低压成套开关设备的现状与发展趋势分析_谢金娥.pdf

Application 创新应用384 电子技术 第 52 卷 第 4 期（总第 557 期）2023 年 4 月关设备的安全使用也是一项重点，并且是故障检修的主要组成部分。为了保证低压成套开关设备的安全使用，需要遵照标准要求设计设备保护电路。保护接地是设备使用的前提，可以在设备出现漏电故障等问题时，将泄露的电流引入到地下，这样可以防止工作人员因此而触电发生安全事故。设备保护电路的使用范围很广泛，比如保护接地，任何类型以及电压等级的电流，不限制环境，都需要进行保护接地，以保证安全性。如果设备与保护导体连接好，如果有带电的物体与设备外壳接触，此时可能出现单相短路问题，而且产生的电流很大，会推动设备上的保护装置立刻动作，断开故障部位的电力供应，这样就消除了其他部分可能的触电风险。对电力系统的低压成套开关设备依靠保护电路进行保护工作，主要是为了保证系统内开关设备的正常运行，进而可以正常控制各类电气设备，维持电力系统的正常运转，以此保证电力系统正常提供电力输出，从而实现安全稳定供电。利用保护电路技术可以在生产过程中结合低压成套开关设备的运行状态，如果设备出现故障问题，可以快速明确故障位点，对故障机组进行快速切断和处理，以此保护周围的线路，保证设备不会引发触电故障，并可以保证其他部分的电力设备稳定运行。比如说漏电保护装置，不仅可以切断故障部位，进行故障0 引言在低压成套开关设备中，需要设置良好的设备保护电路，连接电力系统内部的所有低压成套开关设备，建立起连续性的保护动作，实现长期连续的安全保护，防止出现漏电故障、触电故障等问题，保障工作人员的安全使用。本次就对此进行分析。1 低压成套开关设备低压成套设备是对允许在400V的额定电压等级中使用的设备的统称，类型很多，包括配电盘、开关箱等。此种设备在低压系统中有广泛应用，可以支持进行配电、电气传动以及设备的自动化控制。其中开关设备则是此种设备中负责进行电力输配控制和保护的设备，应用十分广泛，基本上应用于所有存在电气设备的场地，数量众多。低压成套开关设备简称低压开关柜，由1个低压配电方案组成，功能广泛，负责电能的转换与分配、保护人员防止触电、保护设备防止受外界环境因素影响，并可以防范动物的进入等。2 低压成套开关设备中的保护电路在电力系统中，低压成套开关设备有着广泛应用，特别是随着电气设备自动化水平的不断提升，很多大型电气设备都实现智能控制，普遍应用自动调节系统，而这带来越来越多的低压成套开关设备的使用。因此在电力系统安全运行中，低压成套开作者简介：刘香玉，天津天传电控设备检测有限公司，天津电气科学研究院有限公司；研究方向：电气工程。收稿日期：2022-06-07；修回日期：2023-04-12。摘要：阐述低压成套开关设备的特点，成套开关设备中的保护电路，设备保护电路对低压成套开关设备安全运行的作用，需要保证其连续性，以提升安全保护水平，从而保障电气设备的可靠性。关键词：保护电路，成套开关设备，连续性，可靠性。中图分类号：TM643文章编号：1000-0755(2023)04-0384-02文献引用格式：谢金娥，刘香玉，吕培禾，李连航，陈子鑫.低压成套开关设备的现状与发展趋势分析J.电子技术,2023,52(04):384-385.低压成套开关设备的现状与发展趋势分析谢金娥1,2，刘香玉1,2，吕培禾1,2，李连航1,2，陈子鑫1,2 （1.天津天传电控设备检测有限公司，天津 300300；2.天津电气科学研究院有限公司，天津 300180）Abstract This paper expounds the characteristics of low-voltage switchgear,the protective circuits in the switchgear,and the role of equipment protection circuits in the safe operation of low-voltage switchgear.It is necessary to ensure its continuity in order to improve the level of safety protection and ensure the reliability of electrical equipment.Index Terms protective circuit,complete switchgear,continuity,reliability.Analysis of Situation and Development Trends of Low Voltage Complete SwitchgearXIE Jine1,2,LIU Xiangyu1,2,LYU Peihe1,2,LI Lianhang1,2,CHEN Zixin1,2(1.Tianjin Tianchuan Electric Control Equipment Testing Co.,Ltd.,Tianjin 300300,China.2.Tianjin Electric Science Research Institute Co.,Ltd.,Tianjin 300180,China.)Application 创新应用电子技术 第 52 卷 第 4 期（总第 557 期）2023 年 4 月 385处理，还能持续监测供电系统组的运行状态，为正常的生产和运行保驾护航。所以，低压成套开关设备保护电路的存在，不仅可以保证低压成套开关设备、电气设备、周围线路的正常运行，还可以保证电力正常输出，对于稳定供配电具有积极意义。3 低压成套开关设备保护电路的连续性分析该设备是由有壳体、元器件、梁架等结构共同组成的设备类型，要想保证设备的安全使用，需求保护电路连续发挥保护作用。目前来说，要求设备的柜门、柜体等所有金属部件都严格遵循电力行业的标准进行接地，形成接地保护，并保证这种保护作用可以连续提供。具体来说，设备借助直接或由保护导体完成的相互有效连接，实现保护电路作用的连续提供；但对于这个中间介质，要与保护器件的动作值相对应，在后者的动作电流和时间范围内，如果出现故障问题，只会保护设备，而不会破坏保护电路。这样可以更好的保证低压成套开关设备的安全运行。设备的保护电路连接，要保证在各种元器件之间及其与其他导电结构之间进行控制，将设备变成一体的电路结构。在进行设备的安装配置操作时，如果没有全面将所有应该连接的部件做好连接，一旦出现短路问题，会导致接地装置丧失作用，无法做到接地保护，继而带来漏电风险。这种情况下，设备外壳上覆有较大电流，如有人员碰到就会发生安全事故，造成安全隐患。另外，目前各单位都对低压成套开关设备的电器元件、金属底座以及其他的金属构件等设置了保护电路连续性措施，但如果具体部件安装时没有遵循要求进行，导致增加实际电阻，此时也会带来上述安全隐患。这是因为这些部位设置的保护电路连续性措施，其安装质量需要进行连续性测试，经过了短路电流的测试合格，才允许投入运行。GB 7251-87，低压成套开关设备中有明确要求，要求对其要验证对于短路电流的耐受能力，这是很关键的安全性指标，关系到该设备的使用。而进行验证的指标，是查看接地电阻的大小，这基本是所有电器设备安全标准的指标之一，但并不固定，在不同情况有不同标准。低压成套开关设备保护电路的作用原理，（1）附加直流电保护。利用漏电保护器，安装欧姆表，实时监测接地电阻，如果检测出绝缘阻抗系数变化较大，就说明出现漏电故障。为了更好地掌控系数的变化，需要在保护电路内部进行改造，产生直流电流，更加便利的获取绝缘阻值变化。（2）零序电流保护。零序电流与绝缘电阻作用后会产生电流。因为设备自身具备接地保护装置，电流与土地不相接，所以内部没有零序电流，此时电流出现在绝缘组与故障点之间。如果设备上的支路很多，相互独立，即使有保护装置也无法准确反馈出故障问题，因为某个支路故障，其他支路也受影响，都变成故障电流。此时故障线路的零序电流大于非故障线路，以此实现选择性保护。（3）零序功率方向保护。如果在某系统中出现漏电情况，可以采取多个方法进行分析，利用电压变化判断故障问题所在位置，或直接利用跳闸进行保护。低压成套开关设备可以选择直接使用检测漏电故障保护器。但不管选择何种保护电路技术，都要对设备和系统进行检修，定期维护和保养，及时排查安全隐患。有条件的可以使用自动化控制，一切由设定好的程序进行把控，这样可以避免人为操作带来不良影响。对此电力部门需要制定科学的巡护制度，规划好巡查的时间和次数以及频率，制定科学的路线，可以尽量一次性全部巡查完；特别是对于存在于恶劣环境中的设备，需要尽力避免容易出现故障的区域，或为此安装特定的保护装置。日常工作是要注意关注设备的外部变化，如果出现褪色、变暗等情况，可能是因为过热而老化引起，需要进行及时处理。如果设备的某个部件需要更换，将这个部件取出时，应不会对保护电路造成影响，使其丧失作用。最关键的是，保护电路本身的零部件，也需要进行科学设计，保证性能可以承载保护作用的发挥，能够支撑较大的热应力以及电动应力。这一点很重要，如果保护电路自身都不能承载设备所处场所的电流和电压可能的故障压力，那么也就不能发挥其保护作用，更不能保证其连续性。4 结语低压成套开关设备在电力系统中的应用很广泛，需要保证安全使用，以维护电气设备的正常稳定运行。设备保护电路对低压成套开关设备的安全运行起到重要作用，需要保证其连续性，以提升安全保护水平，进而保障设备的可靠性，保障电力系统的稳定发展。参考文献1 王丽.低压成套开关设备可靠性预测及全寿命周期成本评估方法的研究D.河北:河北工业大学,2017.2 聂俊岚,王景芹.基于层次分析法确立低压成套开关设备可靠性指标体系J.低压电器,2005(07):3-6+61.3 杜然珑,戴宇飞,张晓戈,张鑫,刘振.试论低压成套开关设备短路耐受强度试验方法J.中国设备工程,2021(08):153-154.4 徐书雨,王景芹,王蒙,田思,张冬梅.低压成套开关设备先验信息的可信性检验研究J.河北工业大学学报,2014,43(03):1-5.5 刘亚男,韩雪,沈志达,梁越,马立男.低压成套开关设备的设计与可靠性分析J.集成电路应用,2023,40(02):186-187.