漏電保護開關在道路照明設計中的應用.doc

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漏電保護開關在道路照明設計中的應用 按照新規(guī)范的要求，用漏電斷路器來保護路燈低壓配電線路，應是路燈配電的趨勢。 　　一、路燈配電接地 　　近幾年的發(fā)展趨勢我國在上世紀50年代到80年代，工廠、民用建筑及道路照明的配電系統(tǒng)，多采用TN-C接地方式，隨著配電規(guī)范的不斷充實與修訂，民用建筑配電在上世紀90年代后開始推行TN-C-S、TN-S接地方式并得到了廣泛的應用。由于民用建筑配電多在建筑物內(nèi)部使等電位連接容易實施，因此用電安全得以保障。而道路照明因為在室外等電位連接很難實現(xiàn)，使道路照明與民用建筑的配電有所區(qū)別。 　　目前我國大多數(shù)地區(qū)道路照明的配電仍多采用TN系統(tǒng)，正逐步由TN-C接地系統(tǒng)改為TN-S系統(tǒng)。新的《城市道路照明設計標準》CJJ45-2006中對道路照明配電系統(tǒng)推薦采用TN-S、TT系統(tǒng)，進一步明確了道路照明應采取的接地方式。 　　二、幾種配電接地 　　在路燈中的分析路燈低壓配電系統(tǒng)的特點，一是配電半徑長(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(tǒng)發(fā)生三相或二相短路，一般用熔斷器或斷路器即可自動切斷電源。但對接地故障，由于線路較長，故障電流較小，常規(guī)的保護裝置就無法切斷或無法很快的切斷故障線路，行人一旦接觸，發(fā)生電擊的危險就很大。 　　在TT接地系統(tǒng)中，過去都采用接地保護，即將金屬燈柱及座箱等接地，此時若發(fā)生接地故障，其接地電流Id=V/(ro+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.這個故障電流通常還不足以使熔斷器或斷熔器動作或迅速動作。這樣燈柱座箱對地電壓Vd=Idrd/(ro+rd)，當rd=ro時，Vd=V/2=110V。這個電壓足以使觸及的行人發(fā)生電擊。 　　在TN接地系統(tǒng)中，過去都采用接零保護，即將金屬燈柱及座箱等與系統(tǒng)的PE線或PEN線相接，此時若發(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。根據(jù)靈敏度要求Id>1.3NIz，式中：N為開關瞬動倍數(shù)，Iz為開關額定動作電流。 　　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，但仍滿足不了設計靈敏動作要求。而且實際上接地故障處往往不是金屬性連接，若考慮其接觸電阻，實際的接地電流要遠遠小于上述計算值。當然線路的保護裝置也就很難可靠動作。燈柱及座箱上就會長時間帶有電壓，并且這種電壓還可能通過PE線或PEN線傳到該系統(tǒng)的所有燈柱和座箱。從某種意義上講，其危及的面會更廣。 　　綜上所述，由于道路照明供電線路過長，使配電設計中的線路故障接地很難滿足>GB50054-95中第4.4.7條規(guī)定即“相線對地標稱電壓為220V的TN系統(tǒng)配電線路或僅供給固定式電氣設備用電的末端線路，其切斷故障回路的時間不宜大于5s”這一條，如果設計中要滿足這一條要求，可以采取增大電纜截面，會使工程造價增長很多，在現(xiàn)實工程中不太現(xiàn)實。因此無論是TT系統(tǒng)還是TN-S系統(tǒng)對線路的保護設計既要考慮人身用電安全、線路保護還要考慮經(jīng)濟性及可操作性。 　　三、漏電開關的應用優(yōu)點 　　TN、TT接地系統(tǒng)所存在的缺點，如采用漏電開關作為配電保護，可使接地故障時人身安全得到保障。同時能夠提高施工質(zhì)量采用漏電開關可解決，使線路絕緣好，工程承包方施工隊施工質(zhì)量一點也不能馬虎，以前很多偷工減料，不按規(guī)范施工的現(xiàn)象可減少，否則漏電保護開關跳閘則不能通過驗收。 　　另一方面如采用了漏電開關，在滿足電壓降的前提下可減小電纜截面，減少投資節(jié)約有色金屬。 　　四、漏電開關的選用注意事項 　　目前對漏電保護器在道路照明配電設計中的應用有幾個要注意之處： 　　表11-27 220/380V單相及三相線路埋地、沿墻敷設穿管電線每公里泄露電流 單位：mA/km　　 截面積（mm2） 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 絕緣材質(zhì) 聚氯乙烯 52 52 56 62 70 70 79 89 99 109 112 116 127 橡　　皮 27 32 39 40 45 49 49 55 55 60 60 60 61 聚 乙 烯 17 20 25 26 29 33 33 33 33 38 38 38 39 　　1、不能生搬室內(nèi)漏電開關做法。在室內(nèi)漏電保護作用于保護人身安全因此需要漏電動作電流小于30mA，而此漏電電流并不適用于道路照明，因為道路照明配電線路過長。需考慮線路正常泄露電流，根據(jù)《工業(yè)與民用配電設計手冊》以聚氯乙烯電纜(VV-25)供電半徑0.8公里計算，單相帶8盞燈計算正常線路泄露電流為： 　　0.870=56mA用電設備泄露電流估算為：3.58=28mA總計為84mA，根據(jù)“配電線路的漏電保護器動作電流應不小于正常運行實測泄漏電流的2.5倍，同時還應滿足其中泄露電流最大的一臺用電設備正常運行泄漏電流實測值的4倍”的原則，如按84mA的2.5倍計算，漏電動作電流的選取不應小于210mA，因此漏電電流應選取應為300～500mA。 　　表11-29熒光燈、家用電器及計算機泄露電流 設備名稱 型 式 泄漏電流(mA) 熒光燈 安裝在金屬構件上 0.1 安裝在木質(zhì)或混凝土構件上 0.02 家用電器 手握式I級設備 ≤0.75 固定式I級設備 ≤3.5 Ⅱ級設備 ≤0.25 I級電熱設備 ≤0.75～5 計算機 移動式 1.0 固定式 3.5 組合式 15.0 　　　　 　　由于以前漏電開關多用于室內(nèi)，所以漏電開關多采用30mA漏電動作電流的開關，如室外配電仍采用30mA漏電動作電流，就會存在開關多次誤動作，造成了很多工作人員對漏電開關在使用上的誤區(qū)。 　　目前路燈配電多采用單極開關作為回路控制，以減少在故障時停電范圍，因此選用單極微斷且300～500mA漏電電流的開關目前國內(nèi)市場較少。但隨著路燈配電對這種開關的需求，會有市場共給的。 　　結束語：近年來在網(wǎng)上搜索關于路燈因下雨漏電，導致觸電事故發(fā)生比比皆是，隨著人們對生命的重視，隨著配電規(guī)范的嚴格要求，隨著路燈事業(yè)的發(fā)展，漏電開關在路燈配電中的應用將是趨勢。但路燈配電因處于室外，配電環(huán)境較復雜，路燈漏電如誤動作會給安全照明帶來隱患，所以路燈漏電開關的選擇及應用要經(jīng)過實際的驗證，經(jīng)驗成熟后，推廣使用。