關(guān)于高低壓開(kāi)關(guān)柜接地保護(hù)裝置的探析

張愷

摘要：開(kāi)關(guān)柜主要承擔(dān)了電力系統(tǒng)中的運(yùn)行控制功能，涉及到發(fā)電、輸電等多項(xiàng)工作，對(duì)于開(kāi)關(guān)柜的研究也具有現(xiàn)實(shí)意義。開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部包含繼電保護(hù)裝置、負(fù)荷開(kāi)關(guān)、二次設(shè)備等，通過(guò)連接多條母線和出現(xiàn)的形式實(shí)現(xiàn)電能的分配和控制。從這一角度來(lái)看，高低壓開(kāi)關(guān)柜的運(yùn)行過(guò)程直接關(guān)系到電網(wǎng)的安全運(yùn)行、供電可靠性。對(duì)于一些潛在的故障或隱患，也需要及時(shí)地采取處理措施。

關(guān)鍵詞：高低壓;開(kāi)關(guān)柜;接地保護(hù)

1 基本概念

1.1 什么是高低壓開(kāi)關(guān)柜

高低壓開(kāi)關(guān)柜是一種電設(shè)備，是接高壓纜線或低壓線纜的專業(yè)設(shè)備，把整套用電系統(tǒng)中的關(guān)鍵器件組裝成一套完整的電器設(shè)備，實(shí)現(xiàn)高壓、低壓轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)安全用電。具體而言，高低壓開(kāi)關(guān)柜是讓外線先進(jìn)入高低壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的主控開(kāi)關(guān)，然后再進(jìn)入線路分控開(kāi)關(guān)，按照不同的需要進(jìn)行配置，比如電動(dòng)機(jī)磁力開(kāi)關(guān)、自控、儀表以及各種交流接觸器等。在各級(jí)的供電局、變電所，都會(huì)使用高壓柜，然后經(jīng)變壓器降壓再到低壓柜，通過(guò)低壓柜再到各個(gè)用電的配電箱實(shí)現(xiàn)不同需求電的合理配置。

1.2 什么是接地裝置

接地保護(hù)裝置是埋設(shè)在地下的接地電極與由該接地電極到設(shè)備間的連接導(dǎo)線的總稱。接地裝置主要由4部分構(gòu)成，包括接地裝置的接地極（板）、接地裝置的接地母線（戶內(nèi)、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(gòu)架接地。這套裝置被用來(lái)實(shí)現(xiàn)電氣系統(tǒng)與大地相連接，接地部分的金屬物體有一個(gè)專業(yè)術(shù)語(yǔ)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(hù)裝置特性

日常生活用電中，在許多意外情況下，當(dāng)人體觸摸到有“缺陷”的設(shè)備時(shí)，容易造成觸電事故。比如設(shè)備絕緣不良造成設(shè)備外漏的金屬部分“帶電”，或者是設(shè)備部分絕緣損壞等，這些都是非常危險(xiǎn)的狀況。因此，需要采用接地裝置來(lái)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(fā)生絕緣情況，電氣設(shè)備的接地電流會(huì)偏大，會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)空氣開(kāi)關(guān)或保險(xiǎn)絲熔斷，從而保障人身安全。

具體方式上，有“共用零線系統(tǒng)”和“專用接零保護(hù)線的供電系統(tǒng)”。共用零線系統(tǒng)，是我國(guó)目前普遍采用的方式，也就是“保護(hù)接地所用線”和“工作零線”使用同一根導(dǎo)線來(lái)連接。這種方式要注意，不能通過(guò)保險(xiǎn)絲來(lái)引入保護(hù)零線，而是要從干線上直接引入，這樣才能起到保護(hù)作用。如果通過(guò)保險(xiǎn)絲來(lái)引入保護(hù)零線，不但不能保護(hù)，危險(xiǎn)系數(shù)反而增加，更加危險(xiǎn)。如果是使用的供電系統(tǒng)是專用接零保護(hù)線，則是在原有零線布線基礎(chǔ)上，額外新增一條保護(hù)線。這種方式不需要保險(xiǎn)絲，而是直接連接戶外接地位置。這種方式下，保護(hù)裝置的啟動(dòng)屬于自動(dòng)開(kāi)啟，一旦發(fā)生漏電，電源會(huì)被主動(dòng)切斷，防止事故，保障用電安全。

3 接地保護(hù)裝置工作原理

3.1 高壓開(kāi)關(guān)柜接地保護(hù)裝置工作原理

高低壓開(kāi)關(guān)柜的接地保護(hù)裝置有不同，要介紹其結(jié)構(gòu)與工作原理，需要將兩者分開(kāi)來(lái)說(shuō)，首先來(lái)分析高壓開(kāi)關(guān)柜接地保護(hù)裝置。高壓開(kāi)關(guān)柜是指用于電力系統(tǒng)發(fā)電、輸電、配電、電能轉(zhuǎn)換和消耗中起通斷、控制或保護(hù)等作用。高壓開(kāi)關(guān)柜接地保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)及工作原理，我們可以通過(guò)一組試驗(yàn)來(lái)進(jìn)行演示與講解。試驗(yàn)要在手車固定的基礎(chǔ)上進(jìn)行，手車即人推的小車，是高壓開(kāi)關(guān)柜中置式的抽出部分，這個(gè)部分承擔(dān)著非常重要的功能，高壓開(kāi)關(guān)柜柜體內(nèi)主要電器元件都是安裝在這個(gè)抽出部分上，也就是說(shuō)通常所說(shuō)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(lái)阻止其移動(dòng)，為保證安全性，可以使用2個(gè)定位塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。在把擋塊和車輪通過(guò)2個(gè)定位塊阻止移動(dòng)以后，取下手柄，同時(shí)固定接地線，可以用固定螺絲栓來(lái)固定。檢修試驗(yàn)結(jié)束以后，首選需要拆除螺絲栓，保證手把處于順時(shí)針狀態(tài)，這個(gè)時(shí)候可以帶動(dòng)軌道上的擋塊順時(shí)針移動(dòng)，從而脫離小車軌道。此時(shí)，開(kāi)關(guān)柜是沒(méi)有辦法合閘的，因?yàn)槭周嚺c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(kāi)關(guān)柜接地保護(hù)裝置工作原理

低壓開(kāi)關(guān)柜低壓開(kāi)關(guān)柜適用于發(fā)電廠、石油、化工、冶金、紡織、高層建筑等行業(yè)，作為輸電、配電及電能轉(zhuǎn)換之用。低壓開(kāi)關(guān)柜接地保護(hù)裝置，這套系統(tǒng)的需要把控兩個(gè)非常重要位置，第一個(gè)是低壓盤接地保護(hù)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(yè)約120 mm的位置。正常供電時(shí)，盤門閉合，這個(gè)時(shí)候柜體內(nèi)部的蝶形螺栓會(huì)放在規(guī)定的具體位置。線路如果發(fā)生故障，需要檢修，對(duì)設(shè)備斷電以后，低壓盤就會(huì)隨即打開(kāi)盤門，接地線的固定線圈會(huì)被蝶形螺栓通過(guò)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(huì)造成用電危險(xiǎn)。因?yàn)楫?dāng)關(guān)閉盤門送電時(shí)，安裝在門合頁(yè)轉(zhuǎn)角處的蝶形門栓就會(huì)阻擋盤門，此時(shí)，如果檢修人員不拆掉地線，把這個(gè)蝶形門栓的阻擋物給有效拆除，操作就會(huì)被停止，可以有效避免觸電事故發(fā)生。

4 接地保護(hù)裝置的應(yīng)用

通過(guò)接地保護(hù)裝置來(lái)保障檢修人員工作安全，保障人身財(cái)產(chǎn)安全是必須的，能有效防止安全事故的發(fā)生。在低壓開(kāi)關(guān)柜中，型號(hào)眾多，設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)差異也極大，但接地保護(hù)裝置大致相同。在檢修設(shè)備低壓開(kāi)關(guān)柜時(shí)，首先要把檢修設(shè)備進(jìn)行接地布線，提高安全性。傳統(tǒng)接地布線時(shí)，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(chǎn)生危險(xiǎn)，檢修完成后，檢修人員容易忘記拆除地線，造成觸電危險(xiǎn)。新方式下，要求把地線布置在內(nèi)部，固定好地線以后再進(jìn)行檢修，就可以有效防止觸電發(fā)生。因?yàn)樵诓僮魍戤吅?，如果忘記拆除地線，合閘過(guò)程會(huì)受阻，安裝在門合頁(yè)轉(zhuǎn)角處會(huì)有阻擋物，盤門無(wú)法關(guān)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(kāi)關(guān)柜多為手車式，這種結(jié)構(gòu)的接地保護(hù)裝置設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，可以將接地保護(hù)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(shè)備安裝板上的孔洞處，防止意外事故，從而解決問(wèn)題。因?yàn)樵跈z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(shí)針移動(dòng)，順利合閘，有效防止手把以及擋塊發(fā)生逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致事故發(fā)生。

5 結(jié)語(yǔ)

在人們的生活水品飛速提高、經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的今天，電力需求持續(xù)上漲，電力保障與用電安全保障是重要一環(huán)。高低壓開(kāi)關(guān)柜是一種聚集強(qiáng)勁電流的電力設(shè)備，接地保護(hù)裝置能夠有效提高安全性，而且，接地裝置的性價(jià)比高，安裝方便，造價(jià)不高，在設(shè)備原來(lái)基礎(chǔ)上，結(jié)構(gòu)上幾乎沒(méi)有做出多少改變，成效卻非常顯著。但是，因?yàn)楦叩蛪洪_(kāi)關(guān)柜存在諸多型號(hào)的機(jī)型，設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上也差異極大，這就要求我們要根據(jù)實(shí)際情況制定不同的方案。通過(guò)接地保護(hù)裝置，一方面有效提高設(shè)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(guī)模的使用和推廣。

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