關于高低壓開關柜接地保護裝置的探析

張愷

摘要：開關柜主要承擔了電力系統中的運行控制功能，涉及到發電、輸電等多項工作，對于開關柜的研究也具有現實意義。開關柜內部包含繼電保護裝置、負荷開關、二次設備等，通過連接多條母線和出現的形式實現電能的分配和控制。從這一角度來看，高低壓開關柜的運行過程直接關系到電網的安全運行、供電可靠性。對于一些潛在的故障或隱患，也需要及時地采取處理措施。

關鍵詞：高低壓;開關柜;接地保護

1 基本概念

1.1 什么是高低壓開關柜

高低壓開關柜是一種電設備，是接高壓纜線或低壓線纜的專業設備，把整套用電系統中的關鍵器件組裝成一套完整的電器設備，實現高壓、低壓轉換，實現安全用電。具體而言，高低壓開關柜是讓外線先進入高低壓開關柜內的主控開關，然后再進入線路分控開關，按照不同的需要進行配置，比如電動機磁力開關、自控、儀表以及各種交流接觸器等。在各級的供電局、變電所，都會使用高壓柜，然后經變壓器降壓再到低壓柜，通過低壓柜再到各個用電的配電箱實現不同需求電的合理配置。

1.2 什么是接地裝置

接地保護裝置是埋設在地下的接地電極與由該接地電極到設備間的連接導線的總稱。接地裝置主要由4部分構成，包括接地裝置的接地極（板）、接地裝置的接地母線（戶內、戶外）、接地裝置的接地引下線（接地跨接線）以及接地裝置的構架接地。這套裝置被用來實現電氣系統與大地相連接，接地部分的金屬物體有一個專業術語名，即接地極，可以是自然接地極，也可以是人工接地極。

2 接地保護裝置特性

日常生活用電中，在許多意外情況下，當人體觸摸到有“缺陷”的設備時，容易造成觸電事故。比如設備絕緣不良造成設備外漏的金屬部分“帶電”，或者是設備部分絕緣損壞等，這些都是非常危險的狀況。因此，需要采用接地裝置來消除安全隱患，人工接地極和自然接地極均可。在有安全保障的情況下，如果發生絕緣情況，電氣設備的接地電流會偏大，會自動斷開空氣開關或保險絲熔斷，從而保障人身安全。

具體方式上，有“共用零線系統”和“專用接零保護線的供電系統”。共用零線系統，是我國目前普遍采用的方式，也就是“保護接地所用線”和“工作零線”使用同一根導線來連接。這種方式要注意，不能通過保險絲來引入保護零線，而是要從干線上直接引入，這樣才能起到保護作用。如果通過保險絲來引入保護零線，不但不能保護，危險系數反而增加，更加危險。如果是使用的供電系統是專用接零保護線，則是在原有零線布線基礎上，額外新增一條保護線。這種方式不需要保險絲，而是直接連接戶外接地位置。這種方式下，保護裝置的啟動屬于自動開啟，一旦發生漏電，電源會被主動切斷，防止事故，保障用電安全。

3 接地保護裝置工作原理

3.1 高壓開關柜接地保護裝置工作原理

高低壓開關柜的接地保護裝置有不同，要介紹其結構與工作原理，需要將兩者分開來說，首先來分析高壓開關柜接地保護裝置。高壓開關柜是指用于電力系統發電、輸電、配電、電能轉換和消耗中起通斷、控制或保護等作用。高壓開關柜接地保護裝置的結構及工作原理，我們可以通過一組試驗來進行演示與講解。試驗要在手車固定的基礎上進行，手車即人推的小車，是高壓開關柜中置式的抽出部分，這個部分承擔著非常重要的功能，高壓開關柜柜體內主要電器元件都是安裝在這個抽出部分上，也就是說通常所說的手車。手車固定以后，小車軌道上的擋塊和車輪均需要阻擋物來阻止其移動，為保證安全性，可以使用2個定位塊來實現。在把擋塊和車輪通過2個定位塊阻止移動以后，取下手柄，同時固定接地線，可以用固定螺絲栓來固定。檢修試驗結束以后，首選需要拆除螺絲栓，保證手把處于順時針狀態，這個時候可以帶動軌道上的擋塊順時針移動，從而脫離小車軌道。此時，開關柜是沒有辦法合閘的，因為手車與接地線還連接在一起，不能通電，就能保障檢修人員的安全。

3.2 低壓開關柜接地保護裝置工作原理

低壓開關柜低壓開關柜適用于發電廠、石油、化工、冶金、紡織、高層建筑等行業，作為輸電、配電及電能轉換之用。低壓開關柜接地保護裝置，這套系統的需要把控兩個非常重要位置，第一個是低壓盤接地保護裝置要安裝在盤體下方的角鐵框架上，第二固定鋼板的位置也極其講究，必須焊接在盤門合頁約120 mm的位置。正常供電時，盤門閉合，這個時候柜體內部的蝶形螺栓會放在規定的具體位置。線路如果發生故障，需要檢修，對設備斷電以后，低壓盤就會隨即打開盤門，接地線的固定線圈會被蝶形螺栓通過螺紋擰緊。接地線安裝在盤外，拆除其他處的接地線并且將其固定，如果操作失誤，也不會造成用電危險。因為當關閉盤門送電時，安裝在門合頁轉角處的蝶形門栓就會阻擋盤門，此時，如果檢修人員不拆掉地線，把這個蝶形門栓的阻擋物給有效拆除，操作就會被停止，可以有效避免觸電事故發生。

4 接地保護裝置的應用

通過接地保護裝置來保障檢修人員工作安全，保障人身財產安全是必須的，能有效防止安全事故的發生。在低壓開關柜中，型號眾多，設備結構設計差異也極大，但接地保護裝置大致相同。在檢修設備低壓開關柜時，首先要把檢修設備進行接地布線，提高安全性。傳統接地布線時，普遍情況下是把地線銜接在低壓盤外面部分，這種方式很容易產生危險，檢修完成后，檢修人員容易忘記拆除地線，造成觸電危險。新方式下，要求把地線布置在內部，固定好地線以后再進行檢修，就可以有效防止觸電發生。因為在操作完畢后，如果忘記拆除地線，合閘過程會受阻，安裝在門合頁轉角處會有阻擋物，盤門無法關閉，就能有效提醒檢修人員要拆除接地線，提高安全性。

高壓開關柜多為手車式，這種結構的接地保護裝置設計結構相對簡單，可以將接地保護裝置中的擋塊防止在手車部分的軌道上，將接地線用的手柄固定在設備安裝板上的孔洞處，防止意外事故，從而解決問題。因為在檢修人員完成工作后，必須要拆除固定接地線的手柄，才能讓擋塊順時針移動，順利合閘，有效防止手把以及擋塊發生逆時針旋轉運動，導致事故發生。

5 結語

在人們的生活水品飛速提高、經濟飛速發展的今天，電力需求持續上漲，電力保障與用電安全保障是重要一環。高低壓開關柜是一種聚集強勁電流的電力設備，接地保護裝置能夠有效提高安全性，而且，接地裝置的性價比高，安裝方便，造價不高，在設備原來基礎上，結構上幾乎沒有做出多少改變，成效卻非常顯著。但是，因為高低壓開關柜存在諸多型號的機型，設備結構設計上也差異極大，這就要求我們要根據實際情況制定不同的方案。通過接地保護裝置，一方面有效提高設備本身的安全性，另一方面又大大提高檢修人員的安全保障，值得更大規模的使用和推廣。

參考文獻

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