中压线路配电隔离开关接地装置的可靠性分析与设计

中压线路配电隔离开关接地装置的可靠性分析与设计

刘洪光 邹燃 何联鹏 王兴兵 王兴洪

云南电网有限责任公司文山供电局 云南 663000

摘要：在配网线路转检修停复电操作中，当断路器转冷备用操作完成后，需要到下一基杆塔甚至是后几基杆塔装设接地线，需花费时间约30分钟至1小时，会造成大量的时间浪费，并且，在工作地点转移的过程中存在安全工器具损坏风险和交通安全风险。到达操作现场后正常操作也需要30分钟到1小时，如果在登杆操作过程中遇到特殊天气、人员身体状况不满足无法登杆操作，会造成操作时间延长甚至取消作业的情况。一个完整的停复电操作（含路程）最快所需时间为2个小时左右，操作时间过长，人员体能消耗大，存在高坠、触电、交通安全等风险。

关键词：中压线路；配电隔离开关；可靠性分析

一、引言

本文设计一种中压线路配电隔离开关接地装置，在原隔离开关的基础上增加一组接地开关，使操作人员在运行线路转检修状态时，拉开隔离开关为线路冷备用，再合上接地开关后，线路就处于检修状态，使用通用的绝缘操作杆进行操作。能够快速对线路进行转检修停复电操作，缩短作业时间，减少客户平均停电时间；能有效利用人力资源，不管年龄大小，具备资质均可操作；能杜绝因天气原因无法登杆操作；降低人员触电风险、高坠风险、降低人员行车中的交通安全风险、提高供电可靠性。

二、中压线路配电隔离开关接地装置的设计

标注：1－绝缘连杆；2－导电触头；3－传动杆；4－切换刀板；5－接地触头；6－接地端子；7－底座；8－状态切换闸；9-限位卡；10－分度销；11－固定轮。

如图所示，中压线路配电隔离开关接地装置是一种中压线路配电隔离开关接地装置。具体的，所述三组绝缘联杆1的杆体中部分别用连接销连接，杆体上端用一根长轴穿过所有切换刀板4与刀板固定相连，下端的孔洞穿过传动杆3，均匀分布在传动杆3上，起到连接和传递动力的作用；

进一步，所述导电触头2固定在运行侧的绝缘子顶部，导电触头2下有接线板，架空导线线尾穿入铜鼻子用螺栓固定在接线板上；

进一步，所述传动杆3贯穿底座7两端，其中一端为操作端，在与底座7外部连接处安装限位卡9，端头连接固定轮11，固定轮11上有螺栓，用螺栓将状态切换闸8中部与固定轮11连接固定为一体，状态切换闸8用于对设备进行“运行、冷备用、检修”三种状态的切换；

进一步，所述接地触头5安装在检修侧的绝缘子顶部，所有触头通过下方的接地端子排联通，并汇集到接地端子6，接地线线头用铜鼻子压接好后与接地端子6固定连接，当切换刀板4合到接地触头5内时，完成快速接地操作；

进一步，所述分度销10内部有弹簧，平时顶部锁舌为弹起状态，用于阻挡限位卡9，用操作杆拉动分度销10拉环，旋转90度后分度销的锁舌回缩，再次拉动状态切换闸8，限位卡9才可以转动到下一状态，可以防止误操作；

进一步，当切换刀板4处于中间位置时为冷备用状态，按照安规规定从运行转检修或从检修转运行，不可直接一步转换，必须过渡到备用状态，待调度人员对各项技术指标确认后才可切换下一状态，为防止状态切换时直接完成检修状态与运行状态的直接切换，使用限位卡9与分度销10配合实现闭锁功能，即分步切换功能。比如当设备处于运行状态时拉下状态切换闸8，传动杆3带动限位卡9同时转运，当转动到冷备用状态时被分度销10锁舌阻挡，必须拉动分度销10的拉环将锁舌回缩后再次拉动状态切换闸8，限位卡9才能转动；

在10kV配网系统中，智能断路器两侧都安装隔离开关，在台变支线T接处也增加了隔离开关，在实际工作过程中，在智能断路器两侧隔离开关或者台变支线T接处隔离开关上，使用中压线路配电隔离开关接地装置，增加了接地开关功能，操作人员在操作线路转为检修状态时，拉开隔离开关为线路冷备用，再合上接地开关后，线路就处于检修状态，能实现快速对线路进行转检修停复电操作。同时在开关底座上加装一组闭锁装置，解决误操作问题。

当需要对线路停电检修时，作业人员站在地面，使用绝缘操作杆钩住状态切换闸8检修侧的挂点，拉动操作杆，传动杆3同时转动，带动与其相连的绝缘连杆1，绝缘连杆1带动切换刀板4与运行侧的导电触头2分离，当到达中间的冷备用状态时，在闭锁装置限位卡9的阻挡下，设备停留在冷备用状态，待调度人员对各项技术指标确认后才可切换到检修状态，进行切换时，使用操作杆拉下分度销10的拉环，旋转90度后放开操作杆，使分度销10在内部弹簧的作用力下，锁舌回缩并卡死在分度销内部，此时，再使用操作杆钩住状态切换闸8检修侧的挂点，传动杆3不再受到阻挡，在力的作用下切换刀板4嵌入接地触头5内，即完成接地工作，此时需要使用操作杆钩住分度销10的拉环，回旋90度，使分度销10恢复闭锁状态；进一步，当完成检修后，反向分步操作，先返回冷备用状态，最后返回运行状态。

三、中压线路配电隔离开关接地装置的可靠性分析

可靠性是指系统故障发生的概率以及停电时间，而配电装置接地性能则主要体现在其对系统电压稳定性、设备运行安全性及供电质量等方面。由于中压线路具有较大的电气量和容量特点，因此在进行实际操作时需要确保配电网能够安全正常工作。为了保证电力网络稳定可靠运行就必须提高电力网架结构设计合理性与可靠性建设；同时还需加强可靠性管理水平。

[1]

中压配电线路的接地装置主要有以下几种：断路器、避雷针和电流互感器。其中，在开关柜内，其作用是对电压进行控制；而当隔离开关检修时就可以将高压电源与低压电网相连。因为开关设备具有一定危险性及随机性等原因使得其故障率较高且影响范围较大；另外由于继电器的频繁使用可能会导致线路跳闸现象出现从而造成停电事故的发生概率增加。

中压配电网络的可靠性分析主要是通过对线路故障电流、电压和功率等数据进行采集，并将其作为参考依据，计算出电气量与这些参数之间的关系。在实际工作过程当中由于线路复杂程度高且设备数量多以及输电线种类繁多。所以就需要对供电方式及电源分配方式加以确定；另外就是要根据不同地区负荷情况来选择合适配电装置并设计接地保护器的型号、规格和结构等内容；最后还需考虑可靠性问题。[2]

对于中压配电网络，由于其特殊的工作环境和电气设备，需要进行可靠的接地保护。在实际操作过程当中，中低压线路隔离开关与高压系统相接触时发生短路故障或跳闸。这就要求对该环节采取相应措施来保证整个电力系统不间断供电；同时也要注意的是不能导致断开事故造成巨大经济损失和人员伤亡等问题出现，而引起的误动作、失灵及烧毁等现象都属于接地保护装置失效，从而影响了配电设备正常工作。

四、总结

中压线路的接地系统主要是由两个部分组成，即输电网络和变电站配电线来进行连接。其中输电线路包括了高压开关设备、高低电压互感器等。而在110kV及以上电压等级。其故障电流所占比例较大；35KV及以下单相接地短路电流较小，但是由于过载运行会产生大量热的作用以及带负载起动时造成冲击后果，所以对于这些接地系统而言必须要加强供电的可靠性和安全性。

参考文献：
[1]陈翘.关于配电线路中接地装置施工技术分析[J].科学大众,2019:2.
[2]倪前风.关于配电线路施工中接地装置施工技术的分析[J].理财周刊,2020:157.