高低压开关柜接地保护装置研究

赵春林

（云南昆变电气有限公司，云南昆明 650000）

0.引言

“电”这个字对我们来说并不陌生，目前，我国在发电厂、发电机供电、大型高压电动机启动等领域中已经全面实现了先进供电系统或者设备的应用，在电气设备中，高电压开关柜装置是最基础的组成部件，但是，它的作用不容忽视，一般情况下，高低压开关柜有着保护、控制和实时监测的重要作用。为了维持供电系统的正常运行以及稳定性，必须要重视高低压开关柜接地保护装置的应用和注意事项，从而有效地避免各类隐患和安全事故的发生。

1.高低压开关柜接地保护装置的特点

近年来，随着社会经济的不断发展和人们生活水平的提升，电力行业的发展对人们的生活、生产等方面的影响越来越大，电力系统应用的重要性越来越突出。在一般情况下，我们生活、生产中常用的电力资源属于交流电，主要表现形式是能够利用电器元件的内阻或者其他方式使得供电设备和设施外露装置出现带电的情况，当然，当供电设备绝缘性能较低或者绝缘设备产生其他问题的时候，也会引起设备外露部分呈现带电的状态，这是一种非常危险、非常不安全的现象。人体具有较高的导电性，通常情况下，人体只要接触到带电的外露设备或者设施就会出现严重的触电事故，从而对人的生命安全造成巨大的威胁。因此，为了进一步改善这一现状，维护人们的生命安全和财产安全，在高低压开关柜接地保护装置中主要采用两种形式实现电气设备与地面相互连接的效果，一种是人工接地极，另一种是自然接地极，同时在接地保护装置中设有零线系统和接零保护线系统两种保护模式。这样的接地保护装置的作用是：当电气设备绝缘性能出现问题或者故障产生漏电现象时，接地电流会随之增加，空开会实现自动断电的效果，从而保障人们的生命安全，同时降低设备的损坏度，保持正常运行的状态，继续为人们提供用电需求[1]。

1.1 零线系统的应用

根据相关数据信息和文件资料显示，现阶段，我国常用的高低压开关柜零线系统接地保护装置的主要模式是单相两线制，也就是保护装置和工作零线是利用同一根导线实现传输和电路保护的作用。但是，在连接的过程中，需要重点注意的是：保护装置接地线必须从电度表前方的零线位置接出，三孔插座的接地零线位置接入，而工作零线不能直接用作保护接地线，同时也不能通过保险丝，必须要从干线上接入，一旦操作不恰当，将会造成严重的安全事故，无法实现供电保护的效果。

1.2 接零保护线供电系统

高低压开关柜接地保护装置中的接零保护线供电系统在电力行业中的应用也是比较广泛的，与零线保护系统的应用原理各不相同，优势也不尽相同。接零保护线供电系统应用的主要原理是指以原来的工作零线布线为基本依据，对其进行了接零线保护装置的改革和创新设计，不借助其他任何设备或者设施，比如保险丝等，就能够实现直接连接到户外接线位置的效果。接零保护线供电系统采用的接线方式是单相三线制，该接线系统的优势主要体现在：供电系统的稳定性、安全性等使用性能较好，针对外露设备漏电的情况，该保护装置能够自动地将电源断开，并不会对接零保护线造成损伤或者破坏，能够从根本上降低触电等安全事故发生的概率，从而起到良好的保护作用，为人们的生命安全提供了一道强有力的保障，因此，被广泛应用于供电系统中[2]。

2.高低压开关柜接地保护装置的应用

经分析可知，高压开关柜与低压开关柜的接地保护装置的工作原理是相一致的，但是，低压开关柜接地保护装置的结构需要以高压开关柜的为基础进行改造和设计，从而获取低压接地保护内部结构，实现良好的保护作用。根据分析相关数据信息可知，高低压开关柜是一个能够将强大电流进行聚合的电气设备，由于对电力工作人员的人身安全具有严重的威胁，因此，配备接地保护装置是电力系统长远发展道路中必不可少的步骤。在高低压开关柜中设置该保护装置的优点是：施工成本较低、施工操作难度较小、施工效果较好、能够有效地提高设备的安全使用系数和性能、降低触电等安全事故的发生频率，因此，接地保护装置在高低压开关柜中的应用比较受欢迎。接下来，将对接地保护装置在低压开关柜、高压开关柜中的应用进行详细的分析和探究。

2.1 接地保护装置在低压开关中的应用

近年来，在电力系统检查和维修的过程中发生触电安全事故的现象屡屡发生，从而造成严重的人身威胁和经济损失，因此，在经济发展形势较好的基础下，我国大力推广和提倡接地保护装置在电力系统中的应用。随着经济和科学技术的不断发展，电力市场的发展速度也是突飞猛进，根据实际勘察发现，现阶段，低压开关柜的型号非常多，并且不同型号的低压开关柜其结构设计也存在很大的差异性，因此在实际应用中，需要根据各个型号的特点、使用性能等因素进行具体分析和应用。但是，在低压开关柜中安装接地保护装置的基本原理是相一致的，所以在安装过程中难度较低。在传统的接地保护装置安装过程中，接地线一般安装在低压盘体的外端，但是，这样的安装方式容易在维修人员疏忽的情况下，留下许多的用电安全隐患，所以，在相关部门进行研究和讨论后，将检修的要求和标准进行了相应的修改，将接地线安装在低压盘体内部中，从而提高检修工作的质量和效率。

接地保护装置在低压开关柜中的应用安装位置主要是将其安装在低压盘体下方的框架上，该保护装置的位置与合页之间的距离大约在12cm，同时为了确保其稳定性和牢固性，通常采用钢板焊接的方式对其进行固定。接地保护装置在低压开关中应用的工作原理是指：首先，在低压盘正常运行时，盘门能够实现自动闭合的效果，因此，在一般情况下，电力工作人员会把蝶型螺栓放置在规定的位置上；其次，当电力工作人员需要对低压开关整体设备进行检查和维修的时候，低压盘会自动断电并将盘门打开，工作人员用碟形螺栓将接地线拧紧，当检修工作结束后，工作人员只需要将碟形螺栓取下，电力系统就会恢复到正常运行的状态。需要注意的一点是，如果维修人员在检修工作结束后，忘记将接地线拆除，那么就会造成盘门无法关闭，从而出现断电的现象，由此可见，碟形螺栓在低压开关接地保护装置中的作用是不容忽视的。这样的接地保护装置能够从根本上解决触电等安全事故的发生，为工作人员的人身安全提供了有效的依据和良好的保障[3]。

2.2 接地保护装置在高压开关中的应用

2.2.1 结构分析

本文主要以传统形式的手车式高压开关柜为例进行结构分析，在一般情况下，将其分为柜体和手车两个组成部分。在高压开关柜接地保护装置安装中，会将高压开关柜的外部结构、变压器柜以及母线联络柜等后侧材料设置为钢板或者金属板结构，从而实现保护作用。虽然，手车式高压开关柜的结构组成较为清晰和明了，同时在实际操作的过程中难度也较小，但是，该结构对接地保护装置的应用却有较高的要求，所以必须提高接地保护装置在高压开关柜中的安装和应用的重视程度，从根本上减少触电等安全事故发生的频率，为人们的生活和生产提供有效的保障措施，同时维护供电、维修等工作人员的生命安全和财产安全，促进社会发展实现和谐、稳定的战略目标。

2.2.2 设置高压开关柜接地保护装置

接地保护装置在高压开关柜中的应用原理主要分为两步：首先，在试验进行中，将挡块放置在小车运行的轨道中，并通过定位块的作用来实现挡块纵向或者横向移动的控制效果，确保手车式高压开关柜的前轮处于停止的状态，然后将手柄拆卸掉，并将接地线利用特定螺栓进行固定。其次，在试验结束后，第一步需要拆卸掉固定螺栓，第二步需要将手柄重新安装在手把原位置上面，才能实现保护的作用。如果在试验结束后没有按照该步骤进行操作，那么将会出现手把无法沿着顺时针的方向转动，轨道中放置的挡块就不会轴向移动，接地线无法拆除，闸刀开关将不会闭合，能够很好地预防安全事故的发生，确保接地保护装置安全、可靠地运行[4]。

在传统的手车式高压开关柜中设置接地保护装置的操作难度相对较低，主要是利用保护挡块的作用、手柄的作用以及接地线安装的方法实现保护的作用，避免触电事故的发生。此外，还需要注意的是，在高压开关柜接地保护装置中，对设备进行接地布线、接零布线的时候，如果采用的是同一时间段完成两种布线方式，那么就能够实现零线重复接地的效果，从而进一步降低电压，更好地减少安全事故发生的频率。

3.高低压开关柜接地保护注意事项

为防止设备出现漏电以及对电力工作人员的生命安全产生威胁的情况出现，在高低压开关柜中应用接地保护装置是一种重要的防护途径。高低压开关柜接地保护装置的质量好坏与供电系统能否正常运行存在直接的关系，近年来，随着我国电力市场的不断发展，电力材料的型号种类越来越多、复杂程度越来越高，因此，为了提高电力设备运行的有效性，确保相关设备能够维持安全、稳定的运行状态，必须掌握以下几个方面的注意事项。

（1）在高低压开关柜接地保护装置安装过程中，除了必须配备主开关、接地开关，还需要在分闸与合闸的位置上张贴重要的操作指示步骤、警告语以及安装特定型号的高压带电显示设备或者元器件。当然，高压带电显示设备的作用主要是完成基础指示，并不可以将其作为判断设备是否存在电压的依据。为了延长高压带电显示设备的使用寿命，需要在安装的过程中配备试验操作按钮，当高低压开关柜处于正常运行状态时，该显示设备处于非工作状态即可。当高低压开关柜处于检修状态时，则需要按下试验按钮，高压带电显示设备才会亮灯处于正常工作的状态，从而实现安全警示的效果。

（2）提高电力工作人员的自身综合素养和技术能力。由于高低压开关柜接地保护装置的质量能够影响整体供电系统的运行，对接地保护装置的安装、检查和后期维护与维修工作的要求越来越高，电力工作人员必须熟练地掌握安装技巧、维修措施等，确保能够更好地解决接地保护装置运行中产生的各类问题，避免遗留下更多的安全隐患。提高综合素养和技术能力的方法包括：首先，电力公司需要定期组织相关工作人员进行培训和学习，让维修人员、施工人员等电力工作人员掌握先进设备的操作方法，掌握电力系统相关设备的专业知识，将其培养成具有专业化、系统化的优秀员工，同时促进提高设备运行的质量和效率。其次，电力公司可以采用社会面招聘或者高校招聘的方式，引入专业的电力优秀人才，优秀人才是促进电力公司长远发展、推动国家实现国富民强的重要因素，近年来，国家对复合型人才的需求越来越高，因此，电力公司可以通过提高薪资待遇、解决住房等途径留住人才，同时组织优秀人才对电力维修、安装等工作人员进行专业培训，形成共同凝聚力，促进电力企业朝着可持续发展的方向不断前行。

（3）加强高低压开关柜接地保护装置的日常管理和监测力度。接地保护装置运行的安全性、稳定性是决定高低压开关柜正常运行的重要内容，由于高低压开关柜安装的环境不同会对外露设备造成不同程度的影响，从而出现漏电现象，因此，为了确保设备的安全性，延长设备的使用寿命，电力管理部门必须安排专门的人员对设备进行监督和管理，掌握设备实际应用状态，为维护维修人员的人身安全奠定基础[5]。

（4）制定完善的管理制度。电力系统的维护工作具有一定的危险性，因此，必须制定完善的管理制度，安装人员、维护人员必须严格按照国家电力相关标准和规范要求进行施工和改造，从根源上阻断触电等安全事故的发生。

4.结语

经济发展和电力行业的发展两者之间具有相互促进、相辅相成的关系，随着人们生活和生产中越来越高的需求，电力系统的改革和创新是电力行业发展的必然趋势。近年来，为了解决电力行业发展过程中存在的安全问题，我国大力提倡在高低压开关柜中安装接地保护装置，该装置的作用是能够将高压电转化为低压电，并将其传送到各个设备中，当供电设备外露部分发生漏电或者绝缘性能故障时，能够对其进行自动降压处理，从而有效地防止安全事故的发生，为社会稳定、和谐发展奠定良好的基础。