漏電斷路在路燈低壓配電系統中的應用

以前，路燈低壓配電線(xiàn)路的接地故障一般采用接地保護或接零保護，但其可靠性均較差。近二年來(lái)，我們按照新規范的要求，用漏電斷路器來(lái)保護路燈低壓配電線(xiàn)路，取得了較好的效果。

接地保護或接零保護的可靠性均較差

路燈低壓配電系統的特點(diǎn)，一是配電半徑長(cháng)（一般要幾百米，甚至上千米）；二是用電負荷分散；三是行人觸及的可能性大，這種系統發(fā)生三相或二相斷路，一般用熔斷器或斷路器即可自動(dòng)切斷電源。但對接地故障，由于線(xiàn)路較長(cháng)，故障電流較小，常規的保護裝置就無(wú)法切斷或無(wú)法很快的切斷故障線(xiàn)路，行人一旦接觸，發(fā)生電擊的危險就很大。測厚儀| 測速儀| 轉速表| 壓力表| 壓力計| 真空表| 硬度計| 探傷儀| 電子稱(chēng)| 熱像儀| 頻閃儀| 測高儀| 測距儀| 金屬探測器|

　　在TT接地系統中，過(guò)往都采用接地保護，即將金屬燈柱及座箱等接地，此時(shí)若發(fā)生接地故障，其接地電流Id=Vro rd
式中：V為電源電壓ro為電源處接地電阻rd為燈柱處接地電阻
若ro=Rd=4Ω則Id=220/4 4=22.5A

這個(gè)故障電流通常還不足以使熔斷器或斷熔器動(dòng)作或迅速動(dòng)作。這樣燈柱座箱對電壓Vd=Id=rd/ro rd，當rd=ro時(shí)，Vd=V/2=110V。這個(gè)電壓足以使觸及的行人發(fā)生電擊。

　　在TN接地系統中，過(guò)往都采用接零保護，即將金屬燈柱及座箱等與系統的PE線(xiàn)或PEN線(xiàn)相接，此時(shí)若發(fā)生接地故障，其接地電流Id=V/Zo。式中Zo為"相一零回路"阻抗。對于路燈常用的小截面電纜，其值一般為每千米1歐姆左右。故理論上Id可達到百安培。但實(shí)際上接地故障處往往不是金屬性連接，若考慮其接觸電阻，實(shí)際的接地電流要遠遠小于上述計算值。當然線(xiàn)路的保護裝置也就很難可靠動(dòng)作。燈柱及座箱上就會(huì )長(cháng)時(shí)間帶有危險電壓，并且這種電壓還可能通過(guò)PE線(xiàn)或PEN線(xiàn)傳到該系統的所有燈柱和座箱。從某種意義上講，其危及的面會(huì )更廣。

新規范對接地故障保護提出了更嚴要求

為了防止發(fā)生人身電擊，1996年出版的《低壓配電設計規范》（中華人民共和國國家標準GB50054-95-以下稱(chēng)《新規范》，參照國際電工委員會(huì )標準IEC479-1的規定和一些先進(jìn)國家的規定，對防間接電擊保護（即用于防止觸及故障情況下帶電的電氣線(xiàn)路和設備外殼引起的傷亡事故的保護）作出了更為嚴格的規定�！缎乱幏丁芬幎�"正常環(huán)境，人身電擊安全電壓限值（U1）為50V"。"配電線(xiàn)路的接地故障保護，其切斷故障回路的時(shí)間不宜大于5S"。顯然原來(lái)常用的熔斷器及斷路器有就很難滿(mǎn)足上述要求，而只有采用漏電斷路器才有可能。

　　有一點(diǎn)要說(shuō)明的是，《新規范》第4、4、12條要求"TT系統配電線(xiàn)路內由同一接地故障保護電器保護的外露可導電部分，應用PE線(xiàn)連接至共用的接地極上。"但其P66頁(yè)的說(shuō)明上又?quot;做到這點(diǎn)實(shí)際上可能碰到困難，因此本條不作硬性規定"。對此，我們的觀(guān)點(diǎn)是可以不用設置專(zhuān)用的PE線(xiàn)來(lái)將各燈柱連成一體，由于在每根燈柱處打一接地極已完全能滿(mǎn)足要求，這筆PE線(xiàn)的投資完全可以省下來(lái)。

漏電斷路器的選用

原有的保護方式已無(wú)法實(shí)現《新規范》擔出的要求，而漏電斷路器又很靈敏（一般漏電額定電流為幾十毫安到幾百毫安即可動(dòng)作），動(dòng)作又很迅速（動(dòng)作時(shí)間為零點(diǎn)零碎幾秒到零點(diǎn)幾秒）。應用在路燈系統上是否能可靠運行呢？對此，我們一開(kāi)始也信心不足的。但通過(guò)二年的實(shí)踐我們以為只要嚴格選用和正確安裝，漏電斷路器是完全可以保護路燈系統正常運行的。

　　目前廣泛采用的漏電斷路器都是電活動(dòng)作型的。正常時(shí)通過(guò)漏電斷路器各相電流的向量和為零（理論上講為零，實(shí)際上為一數值很小的正常泄漏電流）。當線(xiàn)路發(fā)生接地故障時(shí)、設備因盡緣損壞而漏電時(shí)或人體觸及帶電體時(shí)，漏電斷路器檢測到的各相電流向量和就不為零，此值只要大于斷路器的額定漏電電流，斷路器就會(huì )很快斷開(kāi)故障回路。

　　漏電斷路器按結構又有電磁式和電子式之分,二者各有優(yōu)、缺點(diǎn)。按極數分，通常有單極二線(xiàn)，二術(shù)三線(xiàn)及三級四線(xiàn)。其額定電流Io一般為6~63A，預定漏電電流IΔo目前國內有30mA、100mA、300mA三種。其動(dòng)作時(shí)間為百分之幾秒到十分之幾秒，如奇勝產(chǎn)品��br>漏電電流0.5IΔo1IΔo2IΔo5IΔo

動(dòng)作時(shí)間t>∞t≤0.3st≤0.15st≤0.05s

具體選用時(shí)需遵循以下幾個(gè)原則。

　　1、一定要選用質(zhì)量較好的漏電斷路器。目前國內市內上漏電斷路器的產(chǎn)品很多，有國產(chǎn)的，有合資的，也有進(jìn)口的，在選用時(shí)一定要注重。

　　2、漏電斷路器的額定脫扣電流（Io）一般選為大于即是正常動(dòng)作電流的1.3倍為宜（此時(shí)即可躲過(guò)氣體放電燈的起動(dòng)過(guò)程）�！　�

　　3、漏電斷路器的額定漏電不動(dòng)作電流（IΔo）一般要大于系統正常泄漏電流的2倍。由于一般漏電斷路器的額定漏電不動(dòng)作為0.5Δo。

根據資料先容和我們實(shí)際丈量，路燈控制箱分支回路的正常泄漏電流一般為十幾毫安。所以我們目前選用的是中外合資通用奇勝公司產(chǎn)的E4CB系列小斷路器和E4EL系列漏電附件組合而成的漏電斷路器，其Io可從2A~63A，IΔo有30mAt100mA二種，我們選用的是IΔo=100mA。這里需非凡提清注重的是，對IΔo=30mA的產(chǎn)品由于系統正常泄漏電流已接近或超過(guò)0.5IΔo，運行中易誤動(dòng)，建議不要采用。目前國內市場(chǎng)上只有奇勝產(chǎn)品有IΔo=100mA的。

　　4、選擇正確的安裝部位。在路燈控制箱內安裝漏電斷路器應裝在各分支回路上，千萬(wàn)不要裝在總干線(xiàn)上。由于在總干線(xiàn)上的正常泄漏電流是各分支回路的和，其數值較大，將使漏電斷路器無(wú)法正常工作。再則各分支回路有電保護后，總干線(xiàn)也無(wú)必要再設此保護。

　　5、接線(xiàn)要正確。漏電斷路器選擇正確只是第一步，假如施工時(shí)接線(xiàn)錯誤，也將無(wú)法投運。具體要注重以下幾點(diǎn)：

　�、俨徽撌荰N系統還是TT系統，幾是帶電載流導體（N線(xiàn)為載流導體）必須穿過(guò)漏電斷路器，而保護線(xiàn)PE則不答應穿過(guò)。

　�、诮�(jīng)過(guò)漏電斷路器的N線(xiàn)必須對地盡緣良好。

　�、巯噜徎芈返牧憔�(xiàn)千萬(wàn)不要接錯，否則無(wú)法投運。

　　6、對TT系統每根燈柱處需做接地。其接電阻應附合Rd•IΔo≤50V式中Rd為接地體的接地電，IΔo為漏電斷路器的額定漏電電流，若IΔo=100mA。按上式計算Rd≤10Ω。由于在蘇州地區一般打一根接地極就可達到上述要求。

　　7、對TN系統建議不設專(zhuān)用PE線(xiàn)，而采取局部TT系統的方式。即象TT系同一樣，在每根燈柱處做接地，而不設專(zhuān)用保護線(xiàn)PE將所有燈柱連接起來(lái)再做接地。這樣一方面可節省投資，另一方面也更安全可靠。

　　總之，只要正確選擇和安裝，漏電斷路器是完全可以應用在路燈的低壓配電系統中的。我們在蘇州產(chǎn)業(yè)園區首先采用了這種系統。經(jīng)過(guò)二年多的實(shí)際運行，經(jīng)受住了南方濕度最大的梅雨季節和連續雨天氣地考驗。使用了漏電斷路器后，系統的接地保護性將能完好滿(mǎn)足《新規范》的要求，使整個(gè)系統更加可靠、安全。