高低壓開關(guān)柜接地保護(hù)裝置研究

趙春林

（云南昆變電氣有限公司，云南昆明 650000）

0.引言

“電”這個(gè)字對(duì)我們來說并不陌生，目前，我國在發(fā)電廠、發(fā)電機(jī)供電、大型高壓電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)等領(lǐng)域中已經(jīng)全面實(shí)現(xiàn)了先進(jìn)供電系統(tǒng)或者設(shè)備的應(yīng)用，在電氣設(shè)備中，高電壓開關(guān)柜裝置是最基礎(chǔ)的組成部件，但是，它的作用不容忽視，一般情況下，高低壓開關(guān)柜有著保護(hù)、控制和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的重要作用。為了維持供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行以及穩(wěn)定性，必須要重視高低壓開關(guān)柜接地保護(hù)裝置的應(yīng)用和注意事項(xiàng)，從而有效地避免各類隱患和安全事故的發(fā)生。

1.高低壓開關(guān)柜接地保護(hù)裝置的特點(diǎn)

近年來，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和人們生活水平的提升，電力行業(yè)的發(fā)展對(duì)人們的生活、生產(chǎn)等方面的影響越來越大，電力系統(tǒng)應(yīng)用的重要性越來越突出。在一般情況下，我們生活、生產(chǎn)中常用的電力資源屬于交流電，主要表現(xiàn)形式是能夠利用電器元件的內(nèi)阻或者其他方式使得供電設(shè)備和設(shè)施外露裝置出現(xiàn)帶電的情況，當(dāng)然，當(dāng)供電設(shè)備絕緣性能較低或者絕緣設(shè)備產(chǎn)生其他問題的時(shí)候，也會(huì)引起設(shè)備外露部分呈現(xiàn)帶電的狀態(tài)，這是一種非常危險(xiǎn)、非常不安全的現(xiàn)象。人體具有較高的導(dǎo)電性，通常情況下，人體只要接觸到帶電的外露設(shè)備或者設(shè)施就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的觸電事故，從而對(duì)人的生命安全造成巨大的威脅。因此，為了進(jìn)一步改善這一現(xiàn)狀，維護(hù)人們的生命安全和財(cái)產(chǎn)安全，在高低壓開關(guān)柜接地保護(hù)裝置中主要采用兩種形式實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備與地面相互連接的效果，一種是人工接地極，另一種是自然接地極，同時(shí)在接地保護(hù)裝置中設(shè)有零線系統(tǒng)和接零保護(hù)線系統(tǒng)兩種保護(hù)模式。這樣的接地保護(hù)裝置的作用是：當(dāng)電氣設(shè)備絕緣性能出現(xiàn)問題或者故障產(chǎn)生漏電現(xiàn)象時(shí)，接地電流會(huì)隨之增加，空開會(huì)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)斷電的效果，從而保障人們的生命安全，同時(shí)降低設(shè)備的損壞度，保持正常運(yùn)行的狀態(tài)，繼續(xù)為人們提供用電需求[1]。

1.1 零線系統(tǒng)的應(yīng)用

根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)信息和文件資料顯示，現(xiàn)階段，我國常用的高低壓開關(guān)柜零線系統(tǒng)接地保護(hù)裝置的主要模式是單相兩線制，也就是保護(hù)裝置和工作零線是利用同一根導(dǎo)線實(shí)現(xiàn)傳輸和電路保護(hù)的作用。但是，在連接的過程中，需要重點(diǎn)注意的是：保護(hù)裝置接地線必須從電度表前方的零線位置接出，三孔插座的接地零線位置接入，而工作零線不能直接用作保護(hù)接地線，同時(shí)也不能通過保險(xiǎn)絲，必須要從干線上接入，一旦操作不恰當(dāng)，將會(huì)造成嚴(yán)重的安全事故，無法實(shí)現(xiàn)供電保護(hù)的效果。

1.2 接零保護(hù)線供電系統(tǒng)

高低壓開關(guān)柜接地保護(hù)裝置中的接零保護(hù)線供電系統(tǒng)在電力行業(yè)中的應(yīng)用也是比較廣泛的，與零線保護(hù)系統(tǒng)的應(yīng)用原理各不相同，優(yōu)勢(shì)也不盡相同。接零保護(hù)線供電系統(tǒng)應(yīng)用的主要原理是指以原來的工作零線布線為基本依據(jù)，對(duì)其進(jìn)行了接零線保護(hù)裝置的改革和創(chuàng)新設(shè)計(jì)，不借助其他任何設(shè)備或者設(shè)施，比如保險(xiǎn)絲等，就能夠?qū)崿F(xiàn)直接連接到戶外接線位置的效果。接零保護(hù)線供電系統(tǒng)采用的接線方式是單相三線制，該接線系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在：供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性等使用性能較好，針對(duì)外露設(shè)備漏電的情況，該保護(hù)裝置能夠自動(dòng)地將電源斷開，并不會(huì)對(duì)接零保護(hù)線造成損傷或者破壞，能夠從根本上降低觸電等安全事故發(fā)生的概率，從而起到良好的保護(hù)作用，為人們的生命安全提供了一道強(qiáng)有力的保障，因此，被廣泛應(yīng)用于供電系統(tǒng)中[2]。

2.高低壓開關(guān)柜接地保護(hù)裝置的應(yīng)用

經(jīng)分析可知，高壓開關(guān)柜與低壓開關(guān)柜的接地保護(hù)裝置的工作原理是相一致的，但是，低壓開關(guān)柜接地保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)需要以高壓開關(guān)柜的為基礎(chǔ)進(jìn)行改造和設(shè)計(jì)，從而獲取低壓接地保護(hù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)良好的保護(hù)作用。根據(jù)分析相關(guān)數(shù)據(jù)信息可知，高低壓開關(guān)柜是一個(gè)能夠?qū)?qiáng)大電流進(jìn)行聚合的電氣設(shè)備，由于對(duì)電力工作人員的人身安全具有嚴(yán)重的威脅，因此，配備接地保護(hù)裝置是電力系統(tǒng)長遠(yuǎn)發(fā)展道路中必不可少的步驟。在高低壓開關(guān)柜中設(shè)置該保護(hù)裝置的優(yōu)點(diǎn)是：施工成本較低、施工操作難度較小、施工效果較好、能夠有效地提高設(shè)備的安全使用系數(shù)和性能、降低觸電等安全事故的發(fā)生頻率，因此，接地保護(hù)裝置在高低壓開關(guān)柜中的應(yīng)用比較受歡迎。接下來，將對(duì)接地保護(hù)裝置在低壓開關(guān)柜、高壓開關(guān)柜中的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)的分析和探究。

2.1 接地保護(hù)裝置在低壓開關(guān)中的應(yīng)用

近年來，在電力系統(tǒng)檢查和維修的過程中發(fā)生觸電安全事故的現(xiàn)象屢屢發(fā)生，從而造成嚴(yán)重的人身威脅和經(jīng)濟(jì)損失，因此，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展形勢(shì)較好的基礎(chǔ)下，我國大力推廣和提倡接地保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。隨著經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，電力市場(chǎng)的發(fā)展速度也是突飛猛進(jìn)，根據(jù)實(shí)際勘察發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段，低壓開關(guān)柜的型號(hào)非常多，并且不同型號(hào)的低壓開關(guān)柜其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也存在很大的差異性，因此在實(shí)際應(yīng)用中，需要根據(jù)各個(gè)型號(hào)的特點(diǎn)、使用性能等因素進(jìn)行具體分析和應(yīng)用。但是，在低壓開關(guān)柜中安裝接地保護(hù)裝置的基本原理是相一致的，所以在安裝過程中難度較低。在傳統(tǒng)的接地保護(hù)裝置安裝過程中，接地線一般安裝在低壓盤體的外端，但是，這樣的安裝方式容易在維修人員疏忽的情況下，留下許多的用電安全隱患，所以，在相關(guān)部門進(jìn)行研究和討論后，將檢修的要求和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了相應(yīng)的修改，將接地線安裝在低壓盤體內(nèi)部中，從而提高檢修工作的質(zhì)量和效率。

接地保護(hù)裝置在低壓開關(guān)柜中的應(yīng)用安裝位置主要是將其安裝在低壓盤體下方的框架上，該保護(hù)裝置的位置與合頁之間的距離大約在12cm，同時(shí)為了確保其穩(wěn)定性和牢固性，通常采用鋼板焊接的方式對(duì)其進(jìn)行固定。接地保護(hù)裝置在低壓開關(guān)中應(yīng)用的工作原理是指：首先，在低壓盤正常運(yùn)行時(shí)，盤門能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)閉合的效果，因此，在一般情況下，電力工作人員會(huì)把蝶型螺栓放置在規(guī)定的位置上；其次，當(dāng)電力工作人員需要對(duì)低壓開關(guān)整體設(shè)備進(jìn)行檢查和維修的時(shí)候，低壓盤會(huì)自動(dòng)斷電并將盤門打開，工作人員用碟形螺栓將接地線擰緊，當(dāng)檢修工作結(jié)束后，工作人員只需要將碟形螺栓取下，電力系統(tǒng)就會(huì)恢復(fù)到正常運(yùn)行的狀態(tài)。需要注意的一點(diǎn)是，如果維修人員在檢修工作結(jié)束后，忘記將接地線拆除，那么就會(huì)造成盤門無法關(guān)閉，從而出現(xiàn)斷電的現(xiàn)象，由此可見，碟形螺栓在低壓開關(guān)接地保護(hù)裝置中的作用是不容忽視的。這樣的接地保護(hù)裝置能夠從根本上解決觸電等安全事故的發(fā)生，為工作人員的人身安全提供了有效的依據(jù)和良好的保障[3]。

2.2 接地保護(hù)裝置在高壓開關(guān)中的應(yīng)用

2.2.1 結(jié)構(gòu)分析

本文主要以傳統(tǒng)形式的手車式高壓開關(guān)柜為例進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，在一般情況下，將其分為柜體和手車兩個(gè)組成部分。在高壓開關(guān)柜接地保護(hù)裝置安裝中，會(huì)將高壓開關(guān)柜的外部結(jié)構(gòu)、變壓器柜以及母線聯(lián)絡(luò)柜等后側(cè)材料設(shè)置為鋼板或者金屬板結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)作用。雖然，手車式高壓開關(guān)柜的結(jié)構(gòu)組成較為清晰和明了，同時(shí)在實(shí)際操作的過程中難度也較小，但是，該結(jié)構(gòu)對(duì)接地保護(hù)裝置的應(yīng)用卻有較高的要求，所以必須提高接地保護(hù)裝置在高壓開關(guān)柜中的安裝和應(yīng)用的重視程度，從根本上減少觸電等安全事故發(fā)生的頻率，為人們的生活和生產(chǎn)提供有效的保障措施，同時(shí)維護(hù)供電、維修等工作人員的生命安全和財(cái)產(chǎn)安全，促進(jìn)社會(huì)發(fā)展實(shí)現(xiàn)和諧、穩(wěn)定的戰(zhàn)略目標(biāo)。

2.2.2 設(shè)置高壓開關(guān)柜接地保護(hù)裝置

接地保護(hù)裝置在高壓開關(guān)柜中的應(yīng)用原理主要分為兩步：首先，在試驗(yàn)進(jìn)行中，將擋塊放置在小車運(yùn)行的軌道中，并通過定位塊的作用來實(shí)現(xiàn)擋塊縱向或者橫向移動(dòng)的控制效果，確保手車式高壓開關(guān)柜的前輪處于停止的狀態(tài)，然后將手柄拆卸掉，并將接地線利用特定螺栓進(jìn)行固定。其次，在試驗(yàn)結(jié)束后，第一步需要拆卸掉固定螺栓，第二步需要將手柄重新安裝在手把原位置上面，才能實(shí)現(xiàn)保護(hù)的作用。如果在試驗(yàn)結(jié)束后沒有按照該步驟進(jìn)行操作，那么將會(huì)出現(xiàn)手把無法沿著順時(shí)針的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，軌道中放置的擋塊就不會(huì)軸向移動(dòng)，接地線無法拆除，閘刀開關(guān)將不會(huì)閉合，能夠很好地預(yù)防安全事故的發(fā)生，確保接地保護(hù)裝置安全、可靠地運(yùn)行[4]。

在傳統(tǒng)的手車式高壓開關(guān)柜中設(shè)置接地保護(hù)裝置的操作難度相對(duì)較低，主要是利用保護(hù)擋塊的作用、手柄的作用以及接地線安裝的方法實(shí)現(xiàn)保護(hù)的作用，避免觸電事故的發(fā)生。此外，還需要注意的是，在高壓開關(guān)柜接地保護(hù)裝置中，對(duì)設(shè)備進(jìn)行接地布線、接零布線的時(shí)候，如果采用的是同一時(shí)間段完成兩種布線方式，那么就能夠?qū)崿F(xiàn)零線重復(fù)接地的效果，從而進(jìn)一步降低電壓，更好地減少安全事故發(fā)生的頻率。

3.高低壓開關(guān)柜接地保護(hù)注意事項(xiàng)

為防止設(shè)備出現(xiàn)漏電以及對(duì)電力工作人員的生命安全產(chǎn)生威脅的情況出現(xiàn)，在高低壓開關(guān)柜中應(yīng)用接地保護(hù)裝置是一種重要的防護(hù)途徑。高低壓開關(guān)柜接地保護(hù)裝置的質(zhì)量好壞與供電系統(tǒng)能否正常運(yùn)行存在直接的關(guān)系，近年來，隨著我國電力市場(chǎng)的不斷發(fā)展，電力材料的型號(hào)種類越來越多、復(fù)雜程度越來越高，因此，為了提高電力設(shè)備運(yùn)行的有效性，確保相關(guān)設(shè)備能夠維持安全、穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)，必須掌握以下幾個(gè)方面的注意事項(xiàng)。

（1）在高低壓開關(guān)柜接地保護(hù)裝置安裝過程中，除了必須配備主開關(guān)、接地開關(guān)，還需要在分閘與合閘的位置上張貼重要的操作指示步驟、警告語以及安裝特定型號(hào)的高壓帶電顯示設(shè)備或者元器件。當(dāng)然，高壓帶電顯示設(shè)備的作用主要是完成基礎(chǔ)指示，并不可以將其作為判斷設(shè)備是否存在電壓的依據(jù)。為了延長高壓帶電顯示設(shè)備的使用壽命，需要在安裝的過程中配備試驗(yàn)操作按鈕，當(dāng)高低壓開關(guān)柜處于正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，該顯示設(shè)備處于非工作狀態(tài)即可。當(dāng)高低壓開關(guān)柜處于檢修狀態(tài)時(shí)，則需要按下試驗(yàn)按鈕，高壓帶電顯示設(shè)備才會(huì)亮燈處于正常工作的狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)安全警示的效果。

（2）提高電力工作人員的自身綜合素養(yǎng)和技術(shù)能力。由于高低壓開關(guān)柜接地保護(hù)裝置的質(zhì)量能夠影響整體供電系統(tǒng)的運(yùn)行，對(duì)接地保護(hù)裝置的安裝、檢查和后期維護(hù)與維修工作的要求越來越高，電力工作人員必須熟練地掌握安裝技巧、維修措施等，確保能夠更好地解決接地保護(hù)裝置運(yùn)行中產(chǎn)生的各類問題，避免遺留下更多的安全隱患。提高綜合素養(yǎng)和技術(shù)能力的方法包括：首先，電力公司需要定期組織相關(guān)工作人員進(jìn)行培訓(xùn)和學(xué)習(xí)，讓維修人員、施工人員等電力工作人員掌握先進(jìn)設(shè)備的操作方法，掌握電力系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備的專業(yè)知識(shí)，將其培養(yǎng)成具有專業(yè)化、系統(tǒng)化的優(yōu)秀員工，同時(shí)促進(jìn)提高設(shè)備運(yùn)行的質(zhì)量和效率。其次，電力公司可以采用社會(huì)面招聘或者高校招聘的方式，引入專業(yè)的電力優(yōu)秀人才，優(yōu)秀人才是促進(jìn)電力公司長遠(yuǎn)發(fā)展、推動(dòng)國家實(shí)現(xiàn)國富民強(qiáng)的重要因素，近年來，國家對(duì)復(fù)合型人才的需求越來越高，因此，電力公司可以通過提高薪資待遇、解決住房等途徑留住人才，同時(shí)組織優(yōu)秀人才對(duì)電力維修、安裝等工作人員進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，形成共同凝聚力，促進(jìn)電力企業(yè)朝著可持續(xù)發(fā)展的方向不斷前行。

（3）加強(qiáng)高低壓開關(guān)柜接地保護(hù)裝置的日常管理和監(jiān)測(cè)力度。接地保護(hù)裝置運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性是決定高低壓開關(guān)柜正常運(yùn)行的重要內(nèi)容，由于高低壓開關(guān)柜安裝的環(huán)境不同會(huì)對(duì)外露設(shè)備造成不同程度的影響，從而出現(xiàn)漏電現(xiàn)象，因此，為了確保設(shè)備的安全性，延長設(shè)備的使用壽命，電力管理部門必須安排專門的人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)督和管理，掌握設(shè)備實(shí)際應(yīng)用狀態(tài)，為維護(hù)維修人員的人身安全奠定基礎(chǔ)[5]。

（4）制定完善的管理制度。電力系統(tǒng)的維護(hù)工作具有一定的危險(xiǎn)性，因此，必須制定完善的管理制度，安裝人員、維護(hù)人員必須嚴(yán)格按照國家電力相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求進(jìn)行施工和改造，從根源上阻斷觸電等安全事故的發(fā)生。

4.結(jié)語

經(jīng)濟(jì)發(fā)展和電力行業(yè)的發(fā)展兩者之間具有相互促進(jìn)、相輔相成的關(guān)系，隨著人們生活和生產(chǎn)中越來越高的需求，電力系統(tǒng)的改革和創(chuàng)新是電力行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。近年來，為了解決電力行業(yè)發(fā)展過程中存在的安全問題，我國大力提倡在高低壓開關(guān)柜中安裝接地保護(hù)裝置，該裝置的作用是能夠?qū)⒏邏弘娹D(zhuǎn)化為低壓電，并將其傳送到各個(gè)設(shè)備中，當(dāng)供電設(shè)備外露部分發(fā)生漏電或者絕緣性能故障時(shí)，能夠?qū)ζ溥M(jìn)行自動(dòng)降壓處理，從而有效地防止安全事故的發(fā)生，為社會(huì)穩(wěn)定、和諧發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。