剩余电流测量在排查路灯漏电隐患中的应用.docx

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剩余电流测量在排查路灯漏电隐患中的应用

剩余电流测量在排查路灯漏电隐患中的应用

引言

路灯是指给道路提供照明功能的一种用电设备，其特点是分布广、灯杆基本使用钢铁材料，灯杆顶部的灯具、灯杆内的电缆线都带电。

由于路灯杆较多分布于人行道或绿化带，灯杆与人很容易接触到，因此，当漏电发生时，很容易引起人体触电的事故。

近年来，随着城市规模的不断扩大，城市人口与日俱增，城市照明范围也随着日益扩大，市民也对城市照明提出了更高的要求。

在这个背景下，路灯设施的数量和密度在不断增加，这也给城市照明设施的管理增加了难度。

而时有发生的路灯漏电伤人事件，也给城市照明设施的管理者提出了一个难题：

如何做到既能保证照明的效果，又能把安全隐患消除。

保育老师轮岗到康复或者特教中心，协助康复师或特教老师对孤残儿童进行康复或教育。

有利于他们学习一些科学的康复方法和教育手段，在儿童的生活中加以运用，巩固孤残儿童康复和教育的成果，提升保育品质。

本文将主要探讨漏电现象的原理、如何快速排查隐患并分享实际工作中的一些经验。

对照组诊断准确率以及异物取出率分别是90.32%和92.85%,相比于研究组的93.54%和100%,无显著差异,统计学无意义（P>0.05）,结果如下表1:

1漏电原因分析

路灯设施漏电分为“灯杆带电”和“电缆漏电”，这两类现象产生的场景有以下几种：

太阳老高了，杰克和苏婷婷还在床上睡着。

院子里，苏母在洗衣服。

苏穆武在扫院子，他使劲挥着扫帚，又故意咳嗽两声。

苏母斥责他：

轻点，两人还在睡呢！

苏穆武不满地：

我就是要大声点，都啥时候了，还睡？

苏母宽容地：

今天他们休班，就让他们多睡会吧。

苏穆武嘟哝：

一天之计在于晨，早点起来做啥不好？

屋里，苏婷婷被父母的声音吵醒了，睁开眼睛。

杰克也醒了，不满地咕哝：

天天这样，吵死了。

苏婷婷无奈地推推杰克：

起来吧。

1）路灯杆内电缆绝缘损坏导致电线与灯杆接触，使灯杆带电。

2）灯头漏电。

照明灯头虽然设计有防水功能，但绝缘发生变化或者线路被雷击后，灯头存在漏电的可能。

3）路面积水侵入灯杆内部导致漏电。

城市内涝时，路灯杆若淹没于水中，水位超过灯门高度，接线头防水措施不足会导致漏电。

要想让职业中学政治课教学有创新有发展，就必然要保障政治教学质量，让学生在掌握政治基础知识的同时，得以更为全面的发展与进步。

而要想实现这一点，教师在实际教学过程中则需要对职业中学政治教学模式、理念、教学内容等多方面进行创新，在教学过程中真正结合学生的实际需求来展开教学，这样才能有效保障职业中学政治课的教学质量与效率，让职业中学政治课教学有创新与发展。

4）电缆绝缘变化。

路灯供电线路比较长，有的线路可能长达数公里，并且都埋于地下，时间久了会受侵蚀发生绝缘变化，或受外力影响导致电缆皮破损，电缆绝缘降低就可能导致漏电。

在电路分析中，以上漏电现象多为单相接地故障。

《低压配电设计规范》（GB/T50054—2011）第5.2.9条规定“TN系统中配电线路的间接接触防护电器切断故障回路的时间，应符合下列规定：

配电线路或仅供给固定式电气设备用电的末端线路，不宜大于5s”。

假设某一段路灯线路长1km，采用VV-1kV4×25mm2+1×16mm2电缆，当线路末端发生单相金属性接地故障时，故障电流Id=122.3A，对于常用的额定电流为63A的断路器，很难在5s内切断电路。

如果发生单相非金属性接地故障，现有的断路器更可能是根本无法切断故障回路[1]。

单相接地故障中，故障点电压会下降，另外两相电压会升高，但是由于LED路灯电源大多数是宽范围设计，电压低至90V也可以正常工作，因此无法通过肉眼观察亮灯情况来发现故障。

路灯线路由于电缆与大地接触，且距离很长，电缆的对地分布电容所产生的漏电容易超过一般漏电保护器的整定范围，导致无法合闸，常规的漏电保护器也无法加装。

因此，在实际的维护管理中，我们需要增加人工排查故障的方式，提高线路的安全性。

单相接地故障发生时，保护导体（PE）线内会流过漏电电流，我们可以通过测量出漏电电流来排查出故障回路[2]。

2不同类型电流产生的原理

2.1不平衡电流产生的原理

三相五线制中时，任何一相总的单相负荷都有两个回路。

一是和零线组成220V回路，二是和另一相串联构成380V回路。

当三相平衡的时候，电源相间的线电压与每一相回路的相电压之间会形成一个和谐的回路，而此时零线上是没有电流的。

当负荷不平衡的时候，串联在线电压之间的两相负荷就不一样大了，而由于串联电路中电流相等，于是负荷大的一相多余的电流就从零线流走了。

这个电流就是不平衡电流[3]。

如图1所示，假设L1相接了一个灯，L2相接了两个灯，L3相接了三个灯，L1相的一个灯通过零线和L2相两个灯串联接于L1L2线电压，L1相的一个灯也通过零线和L3相三个灯串联接于L1L3线电压，此时系统处于不对称状态，三相不平衡。

在线电压与L1相L2相共三个灯的回路中，电流处处相等，而L1相和L2相各自回路的负载电流却不等，而系统之所以还可以运行，是因为L1L2相多余负荷的电流从零线走了。

因此，此时的N线是带电的。

图1三相五线制原理图

Fig.1Schematicofthree-phase-five-wiresystem

2.2零序电流产生的原理

三相系统的电压、电流都可以分解为正序、负序和零序分量，在三相平衡且无故障发生时，系统处于对称运行状态，没有负序零序分量，只有正序分量。

若出现了负序或零序分量，则说明系统存在问题[4]。

单相接地故障会产生零序电流，假设三相平衡，当电路中发生触电或漏电故障时，回路中有漏电电流流过，这时三相电流相量和不等于零，其相量和为Ia+Ib+Ic=I（I即零序电流）[5]。

基础知识和基本技能要做到随学随练，随学随清，做到当堂学、当堂测，原则上不布置课后作业。

课后也可以布置拓展性、实践性作业。

虽说单相接地故障会产生零序电压和零序电流，但是，在实际工作中我们发现，由于路灯低压设施数量庞大、线路长、接线不规范等诸多问题，导致在实际运行中，三相不平衡的情况较为常见，线路中经常有不平衡电流。

因此我们难以通过直接测量零序电流的方式去排查单相接地故障。

2.3漏电电流产生的原理

我们在观察剩余电流保护器的工作原理时发现，可以模仿剩余电流保护器的原理，用人工的方法快速检测线路中的剩余电流。

既然如此，我们就可以通过测量剩余电流的方式快速方便地排查出单相接地故障。

剩余电流保护的原理，是让三相线路及中性线共同穿过一个CT（电流互感器），如下图，三相线路与中性线的电流矢量和为IA+IB+IC+IN，当线路正常没有发生单相接地故障时，此电流矢量和为0（忽略正常泄露电流）；当发生单相接地故障时，PE线会流过接地故障电流ID，则电流矢量和为IA+IB+IC+IN=ID[6]。

图2剩余电流保护器原理图

Fig.2Schematicofresidualcurrentdevice（RCD）

3漏电电流的检测

在实际操作时，我们在路灯箱变的低压出线端，任选一个回路，用钳形表把A相、B相、C相和零线用钳形表同时钳住，此时测得的电流数值就是IA+IB+IC+IN，而这个数值也等于ID，也就是故障电流（漏电电流），在这个过程中，不对称分量被抵消，因此测得的剩余电流，由单相接地故障所产生的漏电电流[7]。

图3是现场操作的图片。

图3现场操作图

Fig.3Fieldoperation

4实际应用

我们用这个方法对133台箱变进行了剩余电流的检测，表1和表2是部分测量数据，其中N1～N10代表回路编号。

表1中，有一台箱变NS3-100的N5回路的数值达到了20.2A，明显超出正常范围。

经过排查后，我们在一处灯杆内找到了故障原因。

如图4所示,该灯杆灯门内的接线端，被外力拉入至底下的灯盘位置。

我们猜测，可能是台风“山竹”袭来时，倒伏树木牵扯了路灯电缆，导致接线端被拉到低位。

而该灯杆内低位非常潮湿，导致接线头绝缘老化加速，潮湿的环境使线头产生放电现象，使灯杆带上漏电压，其电压达到了103V。

由于只是其中一相的绝缘老化，击穿空气通过灯杆与大地连接，产生的漏电流只有十几安培，空气开关无法跳闸，导致此灯杆可以“带病工作”，且能正常亮灯，常规巡查难以发现故障。

表2中，也有一台箱变NS3-125的N2回路数值明显较大，达到了23A。

我们对该回路进行排查后，找到了故障点。

故障点也在一处灯杆内，该灯杆的灯门内电缆接线头绝缘胶布烧断，导致电缆头散开，电缆头与灯杆金属表面直接接触，造成了单相接地故障。

表1和表2中，除两个故障回路外，其余大部分回路测得的数值相对较低。

由于路灯线路长，且每个回路的总长度差异较大，电缆对地的分布电容也会产生些许的漏电流，因此并不是说测出了剩余电流数值，就说明回路存在故障，正常的线路也可能被检测出轻微的剩余电流。

在这个基础上，我们暂时无法给出一个精确的安全数值，只能在维护作业时，从数值最大的回路开始逐个排查。

氢气的选择性抗氧化作用——治疗疾病的基础。

氢气可以与自由基发生中和反应，发挥选择性抗氧化的生物学效应。

自由基是指含有未成对电子的原子、分子或原子团。

正常情况下体内的自由基并不会引发疾病，因为其产生和清除保持着动态平衡，此外，人体需要一定数量的自由基参与正常的生命活动。

但是当氧化反应增强或抗氧化能力受损时，动态平衡被打破，异常增多的自由基会导致机体细胞的氧化损伤，即产生氧化应激。

表1部分测量数据

Table1PartialmeasurementdataA

箱变N1N2N3N4N5N6N7N8N9N10NS3-810.260.070.240.660.290.43—1.59—1.62NS3-100—0.28——20.20.110.080.07——NS3-1010.030.060.020.28—0.51—0.35—0.27NS3-1020.26—0.150.030.28—0.08—0.1—NS3-1090.090.080.120.16——————NS3-124—4.51.940.141.70.8——0.11—

表2部分测量数据

Table2PartialmeasurementdataA

箱变N1N2N3N4N5N6N7N8N9N10NS3-810.260.070.240.660.290.43—1.59—1.62NS3-106————10.28————NS3-1030.51——0.28—0.71—0.15——NS3-0970.90.63.91.60.5—————NS3-1250.1230.70.70.3—————NS3-026—————0.070.03—0.03—

图4故障点

Fig.4Faultpoint

5结束语

我们使用的这种快速检测剩余电流的方法，可以在路灯维护作业过程中，提高人工排查故障回路的效率，快速发现漏电安全隐患。

通过一段时间的现场检验，确定了该方法的可操作性。

但是我们还无法整定出安全数值，使得检测的过程还存在瑕疵。

未来，我们还将对回路长度与电缆对地分布电容造成的泄漏电流之间的关系进行研究，完善通过检测剩余电流排查路灯漏电隐患的方法。

参考文献

[1]万承廷,王令老,王志军,等.实用电工手册[M].南昌：

江西省科学技术出版社,1982.

[2]陈远周.浅谈10kV配电线路接地故障的查找和处理方法[J].科技创新与应用,2013（9）：

1-2.

[3]张正五.浅谈三相电流不平衡功率损耗及改进办法[J].黑龙江科技信息,2014（6）：

1-3.

[4]余建群.电路分析[M].北京:

科学出版社,2006.

[5]费华林.剩余电流保护器动作特性解析[J].黑龙江科技信息，2015（22）：

1-3.

[6]何玉彬.钳形电流表在漏电故障诊断中的应用[J].电工技术，1994

（1）：

2-3.

[7]CHENGSiwen,FUZhouxing.Single-phaseGroundFaultLineSelectionforDistributionNetworkBasedonFrequencyDomainParameterIdentificationMethod[J].IOPConferenceSeries:

EarthandEnvironmentalScience，2019（4）：

1.