低压配电系统漏电与节能问题及对策

　　近年来，由漏电引起的火灾时有发生，这种火灾比起短路等引起的火灾更具隐蔽性。本文就低压配电系统漏电与节能等问题进行了探讨，供大家参考。

　　《电力勘测设计》杂志是电力勘测设计行业唯一的国内外公开发行的科技类刊物，由国务院国有资产监督管理委员会主管，中国电力规划设计协会承办，本刊为双月刊，逢双月末发行。

　　1低压配电系统漏电问题

　　引发电气火灾的原因主要有:短路、过负荷、接触不良、漏电、灯具和电热器具引燃可燃物等。失火后也难以找出真正的原因(被短路等假象所掩盖)因此危害性也就更大、充分了解漏电火灾的危险性，加强对漏电的技术防范,是电气安全工作的重要任务之一。电气线路或设备绝缘损伤后在一定的环境下对靠近物质(穿线金属管、电气装置金属外壳、潮湿木材等)会发生漏电，漏电可使局部物质带电,会给人们造成严重的或致命的触电危害或产生火花、电弧、过热高温等而造成火灾。目前，在低压配电系统中多采用接零保护(接地保护)及过流保护装置(熔断器等)防止严重漏电短路情况的发生。

　　1.1发生漏电的技术问题

　　当电气设备发生漏电即碰壳短路时，电流使设备外壳、保护接零线(保护接地线)、零线(大地)形成闭合回路、通常漏电电流将很大，会使熔断器动作而切断电源，由此看来似乎这种漏电的危险性是可以避免的。但由于下述原因的存

　　在，使过流保护装置并不绝对可靠。

　　(1)如果电气设备容量较大，熔体额定电流超过漏电电流时，熔断器也不会

　　动作;

　　(2)熔断器规格可能被人为加大数倍或熔断器被铜丝代替，起不到过流保护

　　作用;

　　(3)保护接零(接地)线的接线端子连接不实，造成接触电阻过大，限制了

　　故障电流，致使熔断器不动作。

　　(4)接地装置不符合要求，造成接地电阻较大，导致漏电短路电流较小也不

　　会令熔断器动作;

　　(5)当采用过电流自动保护开关时，开关失灵，或脱扣电流设置过大，自动

　　保护开关不动作;

　　(6)故障点可能发生在系统的足够远的末端，故障回路阻抗较大，漏电短路

　　电流不足以令熔断器动作;

　　上述现象在实际中并不少见，或存在一种或同时存在几种且不被人重视因此漏电一旦发生，将持续存在，导致触电或电气火灾事故。许多漏电火灾案例也证

　　明了这一点。

　　1.2漏电引起火灾的原因

　　(1)保护零线或保护地线的接线端子处连接不实，引起火灾。保护零线或地线的接线端子连接不实，电阻过大.设备可照常工作，但故障点不易发现。此处一旦发生漏电，出现高阻，造成局部过热，连接端子处产生高温或电弧，能够引燃周围可燃物质，或者烧坏电器插座、开关等，引燃木质底座.这是较为常见的

　　漏电起火形式。

　　(2)漏电故障点处接触不良或漏电电流引起火灾。通常情况下故障点处的接触会不实，似接非接。导致接触电阻较大，使过流保护装置难以动作;同时故障点处会产生电弧，据测，仅0.5A的电流的电弧温度可达2000℃以上，足以引燃

　　所有可燃物。保护零线或保护地线的线径大小容易被忽视，如果选择过小，当通过较大的漏电电流时，线路温升较快，同样也能引起火灾。

　　(3)漏电电压引起火灾且漏电持续发生时,由于电流不能流散而寻找阻抗小的另一同路通地，会沿保护接零线(接地线)传导使所有与之相连的电气装置的金属外壳带有对地电压，这时就可能向邻近低电位的水暖管、煤气管等金属构件飞弧成为起火源。仅20V的维持电压就可使电弧连续发生，同样能引燃周围可燃物。如果是向煤气管飞弧，就可能击穿管壁，造成煤气泄漏引起火灾。需要说明的是.由于电压的传导，漏电点与起火点不一定一致。

　　1.3漏电火灾的防范措施

　　(1)保护接零及保护接地线的截面积必须经过计算确定，并用碰壳短路电流

　　校核。其接线端子必须可靠连接。不允许有松动，并经常检查其连接质量。

　　(2)接地电阻值应符合设计要求。地面电气设备的保护接地电阻值不应超过4欧姆，井下电气设备不应超过2欧姆。如用电气设备的容量较大，熔体熔断电流也较大时，应增加接地线截面或并联接地体以充分减小接地电阻值，增大漏电

　　短路电流.以利于保护装置动作。

　　(3)装设漏电保护器、现行的低压配电系统中普遍装设了漏电保护开关。漏电保护开关分单相和三相。单相漏电保护开关用于家庭照明。三相漏电保护开关是空气开关纳入漏电保护功能后改进而成的。该开关具有过载、短路、漏电保护功能，被广泛运用于工业和民用供电。现大同煤矿集团公司广泛使用的JDB电机综合保护装置是一种技术更为先进的综合保护器，具有短路、过载、断相、漏电保护功能，保护更全面动作更灵敏，调节更方便。为防止大面积停电，便于查找

　　故障，用户应分别装设漏电保护开关或JDB。

　　(4)严格按照低压电气装置安装操作规程办事，非电气专业人员一律不准上

　　岗，杜绝造成漏电的各类人为因素。

　　(5)应严格执行《建筑内部装修设计防火规范》，不用或尽量少用易燃可燃材料。特别是电气线路通过可燃物时，应穿金属管或难燃硬塑料管进行保护，由于塑料绝缘性能好故能较好地防止漏电。采用金属管布线时，一定要防止损伤线的绝缘层。配电装置(开关、插座、配电箱等)和用电设备与可燃物应保持足够

　　的安全距离，确实达不到的，应做好隔热保护措施。

　　2低压配电系统的节能问题

　　2.1采用智能型交流接触器

　　低压电器行业开展节能技术主要是通过对低压电器进行技术改造，即把微处理器引入低压电器，使其具有智能化的功能，并采用新型控制策略，使之在运行期间不但能节省铁芯和分磁环中的损耗，消除电磁系统的噪声，而且还能大幅度降低电磁系统和线圈的温升，从而提高系统的可靠性。

　　自适应节能交流接触器就是一种由微处理器智能化的交流接触器，它采用直流斩波脉宽调制技术和模糊控制技术可靠地运行在各种不同的电压下，具有良好动态吸合特性。将交流电磁机构改为节能的直流脉动操作，由模糊控制器根据检测的电压值进行处理、分析、计算后选择最佳的控制策略，并利用直流斩波技术控制大功率晶体管完成励磁线路的整个工作过程，即根据不同的电压值，调整励磁电压的脉冲宽度，使交流接触器在宽的工作电压下既能保持可靠吸持，又能满足吸持状态有良好的节能效果。

　　2.2采用新型低压无功动态补偿装置

　　传统的低压动态无功补偿装置是采用模拟量或微电脑功率因数检测，通过中间继电器(或固态继电器)接通接触器、控制补偿电容器投入或切除。存在的主要问题：

　　(1)对供电系统及周围电气设备干扰大。

　　(2)断开弧光大;

　　(3)补偿电容器及接触器易损坏;

　　(4)合闸涌流大，可达到100In(In为补偿电容器额定电流);

　　因此，传统的低压无功动态补偿装置，只适用于无功负荷较稳定的变电所使用。经实际调查，无功负荷经常变化的各个产业及民用变电所，使用的传统的低压动态无功补偿装置，一年后90%以上不好用，改为手动控制接触器固定补偿。使供电系统损耗增加。另外，传统的低压动态无功补偿装置，不能滤波，也不能分相补偿，不能适应多种用电负荷对无功补偿的要求。

　　新型低压无功动态补偿装置，采用微电脑全数字控制，通过交流无触点电子开关投切补偿电容器，全部无触点化。无合闸涌流、无断电弧光。可实现低压滤波和分相补偿。电压、电流、功率因数数字显示，代替传统指针式仪表。有通讯接口，与智能化低压电器设备配套，可实现远程监控或遥控。

　　有保护和报警功能，调试、维护方便。

　　新型低压无功动态补偿装置的各项技术性能，都优于传统的补偿装置。相同的功能价格只差20%。但使用寿命长、维护工作量小、长期节能效果好。因此，新型补偿装置是传统低压无功动态补偿装置的更新换代产品。而且技术上已经成熟，有5年以上的实际运行经验。

　　2.3采用智能照明调控装置

　　智能照明调控装置工作原理：采用微电脑控制系统，实时采集输出、输入电压信号与最佳照明电压比较，通过计算进行自动调节，从而保证输出最佳的照明系统工作电压。具体优点体现在以下四个方面：

　　2.3.1优化电力质量，节约照明用电

　　(1)多时段节能运行。根据用户实际的照明需求，调控装置还可通过程序进行多时段节能电压设置，从而满足用户不同光源、不同时间的需求，实现最佳照明状态和最大节电率。

　　(2)稳定最佳工作电压。针对电网电压偏高和波动等现象，调控装置可根据用户现场实际需求，实时在线调控输出最佳照明工作电压，并能将其稳定在±2%以内，有效提高电力质量，从而达到节电10%——40%的效果。

　　2.3.2有效保护电光源，延长其使用寿命

　　(1)智能照明调控。为了满足不同用户对照明灯具控制的需要，智能调控装置有三种运行模式可供选用：即：端子控制节能运行模式;时间控制节能运行模式;通讯控制节能运行模式。

　　可按现场实际情况，通过天文钟、智能探头或内部编程、远程计算机遥控，实现时控、光控、程控等多种智能化控制。并可根据不同时段、不同灯具、不同亮度要求，每相独立调节，允许100%不平衡。软启动、慢斜坡。影响电光源寿命的一个重要因素是：启动和运行时电流和电压对光源的冲击。为了有效的降低电流冲击和提高灯的寿命，在国外高档灯具产品中，要求灯具有软启动功能。

　　智能调控装置能够实现灯具的软启动和慢斜坡控制过程。灯具在启动时，采用低压软启动，充分预热。该过程可减少40%的启动电流冲击，有效提高光源寿命。在调压、稳压的过程中，智能调控装置采用慢斜坡方式，让电压在设定

　　时间内缓慢过渡，保证光源不受电压、电流波动的冲击，从而降低电光源损坏，延长使用寿命。

　　(2)实时稳压、控压。在电压波动很大的地方，如电气设备比较多的厂区，一分钟内的电压波动达到±15%;路灯后半夜的供电电压也会达到250V。智能调控装置高稳定的最佳照明电压，能够延长电光源寿命2——4倍，减少照明运

　　行、维护成本30%——50%。

　　(3)适用性、可靠性。调控装置每相可独立调节，可操作性强，可以承受三相100%的不平衡负载，且保证单相的故障绝不影响其它两相的正常运行。同一个装置可以带不同类型光源负载，还可以独立调节每相的输出电压。

　　调控装置采用手动和自动双旁路系统，以保证照明设备不断电，正常安全运行;调控装置控制部分不含交流接触器，无触点和移动元件，保证高可靠性和低功耗。

　　可选配GSM/GPRS全球实时(手机)监控系统，通过显示、声音等信号监测设备运行，故障报警，采取保护措施。

　　这类照明节电产品成本略高，可实现智能照明调控、有效保护电光源、降低电能消耗的功能，使用的经济性和可靠性比较高，是目前国际上比较成熟的照明控制解决方案。

　　3结语

　　以上笔者重点介绍了低压配电系统漏电产生的电流和电压引起的火灾的危

　　分析了低压配电系统漏电导致电气火灾的原因，给出了防范漏电的技术措施。同时对工程设计方面提出一些可以达到节能的方案措施，关于电力节能的方案有很多种，从设计到施工，以及设备的采购，设备的管理，一系列环节都对节能有着决定性的因素，每个环节要求我们尽量完美。