路燈防觸電保護(hù)試驗(yàn)方案數(shù)據(jù)淺析

戴文濤

深圳市市政設(shè)計(jì)研究院有限公司 深圳市 518029

摘要：根據(jù)路燈戶外配電的特點(diǎn)，模擬路燈觸電事故，并試圖找到解決方案。

關(guān)鍵詞：路燈配電；觸電

1引言

路燈配電系統(tǒng)特點(diǎn)是長距離分散負(fù)荷戶外配電系統(tǒng)，由于金屬路燈桿為公共設(shè)施，容易直接與人身接觸，而路燈配電線路一般敷設(shè)在人行道或綠化帶下，容易受到外力破壞造成漏電或短路，從而形成電擊隱患。路燈配電接地型式應(yīng)當(dāng)采用TT系統(tǒng)還是TN-S系統(tǒng)，路燈配電開關(guān)應(yīng)當(dāng)如何選擇，在工程界也存在一定爭(zhēng)議。深圳市市政設(shè)計(jì)研究院有限公司為深入研究路燈觸電事故并試圖找到解決方案，組織了一次戶外實(shí)地試驗(yàn)，進(jìn)行故障模擬并測(cè)試相關(guān)數(shù)據(jù)，下面是這次試驗(yàn)的方案及數(shù)據(jù)分析。

2實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

測(cè)試各種故障工況下，故障電流的規(guī)律，評(píng)估故障電壓的危害程度，探討防觸電保護(hù)的有效方法。（TN-S系統(tǒng)以及TT系統(tǒng)）

3試驗(yàn)地點(diǎn)及背景資料

邊防巡邏道羅芳段1B箱變，SCB11-80KVA，接地采用TN-S系統(tǒng)。

N2回路：VV-1-4*25+1*16，線路長0.96km，帶36桿燈，每桿安裝2*150W高壓鈉燈，總安裝容量12.1kW。

4實(shí)驗(yàn)方法簡(jiǎn)述

箱變處將N2回路開關(guān)（普通塑殼開關(guān)，額定電流63A）與自復(fù)位漏電開關(guān)（殼架電流40A，額定漏電動(dòng)作電流300mA）并聯(lián)，分別測(cè)試不同故障工況。測(cè)試回路電纜裝設(shè)實(shí)時(shí)漏電電流檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)工點(diǎn)取N2回路末端125#燈桿（有引出接地極）及靠近線路末端的117#燈桿（無引出接地極，但設(shè)有局部等電位聯(lián)結(jié)）、116#燈桿（無引出接地極）。單相接地故障工況通過燈桿電纜引出交流接觸器進(jìn)行短路，漏電工況通過接入滑動(dòng)變阻器進(jìn)行模擬。燈桿電壓測(cè)試點(diǎn)距地1.5m高，參考電位分別取燈桿旁0.8m、1.5m、8m附近。

5實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)簡(jiǎn)述

5.1單相對(duì)地短路工況（即燈桿碰電）

a）TN系統(tǒng)

各試驗(yàn)工點(diǎn)（不論單燈接地電阻大?。U體對(duì)地電壓一般在50V左右，其中116#桿接地電阻較大故障電壓最高達(dá)57.5V（參考點(diǎn)8m遠(yuǎn)，桿下參考點(diǎn)為41.1V），相鄰燈桿也帶有接近的故障電壓。該故障電壓一般情況下危害不大，但在潮濕環(huán)境下存在觸電危險(xiǎn)。線路末端單相接地故障時(shí)，短路電流約為141A，普通塑殼開關(guān)可切斷故障，但時(shí)間較長（達(dá)43.4s），對(duì)電纜存在損害，而且故障電壓一直持續(xù)。采用漏電開關(guān)可瞬時(shí)切斷故障線路。

b）TT系統(tǒng)

TT系統(tǒng)下故障點(diǎn)燈桿電壓較高，尤其是接地電阻較高的117#桿，故障電壓高達(dá)211V（參考點(diǎn)8m遠(yuǎn)，桿下參考點(diǎn)為108.8V），相鄰燈桿不帶電。各工點(diǎn)故障電流均較小，約為開關(guān)殼架電流，采用普通塑殼開關(guān)幾乎無法切斷故障。采用漏電開關(guān)可瞬時(shí)切斷故障線路。

5.2燈桿漏電故障工況

受現(xiàn)場(chǎng)條件限制，無法直接在燈桿內(nèi)灌水進(jìn)行試驗(yàn)，而是通過一段電纜將相線與PE線通過滑動(dòng)變阻器短接進(jìn)行模擬，最大漏電電流僅能模擬至約350mA。試驗(yàn)結(jié)果表明該故障在TN-S、TT系統(tǒng)下均未出現(xiàn)危險(xiǎn)電壓。但是由于實(shí)際運(yùn)行中，在暴雨造成燈桿浸水情況時(shí)，整體線路及土壤均處于濕潤狀態(tài)，故障工況應(yīng)有所不同。

6實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)論

6.1長距離路燈線路配電開關(guān)若采用普通塑殼開關(guān)，無法在規(guī)范規(guī)定時(shí)間內(nèi)切斷故障線路，甚至根本無法動(dòng)作，存在較大安全隱患，應(yīng)采用漏電開關(guān)或短延時(shí)動(dòng)作電流較小的智能型塑殼開關(guān)。

6.2漏電開關(guān)能夠有效切斷各類接地故障，包括短路及漏電，同時(shí)在故障消除后，確實(shí)能夠自動(dòng)復(fù)合閘。（實(shí)驗(yàn)中短路用接觸器線圈電源接自燈桿，漏電開關(guān)跳閘后，線圈失電，短路故障消除，漏電開關(guān)在10s后自動(dòng)復(fù)位。）

6.3TT系統(tǒng)下故障電流較小，燈桿電壓較高，危害較大，必須采用漏電開關(guān)，同時(shí)建議提高對(duì)單桿接地電阻要求。

6.4等電位聯(lián)結(jié)確實(shí)可以起作用，在本系列實(shí)驗(yàn)中故障電壓最高的測(cè)試中（117#桿故障電壓高達(dá)211V），當(dāng)參考點(diǎn)取等電位聯(lián)結(jié)環(huán)（1.2m半徑）內(nèi)部點(diǎn)時(shí)，電壓為48.7V，干燥情況下已為安全電壓范圍。實(shí)驗(yàn)中等電位聯(lián)結(jié)環(huán)位于草地下，效果較好，今后有必要進(jìn)一步推廣。

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