淺析漏電斷路器在路燈低壓配電系統(tǒng)中的應用

王晶晶

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：在路燈低壓配電系統(tǒng)中，過去都采用接地保護或接零保護，由于線長且故障電流小，導致故障時保護裝置動作緩滯無法迅速切斷回路，其保護裝置也就很難做可靠動作。漏電斷路器動作靈敏、迅速，應用在路燈系統(tǒng)上，*可以保護路燈系統(tǒng)正常運行的。

關鍵詞：低壓配電；漏電斷路器；故障保護；迅速切斷；路燈安全用電

在低壓配電系統(tǒng)中，為防止發(fā)生人身電擊事故，都應在線路中設置故障保護裝置。根據(jù)《低壓配電設計規(guī)范》1996年出版（GB50054-95）要求，在正常工作環(huán)境下，人身意外電擊安全電壓限值為50V，同時要求故障保護切斷回路要迅速，由于電流通過人體越長越有害，所以故障保護動作切斷回路的時間不宜大于5秒。

低壓配電系統(tǒng)中，以前采用的保護方式都是接地或接零保護(熔斷器及斷路器)，其可靠性較差，已無法實現(xiàn)《低壓配電設計規(guī)范》提出的要求，而只能采用動作靈敏又很迅速的漏電斷路器。根據(jù)新規(guī)范的要求，近幾年來，我們將漏電斷路器應用于路燈低壓配電系統(tǒng)中，經(jīng)實際應用，其效果明顯優(yōu)先于之前的故障保護裝置。

路燈配電的特點：一是線路鋪設長；二是分散式用電負荷；三是人較容易觸及。熔斷器或斷路器在系統(tǒng)發(fā)生斷路故障時自動切斷電源，對于接地故障，由于路燈配電的特點，致故障時保護裝置動作緩滯無法迅速切斷回路，其保護裝置也就很難做可靠動作，迅速切斷故障線路，增加了電擊危險發(fā)生率。

在過去將金屬燈柱及座箱等接地保護系統(tǒng)中，如果發(fā)生接地故障，其接地電流=電源電壓/源處接地電阻+燈柱處接地電阻。

若：電源處接地電阻=燈柱處接地電阻=4Ω

則：接地電流=220/4+4=22.5A

這時：燈柱座箱的電壓=接地電流=燈柱處接地電阻/電源處接地電阻+燈柱處接地電阻

當燈柱處接地電阻=電源處接地電阻時，燈柱座箱的電壓=電源電壓/2=110V。

此時線路中的故障電流，雖然不足以使熔斷器或斷路器發(fā)生動作，但這時的燈柱座箱的電壓足以使觸及的行人發(fā)生電擊。

在過去將金屬燈柱及座箱等與系統(tǒng)的PE線或PEN線相接的接零保護系統(tǒng)中，如果發(fā)生接地故障，其：接地電流=電源電壓/“相-零回路"阻抗

在路燈配電系統(tǒng)中常用的是小截面電線，阻值每千米約為1歐姆左右。理論上接地電流可達到百安培，由于接地故障處往往不是金屬性連接等原因，其實際的接地電流要遠遠小于上述計算值。

同樣，由于線路的故障電流較小，其保護裝置也就很難作出可靠動作，則燈柱及座箱上就會附有危險電壓，至發(fā)生電擊危險性存在。

3.1選用原則

（1）漏電斷路器的質量選用要好。

（2）漏電斷路器的脫扣額定電流，約為正常動作電流的1.3倍。

（3）不動作額定漏電電流，約為正常泄漏電流的2倍。

3.2　選擇正確的安裝部位

（1）路燈干線保護。保護用漏電斷路器可裝設在路燈主干線的首端，其保護范圍為路燈低壓配電干線及其配電裝置。當上述電氣設備出現(xiàn)單相接地故障時，漏電保護器立即動作，切斷電源，防止人身間接觸電事故，同時又作為分支線上漏電保護裝置的后備保護。

（2）路燈分支保護。二級保護為路燈分支保護。這保護用漏電保護裝置裝設在路燈各分支電路。這保護以防止直接接觸觸電為主要目的，而各自保護面積則較小，確保其他非故障支路不間斷供電。

4.1平臺架構

對路燈控制箱進行監(jiān)測，通過監(jiān)測路燈線路的電流和電壓值來判斷路燈的工作情況

直接接入ARCM310儀表，監(jiān)控每個路燈的電壓、電流等電參量進行預警和報警，也可設置定時通斷時間并遠程控制路燈通斷

4.2平臺介紹

安科瑞路燈安全用電監(jiān)測預警系統(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)技術對安裝在城市各區(qū)域路燈的用電狀態(tài)進行不間斷地數(shù)據(jù)監(jiān)測。安全用電通過監(jiān)測路燈線路的電流和電壓值來判斷路燈的工作情況，任何不正常的工作狀態(tài)，平臺都能進行監(jiān)測和預警，預警信息通過手機APP推送，短信，語音電話和郵件等，時間到達責任人的身邊，提醒運行人員接觸器跳閘，電源失壓等等。平臺也可以設置開合閘時間，每天定時控制路燈控制器的啟動和關閉。

1.監(jiān)測路燈的開閉，使用時長，非工作時間開啟，或開啟時間過短，則進行預警；

2.監(jiān)測路燈的電流電壓工作狀態(tài)，可以分級設置預警值和報警值，當超出閾值范圍時進行預警和報警，

3.判斷路燈功率和線路損耗，當電流超出閾值范圍時進行預警；

4.可以設置路燈的異常個數(shù)，超出異常個數(shù)進行預警通知；

5.對路燈回路的漏電流和導線溫度進行監(jiān)測，如果漏電過大，線纜溫度過高則進行預警或報警；

6.可以設置開合閘時間，定時對路燈控制器進行操作，觸發(fā)頻率可以設置成一次或者每天。

7.多種開關燈執(zhí)行方案設定，可設置普通（平時）方案、周末方案、節(jié)（假）日方案、臨時方案，并可設定方案執(zhí)行的方式和優(yōu)先級；

8.自動開關燈管理可選擇定時模式、按季節(jié)變化的日出日落自動跟隨模式、光照度輔助開關燈模式；

9.能夠自動進行亮燈率計算，形成亮燈率報表首頁

消息提醒顯示需要處理的任務及報警消息

隱患統(tǒng)計以曲線圖的方式展示當月隱患數(shù)量

地圖顯示相關點位

監(jiān)控模塊提供數(shù)據(jù)監(jiān)控監(jiān)控功能，包含大數(shù)據(jù)調度和統(tǒng)計。

地圖顯示

設備監(jiān)控可以按監(jiān)控設備識別號、項目篩選，顯示設備識別號、設備詳情、設備實時數(shù)據(jù)點擊“設備"后進入設備實時數(shù)據(jù)頁面。可查看歷史曲線，巡檢記錄，報警信息，控制日志和、視頻監(jiān)控

隱患管理包括隱患巡查、隱患派發(fā)、隱患處理、隱患分析

運維管理

能耗分析

4.3產品選型介紹

4.4功能介紹

智慧用電在線監(jiān)控裝置是針對0.4kV以下的TT、TN系統(tǒng)設計的智能電力裝置，具有單、三相交流電測量、四象限電能計量、諧波分析、遙信輸入、遙信輸出功能，以及RS485通訊或GPRS無線通訊功能，通過對配電回路的剩余電流、導線溫度等火災危險參數(shù)實施監(jiān)控和管理。

應用：用于智能樓宇、高層公寓、賓館、飯店、商廈、工礦企業(yè)、國家消防單位以及石油化工、文教衛(wèi)生、金融、電信等

ARCM310功能：ARCM310智慧用電在線監(jiān)控裝置（以下簡稱裝置）是針對0.4kV以下的TT、TN系統(tǒng)設計的智能電力裝置，具有單相交流電測量、漏電監(jiān)測、溫度監(jiān)測、內控開合閘以及RS485通訊或GPRS無線通訊功能，通過對配電回路的剩余電流、導線溫度等火災危險參數(shù)實施監(jiān)控和管理。

裝置采用先進的微控制器技術，集成度高，體積小巧，安裝方便，集智能化，數(shù)字化，網(wǎng)絡化于一身，是建筑監(jiān)控裝置預防監(jiān)控、系統(tǒng)絕緣老化預估等的理想選擇。作為一種先進的智能化、數(shù)字化的采集元件，該裝置已廣泛應用于學校、醫(yī)院、商場、銀行、古建筑等眾多場所。

ARCM310圖片

GSM400-4G功能：AF-GSM是安科瑞電氣推出的新型的4G遠程無線數(shù)據(jù)采集設備，采用嵌入式設計，內嵌TCP/IP協(xié)議棧，同時采用了功能強大的微處理芯片，配合內置看門狗，性能可靠穩(wěn)定。

本產品提供標準RS485數(shù)據(jù)接口，可以方便的連接RTU、PLC、工控機等設備，僅需一次性完成初始化配置，就可以完成對MODBUS設備的數(shù)據(jù)采集，并且與安科瑞服務器進行通訊，

GSM400-4G圖片

4.5用戶體驗

4.6現(xiàn)場安裝

以《低壓配電設計規(guī)范》的要求，經(jīng)過多年的實際探索運行，我們在采用了將漏電斷路器應用在路燈的低壓配電系統(tǒng)中的做法是可行的，其成效是明顯的。在使用了漏電斷路器后，系統(tǒng)線路的接地保護性能完好，能夠滿足《低壓配電設計規(guī)范》提出的要求，使整個系統(tǒng)運行更加安全可靠，經(jīng)濟實效，易于推廣。

[1]周剛.漏電斷路器在路燈低壓配電系統(tǒng)中的應用

[2]趙宗友，高寒.電工電子技術及應用[M].北京:北京理工大學出版社,2016

[3]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊2020.06版