[行业技术文章]漏电断路在路灯低压配电系统中的应用

之前，路灯低压配电线路的接地故障一般采用接地庇护或接零庇护，但其靠得住性均较差。近二年来，我们依照新规范的要求，用漏电断路器来庇护路灯低压配电线路，取得了较好的效果。

接地庇护或接零庇护的靠得住性均较差

路灯低压配电系统的特点，一是配电半径长（一般要几百米，甚至上千米）；二是用电负荷涣散；三是行人触及的可能性年夜，这类系统发生三相或二相断路，一般用熔断器或断路器即可自动切断电源。但对接地故障，由于线路较长，故障电流较小，常规的庇护装配就没法切断或没法很快的切断故障线路，行人一旦接触，发生电击的危险就很年夜。

　　在TT接地系统中，曩昔都采用接地庇护，行将金属灯柱及座箱等接地，此时若发生接地故障，其接地电流Id=Vro rd
式中：V为电源电压ro为电源处接地电阻rd为灯柱处接地电阻
若ro=Rd=4Ω则Id=220/4 4=22.

这个故障电畅通流畅常还不足以使熔断器或断熔器动作或迅速动作。这样灯柱座箱对电压Vd=Id=rd/ro rd，当rd=ro时，Vd=V/2=110V。这个电压足以使触及的行人发生电击。

　　在TN接地系统中，曩昔都采用接零庇护，行将金属灯柱及座箱等与系统的PE线或PEN线相接，此时若发生接地故障，其接地电流Id=V/Zo。式中Zo为"相一零回路"阻抗。对于路灯经常使用的小截面电缆，其值通常是每千米1欧姆左右。故理论上Id可到达百安培。但现实上接地故障处往往不是金属性毗连，若斟酌其接触电阻，现实的接地电流要远远小于上述计较值。固然线路的庇护装配也就很难靠得住动作。灯柱及座箱上就会长时间带有危险电压，而且这类电压还可能经由过程PE线或PEN线传到该系统的所有灯柱和座箱。从某种意义上讲，其危及的面会更广。

新规范对接地故障庇护提出了更严要求

为了避免发生人身电击，1996年出书的《低压配电设计规范》（中华人平易近共和国国家尺度GB50054-95-以下称《新规范》，参照电工委员会尺度IEC479-1的划定和一些进步前辈国家的划定，对防间接电击庇护（即用于避免触及故障情况下带电的电气线路和装备外壳引发的伤亡事故的庇护）作出了更为严酷的划定。《新规范》划定"正常情况，人身电击平安电压限值（U1）为50V"。"配电线路的接地故障庇护，其切断故障回路的时间不宜年夜于5S"。显然原来经常使用的熔断器及断路器有就很难知足上述要求，而只有采用漏电断路器才有可能。

　　有一点要说明的是，《新规范》第4、4、12条要求"TT系统配电线路内由统一接地故障庇护电器庇护的外露可导电部门，运用PE线毗连至共用的接地极上。"但其P66页的说明上又?quot;做到这点现实上可能碰着坚苦，是以本条不作硬性划定"。对此，我们的概念是可以不用设置用的PE线来将各灯柱连成一体，由于在每根灯柱处打一接地极已完知足要求，这笔PE线的投资完全可以省下来。

漏电断路器的选用

原本的庇护方式已没法实现《新规范》担出的要求，而漏电断路器又很活络（一般漏电额定电流为几十毫安到几百毫安即可动作），动作又很迅速（动作时间为零点琐细几秒到零点几秒）。运用在路灯系统上是否能靠得住运行呢？对此，我们一起头也信心不足的。但经由过程二年的实践我们认为只要严酷选用和准确安装，漏电断路器是完全可以庇护路灯系统正常运行的。

　　今朝普遍采用的漏电断路器都是电流动作型的。正常时经由过程漏电断路器各相电流的向和为零（理论上讲为零，现实上为一数值很小的正常泄漏电流）。当线路发生接地故障时、装备因尽缘损坏而漏电时某人体触及带电体时，漏电断路器检测到的各相电流向和就不为零，此值只要年夜于断路器的额定漏电电流，断路器就会很快断开故障回路。

　　漏电断路器按结构又有电磁式和电子式之分,两者各有、错误谬误。按极数分，凡是有单极二线，二术三线及三级四线。其额定电流Io通常是6~63A，预定漏电电流IΔo今朝国内有30mA、100mA、300mA三种。其动作时间为百分之几秒到十分之几秒，如奇胜产物br>漏电电流0.5IΔo1IΔo2IΔo5IΔo

动作时间t>∞t≤0.3st≤0.15st≤0.05s

具体选用时需遵循以下几个原则。

　　1、一定要选用较好的漏电断路器。今朝国内市内上漏电断路器的产物很多，有国产的，有合资的，也有进口的，在选用时一定要注重。

　　2、漏电断路器的额定脱扣电流（Io）一般选为年夜于等于正常动作电流的1.3倍为好（此时即可躲过气体放电灯的起动进程）。　　

　　3、漏电断路器的额定漏电不动作电流（IΔo）一般要年夜于系统正常泄漏电流的2倍。由于一般漏电断路器的额定漏电不动作为0.5Δo。

凭据资料介绍和我们现实丈，路灯控制箱分支回路的正常泄漏电流通常是十几毫安。所以我们今朝选用的是中外合资通用奇胜公司产的E4CB系列小断路器和E4EL系列漏电附件组合而成的漏电断路器，其Io可从2A~63A，IΔo有30mAt100mA二种，我们选用的是IΔo=100mA。这里需非凡提清注重的是，对IΔo=30mA的产物由于系统正常泄漏电流已接近或跨越0.5IΔo，运行中易误动，建议不要采用。今朝国内市场上只有奇胜产物有IΔo=100mA的。

　　4、选择准确的安装部位。在路灯控制箱内安装漏电断路器应装在各分支回路上，万万不要装在总干线上。由于在总干线上的正常泄漏电流是各分支回路的和，其数值较年夜，将使漏电断路器没法正常工作。再则各分支回路有电庇护后，总干线也无需要再设此庇护。

　　5、接线要准确。漏电断路器选择准确只是步，假设施工时接线毛病，也将没法投运。具体要注重以下几点：

　　①非论是TN系统仍是TT系统，几是带电载流导体（N线为载流导体）必需穿过漏电断路器，而庇护线PE则不答理穿过。

　　②经过漏电断路器的N线必需对地尽缘秀。

　　③相邻回路的零线万万不要接错，否则没法投运。

　　6、对TT系统每根灯柱处需做接地。其接电阻应附合Rd•IΔo≤50V式中Rd为接地体的接地电，IΔo为漏电断路器的额定漏电电流，若IΔo=100mA。按上式计较Rd≤10Ω。由于在苏州地域一般打一根接地极就可到达上述要求。

　　7、对TN系统建议不设用PE线，而接纳局部TT系统的方式。即象TT系统一样，在每根灯柱处做接地，而不设用庇护线PE将所有灯柱毗连起来再做接地。这样一方面可节省投资，另外一方面也更平安靠得住。

　　总之，只要准确选择和安装，漏电断路器是完全可以运用在路灯的低压配电系统中的。我们在苏州工园区首先采用了这类系统。经过二年多的现实运行，承受住了南方湿度年夜的梅雨季节和接连雨天气地考验。使用了漏电断路器后，系统的接地庇护性将能无缺知足《新规范》的要求，使整个系统加倍靠得住、平安。