摘要：接地保护通常是指将电气设备的金属外壳进行接地处理，它能够十分有效的保证人体的生命安全，接地保护通常会应用在配电变压器中性点不直接接地的供电系统当中，这样才能更好的确保电气设备由于绝缘损坏而出现漏电现象而使得对地电压一直处于安全的范围当中，本文主要分析了接地保护装置在高低压开关柜上的应用，以供参考和借鉴。
关键词：接地；保护；装置；开关柜
前言当前我国的电力行业发展水平有了非常显著的提升，在这样的情况下，用电设备也会在这一过程中显著的增加，高低压开关柜就是一个非常重要的设备，如果开关柜出现了一定的问题或者不足，一定要采取有效的措施对其加以处理，这样才能有效的减少开关柜爆炸和电力系统大面积停电的现象，从而也保证了人员的安全。
1.接地特性分析
从电力产生机理来看，交流电可以通过电器元件的内阻等方式使设备外露部分或外壳都呈现带电的状态，设备绝缘不良也会造成设备外壳带电，这种状态很危险。此外，当绝缘问题存在缺陷时，设备外壳会存在悬浮电压（电位差）。在如此情况下，一旦人体触碰到设备时，很容易造成触电事故。对此，应用接地装置将电器设备与大地相连接，既可以是人工接地极，又可以是自然接地极。当设备安装接地保护装置后，电气设备的一相绝缘发生损坏亦或者设备发生漏电等状况时，接地电流便会偏大，发生熔断保险丝或者自动断开空气开关，以此保障人身安全。电力、电子设备的接地，是保障设备安全、操作人员安全和设备正常运行的必要措施。可以说只要是通电的所有仪器设备都应当接地；而接地又可以保障设备的正常运行和人员安全。将电气设备不带电的全属部分与接地体之间作良好的金属连接叫保护接地。当装有接地装置的电气设备绝缘损坏，外壳带电时，如果人不慎触及设备外壳，按地短路电流将同时沿着接地体和人体两条通路流过，因人体电阻较接地电阻大得多，所以流过人体电流就少，可减轻触电伤亡的程度。
2.问题的提出
某矿变电站在停电检修时，因检修人员未拆接地线而直接合闸送电造成开关柜发生爆炸，造成整个矿区造成停电半小时重大事故，给煤矿安全生产带来很大的危害。虽然目前变电站职工按照工作票制度来进行操作，但工作票内容是由人来制定的，操作的每个步骤也是由人来执行的，只要人在操作中出现失误，就有可能造成事故，因此，要达到本质安全，就要从设备上根本上解决此问题，达到本质安全的目的。所谓本质安全是指设备本身所具备的安全基础指数。设备从投入运行之日起，就必须具备其本身应该具备的安全指数。要想达到本质安全必须从设备的设计抓起，要通过不断改进，杜绝因设备本身故障可能导致的事故，以保护人员不受侵害。通过对事故的原因分析和对煤矿现使用的供电设备的实际情况，根据变电站的高低压开关柜的结构不同，分别设计了两套机械式接地保护装置，这种装置可以保证当接地线没有拆卸之前，操作人员无法推闸送电，从而达到了本质安全的目的。由于高低压开关柜的结构不同，所以接地保护装置也分为高压开关柜接地保护装置和低压开关柜保护装置。
3.低压开关柜接地装置的结构和工作原理
低压开关柜接地保护装置的结构如：低压开关柜接地保护装置通常安装在盘体底面的角铁框架上，固定钢板通常要焊接在距离盘门合页120mm的位置，在低压开关柜正常运行的过程中，盘门处于闭合的状态，这个时候蝶形螺栓就被变电站的值班人员设置在了规定的位置上。
如果在检修的时候对其进行接地处理，对低压开关柜断电之后要打开盘门，这个时候要采用蝶形螺栓通过螺纹将固定接地线固定在线圈上，同时还要对其进行拧紧处理，以往，接地线通常会设置在盘外，而现在把其它处的接地线需要做完整的拆除处理，而在处理的过程中，接地线必须要接在这一位置。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在完成了检修工作之后，如果操作人员在操作的过程中出现了操作失误，并没有进行接地线拆除工作，那么关闭盘门合闸送电的过程中，因为蝶形螺栓设置在了面门合页转角的位置，当门关闭到了和框架的夹角琢的时候，因为蝶形螺栓有一定的阻挡作用，盘门无法正常的关闭，如果不能及时的将接地线拆掉，就会对施工过程产生一定的阻碍，只有在蝶形螺栓全部拧掉之后，将地线拆除才能顺利的关门，从而保证下一项操作的正常进行，这样也就能够充分的保证操作人员自身的健康和安全。
4.高压开关柜接地保护装置的结构及工作原理
这一变电站使用的高压开关柜多为早期生产ＧＢＣ-35型手车式高压柜。这种ＧＢＣ-35型手车式高压柜适用于三相交流50Ｈz单母线系统的户内保护型成套装置，系不靠墙安装。柜后一般为钢网遮拦，柜后下部则采用钢封板。柜体结构由柜体及手车两大部分组成，柜的正面，柜之间及柜两侧终端均采用钢板门或金属封板加以保护。变压器柜及联络母线柜的柜后下部则采用钢板封板，以策安全。打开柜体正面下部两扇大门即可见到手车室，室内底部为手车轨道，在轨道内侧焊有供手车推进及拉出的定位机构板；轨道外侧焊有接地触头片（手车通过此触片经柜体接地）。本室与上下隔离触头之间有绝缘隔板相隔，与柜顶主母线之间设有金属隔板。定位机构定位机构由装于柜体上的定位板中之停档、档板、工作及试验位置定位销和装于手车上定位钩等组成。以前接地线全部都在变电所沿墙连接接地线，虽然检修人员按照工作票进行操作，但也存在着误操作的可能。为了保证本质安全，预防事故发生，特根据我变电站实际情况研制了一种高压开关柜接地保护装置。
挡板进行试验时的位置；手把开关柜在工作状态时的位置。此装置安装在高压开关柜的一手车轨道上，主要由挡板、手把、轴、定位块、支撑座、手柄、安装板等组成。挡块由20mm钢板制造，挡块与轴焊接成一体。手把通过轴控制挡块的转动，轴由支撑座来支撑，支撑座焊接在柜体下面角铁框架上。左右定位块焊接在轴上用来控制挡板的位置以及防止挡板发生轴向位移，手柄与手把通过M10螺纹连接。整个装置结构简单，安装也十分方便。
此接地保护装置的工作原理为：在进行试验时，挡块在位置，即放倒在小车轨道上，由于个定位块控制挡块的轴向移动，从而阻止了手车前轮的运动，可靠地保证手车绝不会向柜体里发生轴向移动的误动作而发生意外。此时手柄从手把上拧下，安装在安装板上的孔位置作为接地线的固定螺栓将接地线固定，同时还起到防止手把顺时针转动而发生误动作的作用。试验结束后，如果不先拆掉用来固定接地线的固定螺栓，也就是安装在安装板上的孔位置的手柄，手把就无法进行顺时针转动，也就无法带动挡块顺时针转动离开手车的轨道，也就无法使手车在不拆接地线的情况下进行合闸，也就保证了操作的安全性可靠性，彻底防止了误操作产生的事故的安全隐患。
当结束检修，恢复高压开关柜常规状态时，即工作状态时，首先应拆掉安装在安装板上的孔位置的手柄，然后顺时针转动手把带动挡块顺时针转动离开手车的轨道，此时挡块在位置，靠在柜体侧板上。然后将手柄安装在安装板上的孔的位置，阻止手把逆时针发生转动，同时也防止了挡板逆时针转动发生意外，此时手车才可进行合闸动作。具有以下特点：
（1）结构简单，制造工艺也十分简单，生产成本低廉，安装十分方便，不需要对原柜体进行大的变动。
（2）操作步骤比较简单，使用可靠性高，不易损坏，至今未发生损坏。
（3）由于从设计思路上，确保了操作人员不按照规程操作，就无法进行检修，从而保证了设备的本质安全性，具有较强的推广性。
5.结语
在高低压开关柜当中采用接地保护装置的时候，我们必须要制定一个科学和详细的操作流程，同时还要对操作人员加强培训工作，在完成了这一装置的安装之后，在操作运行的过程中，其展现出了非常好的性能，所以接地保护装置在高低压开关柜上的应用具有非常好的发展前景。
参考文献
［1］李军风.接地保护装置在高低压开关柜上的应用[J].煤矿安全，2008，39（5）：69-70.
［2］孙叶茂.接地保护装置在高低压开关柜上的应用[J].科学与财富，2016，8（5）.
论文作者:张波
论文发表刊物:《电力设备》2017年第26期
论文发表时间:2018/1/6
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