于交流50HZ、12KV的電力系統，廣泛應用于工業及民用電纜及供電末端工程。HXGN口-12氣體絕緣緊湊型金屬封閉開關設備采用模塊化設計，以其固定與靈活擴展的完美統一，具有結構緊湊、安全可靠、長壽命、免維護的特點。GBC-35型手車式高壓開關柜用于三相交流50HZ單母線系統，作為接受和分配電能之用。GGD型交流低壓配電柜試用于交流50HZ，額定工作電壓380V，額定工作電流31.5～3150A的配電系統，作為動力、照明及發配電設備的電能轉換、分配與控制之用。GCS、GCK等適用于交流50HZ，額定工作電壓小于等于660V，額定電流4000A及以下的控配電系統，作為動力配電、電動機控制及照明等配電設備。

1 接地保護裝置特性

將電氣設備的金屬外殼接地的保護措施叫接地保護。可防止在絕緣損壞或意外情況下金屬外殼帶電時強電流通過人體，以保證人身安全。接地保護一般用于配電變壓器中性點不直接接地（三相三線制）的供電系統中，用以保證當電氣設備因絕緣損壞而漏電時產生的對低電壓不超過安全范圍。在這里相連接的既可以是人工接地極，也可以是自然接地極。當設備安裝接地保護裝置后，電氣設備的一相絕緣發生損壞或者設備發生漏電等狀況時，接地電流會偏大，發生熔斷保險絲或者自動斷開空氣開關，以保障人身安全。如果電氣設備未采用保護接地，當某一部分的絕緣損壞或某一相線碰及外殼時，設備的外殼將帶電，人體萬一觸及該絕緣損壞的電氣設備外殼（構架）時，就會有觸電危險。相反，若將電氣設備做了接地保護，單相接地短路電流就會沿著接地裝置和人體這兩條并聯支路分別流過。一般地說，人體的電阻大于1000歐姆，接地體的電阻按規定不能大于4歐姆，所以流經人體的電流就很小，而流經接地裝置的電流很大。這樣就減小了電氣設備漏電后人體觸電的危險。

2 高低壓開關柜接地保護裝置的結構及工作原理

2.1 高壓開關柜接地保護裝置的結構及工作原理

高壓開關柜接地保護裝置安裝在高壓開關柜的手車軌道上，主要由擋板、手把、軸、定位塊、支撐座、手柄、安裝板等組成。此接地保護裝置的工作原理為：在進行試驗時，擋塊放到在小車軌道上，由于兩個定位塊控制擋塊的軸向移動，從而阻止了手車前輪移動的誤動作而發生意外。此時手柄從手把上擰下，安裝在安裝板上孔位置作為接地線的固定螺栓將接地線固定，同時還起到防止手把順時針轉動而發生誤動作的作用。試驗結束后，如果不先拆掉用來固定接地線的固定螺栓，也就是安裝在安裝板上的手柄，手把就無法進行順時針轉動，也就無法帶動擋塊順時針轉動離開手車的軌道，從而保證了操作的安全性、可靠性，徹底防止了誤操作發生的安全隱患。當檢修結束時，恢復高壓開關柜常規狀態時，即工作狀態時，首先應拆掉安裝在安裝板上的手柄，然后順時針轉動手把帶動擋塊順時針轉動離開手車軌道，此時擋塊靠在柜體側板上，然后將手柄安裝在安裝板上，阻止手把發生逆時針轉動，同時也防止了擋板逆時針轉動發生意外，此時手車才能進行合閘送電，并防止手把以及擋塊發生逆時針旋轉運動，產生觸電事故。

2.2 低壓開關柜接地保護裝置的結構及工作原理

低壓盤接地保護裝置安裝在盤體下面角鐵框架上，固定鋼板焊接在距離盤門合頁大約120mm處。在低壓盤正常供電時，盤門是閉合的，此時變電站值班人員把蝶形螺栓放在規定位置上。當進行檢修時進行接地，低壓盤斷電后再打開盤門，然后用蝶形螺栓通過螺紋將固定接地線固定線圈擰緊，以前的接地線都安裝在盤外，現在把其他處的接地線固定處全部拆除，規定接地線必須接在此處，檢修完畢后，假設操作人員由于誤操作沒有進行接地線，那么當關閉盤門進行合閘送電時，由于蝶形螺栓安裝在門合頁轉角處位置，當門關閉到與框架的夾角到一定角度時，因為蝶形螺栓的阻擋，而使盤門無法關閉，如果不先拆掉接地線，將蝶形螺栓拆掉，就無法將門合上再進行下一步操作。只有將蝶形螺栓擰下后拆掉接地線，此時門才可關上進行下一步操作，這就是本質上保證上操作人員的安全。

3 接地保護裝置在低壓開關柜中的應用

為了檢修人員對設備進行檢修時，預防觸電事故的發生，保障人身財產的安全，對設備安裝接地保護裝置是必須的。在低壓開關柜中，由于此類產品型號眾多，從設備的結構設計上也存著差異，但對于接地保護裝置的設置大體上是一樣的。當檢修人員對設備低壓開關柜進行檢修時，首先必須將設備進行接地布線。在傳統接地線布線設置中一般將接地線銜接在低壓盤外部，這樣的設計會在檢修人員檢修結束后，忘記拆除接地線，反而為低壓開關柜的繼續使用帶來觸電危險。而現如今對低壓開關柜的接地保護裝置設計中規定，當低壓開關柜進行斷電后，打開低壓盤，需將接地線不知在低壓盤內部的蝶形螺栓處，牢牢固定好接地線后，再進行檢修。這樣設計可以從根本上防止工作人員由于操作失誤引起的觸電事故。例如，在低壓開關柜這樣是設計下，操作人員若是在檢修完畢后忘記拆除接地線，那么在合閘送電的過程中，就會因為安裝在門合頁轉角處的蝶形螺栓與接地線的阻擋，而無法將低壓盤門關閉，進而提醒維修人員及時拆除接地線。

4 接地保護裝置在高壓開關柜中的應用

高壓開關柜的接地保護裝置與低壓開關柜的接地保護裝置原理是一樣的，但接地保護裝置需要根據高壓開關柜的結構進行相應改造。當檢修人員結束檢修，重新啟動高壓開關柜，恢復其正常工作狀態時，只有先將固定接地線的手柄拆除，讓上方手把帶動手車軌道上的擋塊進行順時針運動，再將手柄重新安裝回上方手把處，才能順利進行高壓開關柜合閘送電，并防止手把以及擋塊發生逆時針旋轉運動，產生觸電事故。

5 對接地保護裝置在高低壓開關柜中應用的評價分析

對于高低壓開關柜這樣聚集強勁電流的設備，保障工作人員的人身財產至關重要，接地保護裝置在高低壓開關柜上的安裝對于此項任務目標意義重大。而針對高低壓開關柜設置的此原理接地保護裝置，結構簡單，造價低廉，安裝方便，幾乎在原來設備上并未做出多大程度的改變，卻能帶來極大成效，不僅能夠提高設備自身的使用安全系數，還能確保檢修人員誤操作時，及時阻止其繼續檢修。這種工作思想、原理具有極強的安全性和推廣性。

6 結論

從上述內容中，我們可以得出結論：接地保護裝置是防觸電安全保護措施中極為有效的方法。對于像高低壓開關柜這樣的設備來說，充分做好防觸電安全措施是極為重要的。對于接地裝置中，我們可以將一臺設備同事采取保護“接地”方式布線，和保護“接零”方式布線，這兩種方式同時應用，即可形成重復的零線接地模式，一旦設備漏電時，零線的重復接地可以降低對地電壓，便在很大程度上降低了觸電事故的發生。在現今設備生產中，高低壓開關柜型號繁多，并且設備結構設計各異，這便要求我們在使用過程中，針對不同型號的機械設備，采取相應的接地保護連接，以確保設備使用的安全性，進而發揮設備的最大利用率。

[責任編輯：丁艷]