关于接地开关

发布时间：

2025-05-13

来源：

会说电气

很多人认为接地开关只是简单的接地装置，只有合得上，能够保持接地连接就好了，因此对于接地开关不当回事，触头、弹簧等都用简单便宜的材料，而厂家也不会关注接地开关的性能、质量好坏，只要能用，合得上，分得开就好。

其实不然，接地开关的作用是电气设备维修检查等操作时，保证人员安全，对于1万伏、3万5以及更高电压等级的设备必须在可靠接地的情况下才能检修。

挂接地线是一种方法，但接地开关绝不是简单把主回路与大地连接那么简单。通过接地开关则是更加安全可靠的方法，不论是负载设备，还是电线、电缆，即使回路断开，还会存储一定的电量，长电缆的对地电容，设备中的电感、电容回路等，这些积累储存的电量需要很长时间消耗掉，如果释放前维修人员接触，就会与大地构成回路，从而通过人体释放电能，造成人员触电伤害。
通过具备关合能力的接地开关，将线路中存在的残余电荷释放掉至关重要。
电力系统接地开关的作用- 造成人为接地，满足保护要求。保证回路中有明显的机械接地点，确定线路无残压，保证检修及线路停运的安全;- 代替携带型地线，在高压设备和线路检修时将设备接地，保护安全;- 接地开关配置的位置一般来讲会在断路器两侧隔离开关的旁边，它起到了当断路器检修的时候两侧可以有效的接地，保证人身安全的作用。不要求具备关合功能，只能承受短路电流，也就是动热稳定;- 线路侧的接地，主要具备关合短路电流和开合感应电流，保护下级设备不受到损害；
在断路器设备指向处于试验位置的时候，只有当线路侧指示无电，并且带电显示装置指示有电且可以正常运行，闭锁电磁铁显示有电且可以正常运行的时候，方可闭合接地开关。带电显示装置或闭锁电磁铁任一发生故障或失电，都将无法进行合闸操作。带电显示传感器故障或断线时，会在带电显示器上通过指示灯反应出来。
关于接地开关的关合，很多客户要求E2级5次关合，关合试验在额定电压下进行，关合短路电流有63/80/100/130kA。影响关合能力的因素主要有:
1.合闸速度够快就可以减少预击穿触头的烧蚀，燃弧时间短。空气中12/24kV接地开关合闸速度在4-5m/s，SF6中仅需2-3m/s，而环保气体由于绝缘强度与空气接近，因此采用SF6接地开关的合闸速度就无法通过关合试验。空气中40.5kV接地开关的合闸速度要提高到6-7m/s。
2.触头形状采用圆形，棒状静触头触头电场均匀、同样动触头也要好的形状，电场均匀分布，减少电气击穿距离。
3.触头材料同样耐烧蚀性强的触头也可以减少烧蚀，特别是高电压如40.5kV及以上的开关，采用铜钨引弧触头，或铜钨合金作为触头头部也可以减少烧蚀。
4.触头压力是判断接地开关承受热稳定能力的关键指标。根据触头压力计算接触电阻，以计算触头连接处的电压降，根据电压降判断热稳定下触头是否会被熔焊。而触头压力对关合的影响，体现在触头合闸后能够很快停止，不会反弹造成烧蚀。
5.关合对触头对中性要求很高，偏斜、对中性差，都会引起触头偏烧，一边烧蚀严重，影响后面几次关合。
6.连接布置涉及到合闸时的电动力方向，电动力方向有利于合闸，则会加快合闸速度，减少烧蚀，反之，则降低合闸速度，加大触头烧蚀时间。

7.绝缘介质灭弧性能，绝缘介质直接影响到预击穿距离，从而影响到烧蚀程度，SF6气体绝缘强度高，只为空气的1/3，因此相同合闸速度下触头的接触烧蚀明显小。又因为SF6中气体间隙小，动刀长度短，因此一般SF6接地开关的合闸线速度比空气中小，需要提高角速度来提高线速度。
合闸速度、连接布置、触头压力是影响关合能力的主要因素，高压接地开关触头材料也是关键因素。各种因素需要相辅相成，盲目的增加合闸速度需要加大弹簧能量，意外着操作力加大，开关的寿命受影响，成本高; 而通过合理的设计，如连接布置，电动力帮助关合，则可以起到事半功倍的效果。