一、干式高壓試驗變壓器在設計中的應用
近幾年的發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,多采用tn-c接地方式,隨著配電規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,使道路照明與民用建筑的配電有所區別。
目前我國大多數地區道路照明的配電仍多采用tn系統,正逐步由tn-c接地系統改為tn-s系統。新的《城市道路照明設計標準》cjj45-2006中對道路照明配電系統推薦采用tn-s、tt系統,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,這種系統發生三相或二相斷路,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,發生電擊的危險就很大。
在tt接地系統中,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。這樣燈柱座箱對電壓vd=id×rd/(ro rd),當rd=ro時,vd=v/2=110v。這個電壓足以使觸及的行人發生電擊。
在tn接地系統中(圖二tn-s系統接地型式),過去都采用接零保護,即將金屬燈柱及座箱等與系統的pe線或pen線相接,此時若發生接地故障,其接地電流id=v/zo.式中zo為“相一零回路”阻抗。根據靈敏度要求id>1.3×n×iz,式中:n為開關瞬動倍數,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條規定即“相線對地標稱電壓為220v的tn系統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,在現實工程中不太現實。因此無論是tt系統還是tn-s系統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濟性及可操作性。
三、漏電開關的應用優點
tn、tt接地系統所存在的缺點,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量一點也不能馬虎,以前很多偷工減料,不按規范施工的現象可減少,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
1、不能生搬室內漏電開關做法。在室內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《工業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:
0.8×70=56ma用電設備泄露電流估算為:3.5×8=28ma總計為84ma,根據“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*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。
干式高壓試驗變壓器在設計中的應用
由于以前漏電開關多用于室內,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。
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:近年來在網上搜索關于路燈因下雨漏電,導致觸電事故發生比比皆是,隨著人們對生命的重視,隨著配電規范的嚴格要求,隨著路燈事業的發展,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過實際的驗證,經驗成熟后,推廣使用。