阮诗田 陈庆波 陈新芳 钟健

摘要：随着电力线路施工安全事故频发，安全形势严峻的影响，各级电力行业都投入了大量的人力和物力到安全生产上，体现了以人为本的安全关怀。在低压线路停电施工的时候，我们一直延续了一种安全措施的处理方式，就是在配电 JP 柜低压断路器停电后，必须登杆装设接地线，确保在整个施工工程中不会送电危及低压线路作业人员;这种工作方式能有效确保触电风险，但同时也增加了低压台区运维管理人员的工作量和安全风险。本文提出了一种新的设备设计思路，通过在 JP 柜上组装接地装置的设计方式，实现 JP 柜就地转检修接地，达到保护检修人员的目的。这种设计可以实现人员的减负，操作更为简便快捷，且体现了运维管理的科学性，可以更好地服务于配电台区的管理。

关键词：JP 柜;接地装置;安全;简便快捷;节能增效

1.配电 JP 柜低压出线转检修模拟测试

针对配电JP柜低压出线转检修操作，我们组织了现场测试，测试主要针对配电 JP 柜低压出线进行转检修的操作时间进行统计，一共测试了 5 次，分别编号为#1、#2、#3、#4、#5。本次测评依据《电业安全工作规程》和《云南电网有限责任公司配电网操作票实施细则》进行操作模拟测试，并参考历史测评方法及实际操作情况，明确测试过程的展示，并且能与云南电网现有规范导则有较好的匹配。测试内容主要是操作的步骤环节分解和操作时间的测定。实测使用经过检验的秒表，测试结果现场认定。经过5次由不同人的测试，我们得出测试结果的平均值是39分48秒，而且根据测试现场的实际情景展示，我们对测试过程进行了步骤分解，由测试结果看出：在进行配电JP 柜低压侧转检修操作中，耗费时间过多，且人员转移、登杆及接地线的工作较为繁琐，这种工作方式在现场观察中被认为是复杂、刻板，缺乏创新性。人员在登杆过程中，暴露了坠落和触电的风险，加上人员对工具 的使用，应该说较大地考验了人员的身体素质和技术素养，这种落后的工作方式已经难以适应现代化生产的要求。

2.配电 JP 柜接地装置的设计思路

基于JP柜的设计及设备性能，登杆装设接地线是合理且必须的关键安全环节，是否可以考虑，在确保实现安全效果的前提下，我们对设备进行合理的完善。首先对配电 JP 柜低压出线转检修操作实现的安全效果进行分析。

通过装设接地线的方式实现了JP柜出线侧低压A、B、C、N 四相短路接地，这样即便突然来电，电流也会于JP 柜处就地引入大地迫使其短路引起高压熔丝熔断，达到保护检修人员的目的。

关于通过短路接地线实现保护检修人员的设计， 我们可以参考 10kV 中压开关柜设备设计的更迭历史。我国中压开关柜从仿制苏联产品开始，逐步走上可自主开发的漫长历程。最初使用的 GG-1A 系列的固定敞开顶开关柜，这种开关柜结构简单，防误性能差，停电线路进行转检修操作时必须打开柜门装设接地线，这种工作方法与我们现在在JP 柜后段线路装设接地线的工作方式是相同的。

但中压开关柜发展到现在的铠装固定柜和手车柜产品都比较成熟，除了较为可靠的封闭保护外壳以外， 在开关柜内都设置了检修时将回路短路接地的机械接地开关装置，这样在设备检修时，在可能来电的各侧形成明显的接地点，保护工作人员免除突然来电的伤害;这种方式除了接地可靠外，操作方便、实用安全的特点使得运维人员脱离了装设接地线的落后模式。

3.配电 JP 柜接地装置的设计方案

隨着电网改造的深入，大量的JP柜被应用于农村电力线路及各配电台区中，JP柜设备更新换代加快， 其主要发展变化体现在两个方面，一个是单一功能逐步向综合性能转化，以前只起到分配电力供应的作用， 现在已经集合了电能分配、计量、保护、控制、无功补偿、信息传输等功能于一体。另外一个变化是体积越来越大，随着组合的功能多，JP 柜的柜体由以前的单舱室空间已经衍变为四舱室布置，分别对应进线室、 无功补偿室、计量室和出线室，我们对出线室进行测量，发现其空间有了可以进行接地装置布置安装的可能，所以我们在电气原理上设计了配电 JP 柜低压出线组合接地装置的原理图，如上图2所示：

通过图纸我们可以看到，只要把接地装置安装到配电 JP 柜的低压出线断路器下方，实现在转检修时通过操作机构实现其四相闭合接地的功能，这样依然可以达到保护检修人员的目的。这种方法等于在配电 JP 柜原有设备上增加了出线接地的功能，是对其技术能力的一大填补，结合着中压开关柜的发展经验，我们认为这种设备的技术改造极有发展前景。

在具体的设计方面，我们根据现有JP柜典型设计进行方案布置，但不排除有的JP柜设备出线柜布置比较紧凑，难以满足组合接地装置的要求，如果在JP 柜技术规范逐步明确了对出线接地装置的需求后，那么厂家对 JP 柜出线柜进行适当调整以满足要求是有必要的，且也可以在专利授权的前提下，选择合适的接地装置型式。根据实物布置图，我们进行了JP柜接地装置分析及设计，主要是利用其出线柜的宽阔空间，把接地刀闸组合进去，方案步骤如下（见图3）：1）首先在低压断路器出线端子上焊接带弹性的咬口式静触头;2） 低压断路器一般有三相出线端子，根据 TN-S 接线方式设备外壳和工作接地分开的要求，需要再增加一相零线端子，端子连接零线母线排，端子下面使用绝缘材料支座以便和设备外壳绝缘;3）接地装置采用转动型 刀闸的样式，通过连杆及支座的装配实现可以转动四相刀闸与接地静触头闭合;4）闭合后由于连杆已经用 软铜线与接地小母线排连接，所以低压断路器三相负荷端子和零线端子立即实现短路接地，达到保护工作人员的效果。在完成接地装置的组装工作以后，我们也可以在 柜体内增加一些防误闭锁的设计;比如，可以在刀闸拉开后用挂锁将操作手柄锁住;比如，可以用一块卡位联片在断路器分开时将分位固定，这些防误装置将大大地完善其功能的实用性。

4. 配电 JP 柜接地装置的设计效果分析

根据配电 JP 柜的设计功能效果，我们对JP 柜低压出线侧转检修工作进行动作分解，现在可以排除那些登杆、装设接地线等繁琐的工作，我们现在的操作动作可以用三个步骤就可以实现：1）拉开低压侧断路器; 2）就地验电;3）合上接地刀闸;而且三个步骤全部可以在 JP 柜操作位置上实现。

4.1 操作时间效果 我们按照操作流程对比原操作测试再次进行了 5 组配电JP 柜低压出线进行转检修的测试。

4.2 对比测试结果我们可以发现，只要把上下电杆、接地线方面的繁琐动作排除出去，留下在 JP 柜操作位置就可以实现的操作流程，用操作接地装置来实现原先装设接地线的保护效果，只需要平均6分29秒的操作时间，节省了33分20秒;如果考虑到恢复送电时候还要拆除接地的操作，我们每进行一次配变低压停电检修工作，采用了新的接地装置后，大约可以节约一个小时的停复电时间。

4.3接地电阻效果，以往我们在装设接地线时，接地电阻其实并不可靠，一个要依赖于当地的土壤电阻率， 同时受到螺丝紧固、接地棒埋深的影响，接地电阻值并不乐观，如果不做专门的处理，那么接地电阻值大约只有 20-30Ω，这样当有突然来电时，接地线的泄流效果并不理想，而我们知道，人体能承受的电流非常小，当有 30mA 的电流流过时就有生命危险。但是采用了配电 JP 柜组合接地装置的方式，其可以利用 JP 柜外壳接地系统，基本可以保证接地电阻在10Ω以下，而且，JP 柜的接地电阻是可以提前测量并整改提升的，不像野外装设接地线时，只能依赖于接地棒埋深，棒线连接的紧固力的调整，实际上对于接地电阻的确保已经处于失控状态。

4.4风险的降低效果 高处坠落是电力行业频次最高的电力事故之一，平均每年高坠死亡人数都在 15 人左右，轻伤事故则难以统计;如果不需要进行登杆作业，对于高坠风险的降低效果是不言而喻的。而且登杆后人体暴露在中低压电杆、导线的直接威胁下，在验电、穿越导线的过程中，一旦出现了难以管控的因素，风险值立即急剧增加。我们回顾今年昭通的安全事故，就是在低压停电登杆装设接地线时， 与高压导线距离不足造成的人身触电伤亡事故。经过国家统计，低压触电的事故多于高压触电，而农村触电事故又多于城镇触电事故。通过配电 JP 柜出线接地装置的完善，对于高坠和触电的风险的控制， 将随着时间的推移显示出更强大的意义。

4.5其他效果 从上图可以看到，配电JP柜已经具备了可以用两个断路器来控制两回出线的功能（100kVA 及以上型号），从原理上来说，如果确定了检修范围只涉及一回出线则可以继续维持另一回的供电状态，减少停电范围。但实际操作中，由于登杆装设接地线临近带电回路的影响，我们往往要陪停非检修回路以完成操作。但是采用新设计方案后，可以精确地做好需检修哪一回就操作哪一回。其次，如果装设接地线的电杆低压电线回路较多， 那么需要装设的接地线也要随之增加，不仅实际延长，而且供电所运维人员的劳动强度将成倍增加，不利于供电所精兵简政工作的推进。

总结

基于精益化管理的思路，配电 JP 柜低压侧转检修时登杆装设接地线的工作方式已经无法跟上现代生产的需要，且安全风险在作业过程中暴露较为突出，所以我们要改变思路，将接地装置组合到 JP 柜内，实现就地操作。实地测试证明，这种方式安全可靠，操作简便，能效高，对于提高供电可靠性也有较好的提升效果，符合目前精益化生產的要求;而且，这种设计思路在一定程度上填补了 JP 柜设计的技术空白，在配网管理中将是一项革新性的进步，其有着极其深远的意义。