路燈安全運行上的問題
路燈電源只有短路和過載保護而沒有漏電保護。不采用漏電斷路器的原因,關鍵是認識上走入誤區,有的認為三相漏電斷路器存在動作死區,不能對人身觸電可靠保護,不如不用;有的認為正常漏電電流可能造成漏電斷路器誤動作,降低路燈 供電 可靠性;有的認為由于路燈安裝中存在不規范現象,比如只引出路燈相線而從別處借用中性線,導致漏電斷路器無法正常工作等。其實,漏電斷路器作為一種安全電器,其主要功能是提供間接接觸保護。當發生單相接地故障時,可降低燈桿接觸電壓,對保護人身安全是有利的。假如漏電斷路器額定漏電脫扣電流(I△n)為200mA,接地電阻Rd為200Ω,則接觸電壓=Rd*I Δn=200*0.2=40V,在規定的電壓范圍。以筆者所在地區為例,土壤電阻率平均為110Ω,單極接地電阻Rd實測平均值為58Ω,若沒有漏電保護而發生單相接地故障時,接觸電壓=Un*Rd/(Rd+R0)=220×58/(58+4)=206V,接近相電壓,這顯然是十分危險的。采用漏電斷路后,還能防止因漏電電流長時間存在而造成 電纜過熱、使用壽命縮短以及漏電電弧電流燒損電氣設備。
2.斷路器未作靈敏度校核試驗,額定脫扣電流選擇過大。有的在選擇斷路器時,只考慮到短路保護,卻忽視過負荷保護和單相末端短路靈敏度校驗,斷路器額定脫扣電流選擇過大,不管負荷性質如何,一概選定為100A甚至150A。這往往在接地短路電流很大、 電纜 發熱情況下,導致斷路器仍不會跳,失去斷路器的作用。
3.利用 電纜 金屬外皮作PE總干線工藝復雜,可靠性低。電纜金屬外皮作PE總干線施工工藝復雜,每基路燈都要焊兩個焊點,每個焊點都要剝開、打磨、上錫、焊接,操作繁瑣,焊點質量難以保證,有如此多的串聯焊點,PE總干線連接的可靠性可想而知。另外,電纜要做到完全防潮幾乎不可能,只要潮氣在電纜內部聚集,金屬外皮生銹腐蝕就不可避免。一般情況下,路燈低壓電纜經3-5年后,金屬外皮就會出現銹蝕斷點,失去PE主干線的保護作用。這樣每只路燈雖然接地保護實際上是“各自為政”,一旦發生單相接地故障,危險電壓將會長期存在。
4.路燈電器特別是鎮流器質量不過關,發熱嚴重,絕緣容易被擊穿致使燈桿帶電,一旦行人觸及,后果不堪設想?! ?br /> 針對以上問題,建議采用:
1.路燈控制箱總保護采用漏電斷路器。漏電斷路器的額定漏電脫扣電流一般要大于最大相負荷電流1.3倍并核校斷路器靈敏度,但也不能太大;漏電斷路器的額定漏電脫扣電流(I△n)一般要大于系統正常漏電電流的2倍,考慮到漏電斷路器主要防止 電氣 火災、電弧電流和限制接觸電壓作用,兼顧路燈系統 供電 可靠性,一般(I△n)可取200mA,梅雨季節可適當調高,但最大不宜超過500mA。以20只路燈接地電阻并聯測算,其值不大于4歐姆,最大漏電電流值即使取500mA,安全裕度還是比較大的。
2.今后安裝的路燈電纜全部采用三相五線電纜(VV5*25或5*16),將其中的一路線作PE總線用。五芯電纜無金屬外皮,與同規格的四芯電纜(VV22)價格基本相當,盡管沒有金屬外皮,但電纜外面另有塑料管,因此強度不受影響。由于PE干線無斷點,保證了所有鋼桿路燈接地極并聯可靠,這樣發生接地故障時即使漏電保護失效拒動,由于路燈系統總接地電阻小于公變接地電阻,接觸電壓也能控制在較低的范圍內。對原有以金屬外皮作PE干線的四芯電纜,可把備用的那一路改作PE總線,這一不大的改造工作量能使安全可靠性大大提高。
3.路燈接地仍采用TT制,不采用TN-C-S制。其原因是防止公變低壓中性點電壓升高后故障電壓蔓延至路燈系統,降低保護的安全性。安裝 電氣 設備時要求N線與PE線不相互接錯,不短路,N線不允許重復接地,保持對地絕緣良好,這樣即使公變N線電壓升高,路燈桿仍可保持較低的安全電位。
4.選用質量優良的路燈電器和燈具,做好鎮流器的型式試驗,把好驗收關。補償電容能提高系統功率因素,起到節能降損的作用,應盡可能發揮其作用,不可隨意刪減。
5.安裝接線時要注意一些小的細節,例如自粘膠帶不能單獨作絕緣保護,還應在外面纏繞三層塑粘膠帶,路燈連接線能短則短,一目了然。只有各個細小環節都把握好了,安全運行才有保障。
為易于判斷接地故障類型和方便檢修,建議選擇采用分裝式漏電保護器、零序電流互感器來檢測漏電信號,通過電子放大環節放大信號,并經適當延時輸出給線圈,使轉換觸頭動作,與配用電器配合斷開被保護電路并發出亮燈信號。漏電保護器手動復位前,電路不能接通且漏電指示燈一直亮,路燈維修人員可根據指示燈的狀態,即能判斷出是漏電故障還是短跑故障。當確定為漏電故障后,把轉換手柄切換到“手動”位置,斷路器可帶漏電電流運行,查找故障位置前,先測量總的漏電電流值和燈桿接觸電壓,然后利用鉗形電流表檢測電纜干線上(A、B、C相及N線)是否存在零度電流,采用“二分法”的基本原理,可對故障位置實行快速查找。以20只路燈桿為例,最多只需四次即可找出故障點(段)。
故障處理完之后,把轉換手柄還原到“自動”位置,系統轉入正常工作狀態。查找和處理故障時,應嚴格遵守低壓帶電作業規程,確保修試及其他人員的人身安全。
路燈電纜故障檢測方案
一、用兆歐表檢測
此方法為傳統路燈電纜故障檢測法。路燈線路的供電半徑一般在0.4-0.6km之間,路燈間距為30-40m,整個線路似樹干狀,負荷比較分散。要檢測電纜的相間、對地絕緣阻值,必須先將路燈負荷切斷,然后選取中間點斷開,用兆歐表逐相進行相間、對地絕緣測試,用排除法來判斷故障點方向。由于該方法只能檢測出故障點所在檔距,無法檢測出準確位置,且電纜開斷點較多,需重新壓接恢復,工作量大,也給以后的維修工作增加了新的故障隱患點。因此,此法現已基本不用。
二、用鉗形電流表檢測
由于現有路燈配電柜內配有相應容量的斷路器、熔斷器等安全保護措施,所以電纜短路、漏電故障不會對電纜造成大面積破壞性損傷,一般情況下只要找出電纜故障點,切斷重新壓接包扎電纜即可繼續使用。
采用鉗形電流表檢測電纜的原理是:通過重新恢復燒壞的熔斷器,對電纜進行瞬間(2-3秒)送電(注:短時的瞬間電流不會使電纜迅速發熱,即不會對電纜造成新的損傷),根據故障點至電源的故障電流非常大,故障點往下的電流小的規律,當檢測到的電流值變成正常值時,則電流值為正常值的燈位的前一檔距即為故障點所在處。檢測的順序是:先將每盞燈處的檢修門(或檢修井)打開,把電纜暴露出來且每股分開,便于用鉗形表檢測電流(鉗形表需打到電流檔的最高檔位);從第一盞燈打開始逐檔檢測電流,控制柜處的送、停電操作人員及現場檢測電流人員均應配備對講機,以便及時聯系。在逐檔檢測時,必須先把鉗形電流表卡到電纜做好準備后,才能開始通知送電人員瞬間送電。該方法無需人為切斷主電纜及路燈負荷,不會對路燈電纜帶來新的故障隱患點。我們通過多年的實踐,認為該檢測方法方便、快捷,檢測儀器又為我們常備儀表,無須購置檢測儀器。
三、用路燈電纜專用故障測試儀檢測
目前有一種集路燈電纜路徑檢測、埋深測定和故障點定位三位一體的儀器。這一檢測儀體積小,放在手提工具箱里,重量輕,單人即可輕松操作;由電池供電,無需220V電源,適合野外作業;電纜路徑查找、埋深、故障點定位同步完成,效率高,不受外界干擾;不受電纜地下情況(分叉、接頭扭曲、繞圈)影響,象探地雷一樣,點對點去查找故障點,誤差以厘米計;不受地面情況影響,如地磚、綠化帶、水泥面等。該檢測儀,由發射機和接收機組成,發射機可根據現場情況,采用單頻發射或射頻發射(音頻適用于遠距離,射頻適用于近距離、有干擾的場合); 接收機通過感應磁棒感應信號確定地埋電纜的路徑及故障點,輕松操作,對電纜故障點進行精確定位。
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