低壓智能保護(hù)型安全接地箱開發(fā)應(yīng)用研究

周華

摘 要：本文研究的智能保護(hù)型安全接地操作箱，可實(shí)現(xiàn)低壓配網(wǎng)檢修中停電狀態(tài)下的可靠接地操作，具備防止線路帶電時誤合接地刀閘的智能保護(hù)功能。研究結(jié)果為用戶提供統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)接地裝置，提高配電維護(hù)和檢修的安全性，產(chǎn)品落地最終可以為老用戶配電安全改造、新建用戶的配電設(shè)計(jì)和施工提供新型規(guī)范裝置。

關(guān)鍵詞：智能、接地箱、紅外控制

0 背景

在國內(nèi)外電網(wǎng)安全事故中，由于檢修中接地線掛接問題引起觸電或則設(shè)備短路等情況占大多數(shù)，尤其對于復(fù)雜低壓配電環(huán)境下，實(shí)現(xiàn)線路的安全檢修非常必要。但是，由于現(xiàn)有配電線路在設(shè)計(jì)和施工時，尚未考慮檢修時的安全接地防護(hù)要求，在接地體的設(shè)置、停電線路掛設(shè)接地線的操作方式上，未能提供統(tǒng)一的接地操作裝置，有時甚至無合適的接地上引線和接地點(diǎn)。這給停電線路掛接地線的操作帶來極大的不便。

當(dāng)前形勢下，新能源入戶，并且可以逆饋入網(wǎng)，更增加了配電網(wǎng)的復(fù)雜性。檢修時，不僅要考慮用戶線路和設(shè)備中殘余電能的釋放、檢修時防止重合閘等問題，還要考慮用戶側(cè)的逆饋能量免于接地短路，以及防止對檢修人員造成傷害。傳統(tǒng)的低壓配電線路停電檢修時，電纜線路采用單根接地棒進(jìn)行接地，不能科學(xué)智能的判斷出停電線路運(yùn)行時是否還存在剩余的電壓，無法保證線路設(shè)備和人身安全。而且每次在停電線路檢修時，都要隨時隨地?cái)y帶不方便，還需要將接地棒與所接地的線路對接，耗費(fèi)人力工時，存在安全隱患。

因此，亟需研制一款在低壓電環(huán)境下，用于各類用戶配電檢修的智能保護(hù)型配電檢修安全接地操作箱，有效利用電子監(jiān)測單元，檢測和保護(hù)接地箱的正確操作，減少人員的壓力，提高安全性和可靠性。

1. 智能接地箱設(shè)計(jì)思路

1.1防止帶電掛接地線的智能監(jiān)測方法研究

智能保護(hù)接地箱，必須具備防止帶電掛接地線的功能。避免在線路未停電時操作接地裝置，造成金屬性短路，引起線路跳閘，擴(kuò)大停電范圍。對用戶走線不明確的場所，一旦檢修人員誤判線路，可能會遭遇帶電危險(xiǎn)。對于未按正確過程操作的行為，智能監(jiān)測應(yīng)能給出指示，給出被檢修線路的電壓真實(shí)值，并且對強(qiáng)行帶電接地行為，給出警告，同時能實(shí)現(xiàn)機(jī)械閉鎖，阻止接地行為。

1.2接地裝置的可靠接地強(qiáng)度研究

在檢修過程中，停電線路遭遇異常重合閘時的接地強(qiáng)度，包括首端供電開關(guān)的重合，用戶側(cè)的自備電源、光伏逆饋等送電操作等情況。在此過程中，接地體、上引線、接地設(shè)備，在短路沖擊下不會損壞，以可靠強(qiáng)度維持接地狀態(tài)，確保維護(hù)工作人員的人身安全。

采用合理設(shè)計(jì)強(qiáng)度，包括接地聯(lián)絡(luò)線、接地刀閘、接地上引線以及各類配件，必須有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和引流強(qiáng)度，確?？煽拷拥睾湍褪軟_擊，并能可靠地多次重復(fù)操作，避免臨時掛接地線時可能遭遇的各種麻煩，減少事故發(fā)生的幾率。

1.3可靠接地方式的選擇和接地箱的安裝方式的設(shè)計(jì)

根據(jù)接地操作箱應(yīng)有的強(qiáng)度需求，研究適用于新建用戶線路、老用戶改造線路的接地體設(shè)置方案，選擇恰當(dāng)?shù)慕拥仉娮柚?，并?guī)定上引線規(guī)格和上引方式。對于接地箱的安裝位置和安裝方式進(jìn)行研究和實(shí)踐，需提高接地操作便捷性，同時也要確保日常運(yùn)行時有足夠的安全性，并禁止他人隨意操作接地刀閘。

2 智能接地箱控制原理及功能實(shí)現(xiàn)要求

智能保護(hù)型配電檢修安全接地操作箱，可以對通過智能判斷協(xié)助運(yùn)檢人員正確的重合閘刀，在一條線路完成一次安裝后，當(dāng)該線路出現(xiàn)停電檢修時，可以完全代替接地棒。

控制原理圖如圖1，主要的功能實(shí)現(xiàn)包括：

1）、能起到很好的接地保護(hù)作用。

2）、接地箱內(nèi)部裝有ABC三項(xiàng)的閘刀，通過合上/拉開刀閘，進(jìn)行有效的接地和斷開。

3）、紅外探測聯(lián)動功能：當(dāng)設(shè)備監(jiān)測到當(dāng)前所檢修的低壓線路存在運(yùn)行電壓時，如果檢修人員前去合上閘刀，則會觸發(fā)紅外探測裝置，聯(lián)動控制插銷，使閘刀無法合上。當(dāng)設(shè)備監(jiān)測到當(dāng)前所檢修的低壓線路沒有電壓時，可以順利合上閘刀，起到接地保護(hù)的作用。

4）、現(xiàn)場顯示屏：當(dāng)打開接地箱的箱門時，通過顯示裝置可以實(shí)時查看當(dāng)前線路的電壓值。

3技術(shù)要點(diǎn)分析

3.1沖擊耐受試驗(yàn)要求

按設(shè)計(jì)引流值，對符合設(shè)計(jì)和安裝要求的接地箱，作接地時的重合閘試驗(yàn)，和引流試驗(yàn)，接地箱應(yīng)該有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和電氣強(qiáng)度。

3.2 智能保護(hù)功能

智能接地箱在線路未停電時，應(yīng)能提供線路（包括三相線路、單相線路）的實(shí)際電壓值，并提供帶電警示燈；在線路帶電的情況下，智能接地裝置應(yīng)能對接地刀閘的操作行為進(jìn)行警告，并進(jìn)行自鎖，即使強(qiáng)行操作接地，也無法實(shí)施接地操作。

3.3 接地操作和可視斷口

智能保護(hù)接地箱，可以多次可靠進(jìn)行接地操作。接地開斷后，提供可視斷口，供檢修人員檢查核對。

3.4 防雨、防污能力

智能保護(hù)接地箱，在許可的安裝地點(diǎn)，滿足防雨、防水、防污等要求，保證可靠性，不出現(xiàn)導(dǎo)體受損、機(jī)構(gòu)失靈等現(xiàn)象，確保保護(hù)機(jī)構(gòu)、自鎖機(jī)構(gòu)能準(zhǔn)確動作，接地操作得到有效的監(jiān)護(hù)。

4應(yīng)用效果分析

4.1 規(guī)范用戶配電線路的接地設(shè)施

有效安裝了智能保護(hù)接地箱的用戶，在進(jìn)行檢修時，不需要另配接地線等檢修材料和工具，將原來的尋找接地樁、驗(yàn)電、掛接地線等工作，簡化為利用智能接地箱進(jìn)行簡便的操作，將各種用戶線路無規(guī)范接地體、接地點(diǎn)的狀況，徹底規(guī)范為一個標(biāo)準(zhǔn)的接地設(shè)備，為操作票的執(zhí)行、操作過程的標(biāo)準(zhǔn)化、操作過程中的驗(yàn)證和復(fù)核等檢修必備內(nèi)容，提供了可靠支撐的保障。

4.2 減輕檢修人員的負(fù)擔(dān)和規(guī)避檢修風(fēng)險(xiǎn)

普及智能接地箱，用很低的代價(jià)，實(shí)現(xiàn)接地行為的標(biāo)準(zhǔn)化，可以很大程度上減輕檢修人員的心理壓力和工作負(fù)擔(dān)，繼而可以采用規(guī)范的操作程序進(jìn)行檢修操作，唱票、執(zhí)行、相互校核等檢修必備工作可以流程化，避免因接地行為冗長，破壞了檢修工作的連貫性，引發(fā)疏漏。

4.3 提高接地可靠性保障人身安全

智能保護(hù)接地箱，可以有效阻止帶電掛接地線的行為發(fā)生，并有足夠的接地和引流強(qiáng)度，在遭遇重合閘時，不會因自身損壞而使被檢修線路復(fù)電，進(jìn)而危及檢修人員的安全。

5 .結(jié)束語

智能保護(hù)接地箱，可以有效阻止帶電掛接地線的行為發(fā)生，并有足夠的接地和引流強(qiáng)度，在遭遇重合閘時，不會因自身損壞而使被檢修線路復(fù)電，進(jìn)而危及檢修人員的安全；實(shí)現(xiàn)檢修時停電狀態(tài)下的可靠接地操作，并具備防止線路帶電時誤合接地刀閘的智能保護(hù)功能。

因此，智能保護(hù)接地箱具備綜合成本低、設(shè)置規(guī)范、可靠性高，并具備智能防誤操作等特點(diǎn)，可以大大提高檢修工作的效率，保障人身安全，避免各種疏漏導(dǎo)致的跳閘故障、人身危害等情況的發(fā)生，具有很好的市場推廣價(jià)值。

本文研究內(nèi)容來自國網(wǎng)浙江省電力公司科技項(xiàng)目《0.4kV智能保護(hù)接地箱的研究與開發(fā)項(xiàng)目》。

參考文獻(xiàn)：

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