一种适用于固体绝缘环网柜的保护电路连续性的改进工艺

吕建萍

【摘  要】保护电路是由单独的保护导体或导电结构部件组成，或由两者共同组成，是一种安全设计。所谓安全是指设备安全和人身安全，需要特别强调的是人身安全是首位的。提高设施安全性就成为了当前电力设施技术研究的主要工作。在这一研究中，配电柜上接地保护装置应用的研究开展，对于配电柜以及相关电力设施、生产设备安全都有着重要的保护作用。正因如此，本文以固体绝缘环网柜为例对配电柜中接地保护装置实践应用为主要，开展了其相关技术研究工作，为配电柜安全应用提供支持。

【关键词】保护电路;绝缘环网柜;接地导体

一、接地保护装置应用设计要求

在接电柜实践技术研究过程中，我们需要了解高低压配电柜接地保护装置应用的设计技术要求，这对于其应用研究有着重要的支持作用。

1.1 接地保护装置的实用性

在高压配电柜整体装置的实用性是开展设计工作的重要技术因素。这主要是因为，配电柜受到自身空间与技术因素限制，必须提高其空间整体利用率而造成的。所以在其接地保护装置的设计过程中，技术人员需要根据配电柜空间大小、接地保护技术要求以及其他的技术要求指标，进行最优化技术研究提高接地装置的实用性。如在设计过程中，接地保护装置的位置与大小既不能影响配电柜中的其他设施，又必须符合配电柜安全技术指标，就是实用性要求的重要表现。

1.2接地保护装置的可靠性

配电柜接地保护装置中，其设计的可靠性对于配电柜安全发挥着以下两方面作用。一方面在配电柜日常运行中，接地保护装置的安全可靠是配电柜正常运行的基础。特别是在配电柜日常维护等工作中，接地保护装置的可靠运行是工作人员安全的基础。另一方面在配电柜运行的特殊情况下，接地保护装置可靠性发挥中重要的技术保障作用。如在雷雨天气下，接地保护装置的正常运行对于配电柜以及下游装置的防雷击工作开展，有着重要的保障性作用。

二、配电柜接地保护装置作用

在高低压配电柜的实际应用中，接地保护装置的主要作用，主是用来保证配电柜设备运行中管理人员人身安全，以及设备的整体安全。这一作用在实际工作中主要通过接地装置的以下工作完成。

（1）日常工作中接地保护装置将电力控制装置、金属外壳等通过接地连接进行保护，防止管理者在操作中因失误操作造成的触电事故。

（2）在配电柜发生漏电、短路等安全技术问题时，接地保护装置会及时作出反应，使配电柜中瞬时电流提升，继而切断保护系统中的空气开关，保证配电柜运行安全。

（3）在雷击情况发生时，接地保护装置通过避雷想设施与接地装置的配合将雷击引入地下，避免因雷击问题造成配电柜安全问题的发生。

三、固体绝缘环网柜的保护电路连续性的改进工艺

固体绝缘环网柜是采用固体绝缘材料作为主绝缘介质的环网柜，是将真空灭弧室及其导电连接、隔离开关、接地开关、主母线、分支母线等主导电回路单一或者组合后用固体绝缘介质包覆封装为一个或者几个具有一定功能、可再次组合或者扩展的具备全绝缘、全密封性能的模块，人可触及模块表面涂覆有导电或者半导电屏蔽层的环网柜。

现有固体绝缘环网柜，其保护电路包括有：内柜顶屏蔽型连接母线、固体绝缘断路器本体、可触摸型电缆插接头、可触摸型避雷器、进出线电缆接地及屏蔽型485控制电缆等。而各类接地连线存在于固体绝缘环网柜内的母线室、断路器室、电缆室、仪表室。各类接地线通常是就近在柜体安装螺栓处连接，不规范。不符合GB/T3797-2016中条款6.5.1.2.1.3规定的“结构件不应用作PEN导体，但铜或铝制作安装轨道可用做PEN导体”要求;不符合Q/GDW730-2012中条款7.1.2.4规定的“二次控制仪表室应设有专用独立的接地导体”的要求。

3.1固体绝缘环网柜的保护电路连续性的改进工艺的目的

在于解决上述问题而提供一种每台电控设备都设有接地导体的固体绝缘环网柜。本固体绝缘环网柜由于便于电源自动断开，防止电控设备内部故障引起的不良后果，也可以防止电控设备供电的外部电路故障引起的不良后果。

四、固体绝缘环网柜的技术方案

在柜内装设有母线室保护电路、固体绝缘断路器保护电路、电缆室保护电路、主接地保护电路、仪表室保护电路、保护电路连接回路，母线室保护电路连接母线室屏蔽型连接母线接地回路;固体绝缘断路器保护电路连接固体绝缘断路器本体接地回路;电缆室保护电路连接电缆室内互感器、避雷器、进出线电缆保护接地回路;仪表室保护电路连接仪表室内二次控制仪表、485屏蔽线及仪表门的接地回路，各室保护回路的接地导体通过保护电路连接回路与主接地保护电路连接，组成完整的接地保护回路。满足GB/T3797-2016中条款6.5.1.2.1.1通则“每台电控设备内都应有接地导体的要求，由于每台电控设备都设有接地导体，便于电源自动断开，防止电控设备内部故障引起的不良后果，也可以防止电控设备供电的外部电路故障引起的不良后果。

附图说明

图1为一种固体绝缘环网柜的保护电路连续性的改进工艺的示意图。

五、具体实施方式

上述母线室保护电路1的接地导体由TMY-40×4銅母线制作。

上述固体绝缘断路器保护电路2的接地导体由TMY-40×4铜母线制作。

上述电缆室保护电路3的接地导体由TMY-40×4铜母线制作。

上述仪表室保护电路5的接地导体由TMY-40×4铜母线制作。

上述保护电路连接回路6的接地导体由TMY-40×4铜母线制作。

上述主接地保护电路4的接地导体由TMY-50×5铜母线制作。

满足GB/T3797-2016中条款6.5.1.2.1.1通则“每台电控设备内都应有保护导体，便于电源自动断开”的要求。母线室、断路器室、电缆室均设计独立的铜母线接地导体，并通过TMY-40×4铜母线贯穿连通后与总接地母线TMY-50×5可靠连接;仪表室采用TMY-40×4铜母线制作专用独立的接地导体，并通过BVR-10mm黄绿专用接地线和总接地母线可靠连接。保证12kV固体绝缘环网柜内一次元件、电缆、二次元件、485屏蔽线连续可靠接地，实现GB/T3797-2016中条款6.5.1.2.1.1通则：12kV新型的固体绝缘环网柜每台电控设备都设有保护导体，便于电源自动断开：防止电控设备内部故障（例如：基于绝缘损坏）引起的后果;防止电控设备供电的外部电路故障（例如：基于绝缘损坏）引起的后果。

各接触面保证符合国家电网公司关于配网标准化物资固化技术规范书中有关“接地导体应采用铜质导体，在规定的接地故障条件下，额定短路电流持续时间为2s时，其电流密度应不超过100A/mm，但最小截面积应不小于240mm。

接地导体的末端应用铜质端子与设备的接地系统相连接，端子的电气接触面积应与接地导体的截面相适应，但最小电气截面积应不小于160mm”的要求。

固体绝缘环网柜的柜内所有用电器元件、电缆、外壳均用接地导体（保护导体）连接起来，保证漏电电流可以直接导入大地，从而引发保护元件动作，切断电路，以达到保护设备和人员的目的。

参考文献：

[1]李民.高低压开关柜安装和接地保护装置分析[J].现代物业·新建设，2015（2）：12-14.

[2]GB/T3797-2016   电气控制设备

（作者单位：乌鲁木齐技师学院）