一種適用于固體絕緣環網柜的保護電路連續性的改進工藝

呂建萍

【摘 ?要】保護電路是由單獨的保護導體或導電結構部件組成，或由兩者共同組成，是一種安全設計。所謂安全是指設備安全和人身安全，需要特別強調的是人身安全是首位的。提高設施安全性就成為了當前電力設施技術研究的主要工作。在這一研究中，配電柜上接地保護裝置應用的研究開展，對于配電柜以及相關電力設施、生產設備安全都有著重要的保護作用。正因如此，本文以固體絕緣環網柜為例對配電柜中接地保護裝置實踐應用為主要，開展了其相關技術研究工作，為配電柜安全應用提供支持。

【關鍵詞】保護電路;絕緣環網柜;接地導體

一、接地保護裝置應用設計要求

在接電柜實踐技術研究過程中，我們需要了解高低壓配電柜接地保護裝置應用的設計技術要求，這對于其應用研究有著重要的支持作用。

1.1 接地保護裝置的實用性

在高壓配電柜整體裝置的實用性是開展設計工作的重要技術因素。這主要是因為，配電柜受到自身空間與技術因素限制，必須提高其空間整體利用率而造成的。所以在其接地保護裝置的設計過程中，技術人員需要根據配電柜空間大小、接地保護技術要求以及其他的技術要求指標，進行最優化技術研究提高接地裝置的實用性。如在設計過程中，接地保護裝置的位置與大小既不能影響配電柜中的其他設施，又必須符合配電柜安全技術指標，就是實用性要求的重要表現。

1.2接地保護裝置的可靠性

配電柜接地保護裝置中，其設計的可靠性對于配電柜安全發揮著以下兩方面作用。一方面在配電柜日常運行中，接地保護裝置的安全可靠是配電柜正常運行的基礎。特別是在配電柜日常維護等工作中，接地保護裝置的可靠運行是工作人員安全的基礎。另一方面在配電柜運行的特殊情況下，接地保護裝置可靠性發揮中重要的技術保障作用。如在雷雨天氣下，接地保護裝置的正常運行對于配電柜以及下游裝置的防雷擊工作開展，有著重要的保障性作用。

二、配電柜接地保護裝置作用

在高低壓配電柜的實際應用中，接地保護裝置的主要作用，主是用來保證配電柜設備運行中管理人員人身安全，以及設備的整體安全。這一作用在實際工作中主要通過接地裝置的以下工作完成。

（1）日常工作中接地保護裝置將電力控制裝置、金屬外殼等通過接地連接進行保護，防止管理者在操作中因失誤操作造成的觸電事故。

（2）在配電柜發生漏電、短路等安全技術問題時，接地保護裝置會及時作出反應，使配電柜中瞬時電流提升，繼而切斷保護系統中的空氣開關，保證配電柜運行安全。

（3）在雷擊情況發生時，接地保護裝置通過避雷想設施與接地裝置的配合將雷擊引入地下，避免因雷擊問題造成配電柜安全問題的發生。

三、固體絕緣環網柜的保護電路連續性的改進工藝

固體絕緣環網柜是采用固體絕緣材料作為主絕緣介質的環網柜，是將真空滅弧室及其導電連接、隔離開關、接地開關、主母線、分支母線等主導電回路單一或者組合后用固體絕緣介質包覆封裝為一個或者幾個具有一定功能、可再次組合或者擴展的具備全絕緣、全密封性能的模塊，人可觸及模塊表面涂覆有導電或者半導電屏蔽層的環網柜。

現有固體絕緣環網柜，其保護電路包括有：內柜頂屏蔽型連接母線、固體絕緣斷路器本體、可觸摸型電纜插接頭、可觸摸型避雷器、進出線電纜接地及屏蔽型485控制電纜等。而各類接地連線存在于固體絕緣環網柜內的母線室、斷路器室、電纜室、儀表室。各類接地線通常是就近在柜體安裝螺栓處連接，不規范。不符合GB/T3797-2016中條款6.5.1.2.1.3規定的“結構件不應用作PEN導體，但銅或鋁制作安裝軌道可用做PEN導體”要求;不符合Q/GDW730-2012中條款7.1.2.4規定的“二次控制儀表室應設有專用獨立的接地導體”的要求。

3.1固體絕緣環網柜的保護電路連續性的改進工藝的目的

在于解決上述問題而提供一種每臺電控設備都設有接地導體的固體絕緣環網柜。本固體絕緣環網柜由于便于電源自動斷開，防止電控設備內部故障引起的不良后果，也可以防止電控設備供電的外部電路故障引起的不良后果。

四、固體絕緣環網柜的技術方案

在柜內裝設有母線室保護電路、固體絕緣斷路器保護電路、電纜室保護電路、主接地保護電路、儀表室保護電路、保護電路連接回路，母線室保護電路連接母線室屏蔽型連接母線接地回路;固體絕緣斷路器保護電路連接固體絕緣斷路器本體接地回路;電纜室保護電路連接電纜室內互感器、避雷器、進出線電纜保護接地回路;儀表室保護電路連接儀表室內二次控制儀表、485屏蔽線及儀表門的接地回路，各室保護回路的接地導體通過保護電路連接回路與主接地保護電路連接，組成完整的接地保護回路。滿足GB/T3797-2016中條款6.5.1.2.1.1通則“每臺電控設備內都應有接地導體的要求，由于每臺電控設備都設有接地導體，便于電源自動斷開，防止電控設備內部故障引起的不良后果，也可以防止電控設備供電的外部電路故障引起的不良后果。

附圖說明

圖1為一種固體絕緣環網柜的保護電路連續性的改進工藝的示意圖。

五、具體實施方式

上述母線室保護電路1的接地導體由TMY-40×4銅母線制作。

上述固體絕緣斷路器保護電路2的接地導體由TMY-40×4銅母線制作。

上述電纜室保護電路3的接地導體由TMY-40×4銅母線制作。

上述儀表室保護電路5的接地導體由TMY-40×4銅母線制作。

上述保護電路連接回路6的接地導體由TMY-40×4銅母線制作。

上述主接地保護電路4的接地導體由TMY-50×5銅母線制作。

滿足GB/T3797-2016中條款6.5.1.2.1.1通則“每臺電控設備內都應有保護導體，便于電源自動斷開”的要求。母線室、斷路器室、電纜室均設計獨立的銅母線接地導體，并通過TMY-40×4銅母線貫穿連通后與總接地母線TMY-50×5可靠連接;儀表室采用TMY-40×4銅母線制作專用獨立的接地導體，并通過BVR-10mm黃綠專用接地線和總接地母線可靠連接。保證12kV固體絕緣環網柜內一次元件、電纜、二次元件、485屏蔽線連續可靠接地，實現GB/T3797-2016中條款6.5.1.2.1.1通則：12kV新型的固體絕緣環網柜每臺電控設備都設有保護導體，便于電源自動斷開：防止電控設備內部故障（例如：基于絕緣損壞）引起的后果;防止電控設備供電的外部電路故障（例如：基于絕緣損壞）引起的后果。

各接觸面保證符合國家電網公司關于配網標準化物資固化技術規范書中有關“接地導體應采用銅質導體，在規定的接地故障條件下，額定短路電流持續時間為2s時，其電流密度應不超過100A/mm，但最小截面積應不小于240mm。

接地導體的末端應用銅質端子與設備的接地系統相連接，端子的電氣接觸面積應與接地導體的截面相適應，但最小電氣截面積應不小于160mm”的要求。

固體絕緣環網柜的柜內所有用電器元件、電纜、外殼均用接地導體（保護導體）連接起來，保證漏電電流可以直接導入大地，從而引發保護元件動作，切斷電路，以達到保護設備和人員的目的。

參考文獻：

[1]李民.高低壓開關柜安裝和接地保護裝置分析[J].現代物業·新建設，2015（2）：12-14.

[2]GB/T3797-2016 ??電氣控制設備

（作者單位：烏魯木齊技師學院）