艾優(yōu)花
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘要:在路燈低壓配電系統(tǒng)中,過去都采用接地保護或接零保護,由于線長且故障電流小,導致故障時保護裝置動作緩滯無法迅速切斷回路,其保護裝置也就很難做可靠動作。漏電斷路器動作靈敏、迅速,應用在路燈系統(tǒng)上,*可以保護路燈系統(tǒng)正常運行的。
關鍵詞:低壓配電;漏電斷路器;故障保護;迅速切斷;路燈安全用電
1引言
在低壓配電系統(tǒng)中,為防止發(fā)生人身電擊事故,都應在線路中設置故障保護裝置。根據(jù)《低壓配電設計規(guī)范》1996年出版(GB50054-95)要求,在正常工作環(huán)境下,人身意外電擊安全電壓限值為50V,同時要求故障保護切斷回路要迅速,由于電流通過人體越長越有害,所以故障保護動作切斷回路的時間不宜大于5秒。
低壓配電系統(tǒng)中,以前采用的保護方式都是接地或接零保護(熔斷器及斷路器),其可靠性較差,已無法實現(xiàn)《低壓配電設計規(guī)范》提出的要求,而只能采用動作靈敏又很迅速的漏電斷路器。根據(jù)新規(guī)范的要求,近幾年來,我們將漏電斷路器應用于路燈低壓配電系統(tǒng)中,經(jīng)實際應用,其效果明顯優(yōu)先于之前的故障保護裝置。
2路燈配電故障保護分析
路燈配電的特點:一是線路鋪設長;二是分散式用電負荷;三是人較容易觸及。熔斷器或斷路器在系統(tǒng)發(fā)生斷路故障時自動切斷電源,對于接地故障,由于路燈配電的特點,致故障時保護裝置動作緩滯無法迅速切斷回路,其保護裝置也就很難做可靠動作,迅速切斷故障線路,增加了電擊危險發(fā)生率。
在過去將金屬燈柱及座箱等接地保護系統(tǒng)中,如果發(fā)生接地故障,其接地電流=電源電壓/源處接地電阻+燈柱處接地電阻。
若:電源處接地電阻=燈柱處接地電阻=4Ω
則:接地電流=220/4+4=22.5A
這時:燈柱座箱的電壓=接地電流=燈柱處接地電阻/電源處接地電阻+燈柱處接地電阻
當燈柱處接地電阻=電源處接地電阻時,燈柱座箱的電壓=電源電壓/2=110V。
此時線路中的故障電流,雖然不足以使熔斷器或斷路器發(fā)生動作,但這時的燈柱座箱的電壓足以使觸及的行人發(fā)生電擊。
在過去將金屬燈柱及座箱等與系統(tǒng)的PE線或PEN線相接的接零保護系統(tǒng)中,如果發(fā)生接地故障,其:接地電流=電源電壓/“相-零回路"阻抗
在路燈配電系統(tǒng)中常用的是小截面電線,阻值每千米約為1歐姆左右。理論上接地電流可達到百安培,由于接地故障處往往不是金屬性連接等原因,其實際的接地電流要遠遠小于上述計算值。
同樣,由于線路的故障電流較小,其保護裝置也就很難作出可靠動作,則燈柱及座箱上就會附有危險電壓,至發(fā)生電擊危險性存在。
3漏電斷路器選用
3.1選用原則
(1)漏電斷路器的質(zhì)量選用要好。
(2)漏電斷路器的脫扣額定電流,約為正常動作電流的1.3倍。
(3)不動作額定漏電電流,約為正常泄漏電流的2倍。
3.2 選擇正確的安裝部位
(1)路燈干線保護。保護用漏電斷路器可裝設在路燈主干線的首端,其保護范圍為路燈低壓配電干線及其配電裝置。當上述電氣設備出現(xiàn)單相接地故障時,漏電保護器立即動作,切斷電源,防止人身間接觸電事故,同時又作為分支線上漏電保護裝置的后備保護。
(2)路燈分支保護。二級保護為路燈分支保護。這保護用漏電保護裝置裝設在路燈各分支電路。這保護以防止直接接觸觸電為主要目的,而各自保護面積則較小,確保其他非故障支路不間斷供電。
4安科瑞路燈安全用電平臺介紹
4.1平臺架構
對路燈控制箱進行監(jiān)測,通過監(jiān)測路燈線路的電流和電壓值來判斷路燈的工作情況
直接接入ARCM310儀表,監(jiān)控每個路燈的電壓、電流等電參量進行預警和報警,也可設置定時通斷時間并遠程控制路燈通斷
4.2平臺介紹
安科瑞路燈安全用電監(jiān)測預警系統(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)技術對安裝在城市各區(qū)域路燈的用電狀態(tài)進行不間斷地數(shù)據(jù)監(jiān)測。安全用電通過監(jiān)測路燈線路的電流和電壓值來判斷路燈的工作情況,任何不正常的工作狀態(tài),平臺都能進行監(jiān)測和預警,預警信息通過手機APP推送,短信,語音電話和郵件等,時間到達責任人的身邊,提醒運行人員接觸器跳閘,電源失壓等等。平臺也可以設置開合閘時間,每天定時控制路燈控制器的啟動和關閉。
1.監(jiān)測路燈的開閉,使用時長,非工作時間開啟,或開啟時間過短,則進行預警;
2.監(jiān)測路燈的電流電壓工作狀態(tài),可以分級設置預警值和報警值,當超出閾值范圍時進行預警和報警,
3.判斷路燈功率和線路損耗,當電流超出閾值范圍時進行預警;
4.可以設置路燈的異常個數(shù),超出異常個數(shù)進行預警通知;
5.對路燈回路的漏電流和導線溫度進行監(jiān)測,如果漏電過大,線纜溫度過高則進行預警或報警;
6.可以設置開合閘時間,定時對路燈控制器進行操作,觸發(fā)頻率可以設置成一次或者每天。
7.多種開關燈執(zhí)行方案設定,可設置普通(平時)方案、周末方案、節(jié)(假)日方案、臨時方案,并可設定方案執(zhí)行的方式和優(yōu)先級;
8.自動開關燈管理可選擇定時模式、按季節(jié)變化的日出日落自動跟隨模式、光照度輔助開關燈模式;
9.能夠自動進行亮燈率計算,形成亮燈率報表首頁
消息提醒顯示需要處理的任務及報警消息
隱患統(tǒng)計以曲線圖的方式展示當月隱患數(shù)量
地圖顯示相關點位
監(jiān)控模塊提供數(shù)據(jù)監(jiān)控監(jiān)控功能,包含大數(shù)據(jù)調(diào)度和統(tǒng)計。
地圖顯示
設備監(jiān)控可以按監(jiān)控設備識別號、項目篩選,顯示設備識別號、設備詳情、設備實時數(shù)據(jù)點擊“設備"后進入設備實時數(shù)據(jù)頁面。可查看歷史曲線,巡檢記錄,報警信息,控制日志和、視頻監(jiān)控
隱患管理包括隱患巡查、隱患派發(fā)、隱患處理、隱患分析
運維管理
能耗分析
4.3產(chǎn)品選型介紹
4.4功能介紹
智慧用電在線監(jiān)控裝置是針對0.4kV以下的TT、TN系統(tǒng)設計的智能電力裝置,具有單、三相交流電測量、四象限電能計量、諧波分析、遙信輸入、遙信輸出功能,以及RS485通訊或GPRS無線通訊功能,通過對配電回路的剩余電流、導線溫度等火災危險參數(shù)實施監(jiān)控和管理。
應用:用于智能樓宇、高層公寓、賓館、飯店、商廈、工礦企業(yè)、國家消防單位以及石油化工、文教衛(wèi)生、金融、電信等
ARCM310功能:ARCM310智慧用電在線監(jiān)控裝置(以下簡稱裝置)是針對0.4kV以下的TT、TN系統(tǒng)設計的智能電力裝置,具有單相交流電測量、漏電監(jiān)測、溫度監(jiān)測、內(nèi)控開合閘以及RS485通訊或GPRS無線通訊功能,通過對配電回路的剩余電流、導線溫度等火災危險參數(shù)實施監(jiān)控和管理。
裝置采用先進的微控制器技術,集成度高,體積小巧,安裝方便,集智能化,數(shù)字化,網(wǎng)絡化于一身,是建筑監(jiān)控裝置預防監(jiān)控、系統(tǒng)絕緣老化預估等的理想選擇。作為一種先進的智能化、數(shù)字化的采集元件,該裝置已廣泛應用于學校、醫(yī)院、商場、銀行、古建筑等眾多場所。
ARCM310圖片
GSM400-4G功能:AF-GSM是安科瑞電氣推出的新型的4G遠程無線數(shù)據(jù)采集設備,采用嵌入式設計,內(nèi)嵌TCP/IP協(xié)議棧,同時采用了功能強大的微處理芯片,配合內(nèi)置看門狗,性能可靠穩(wěn)定。
本產(chǎn)品提供標準RS485數(shù)據(jù)接口,可以方便的連接RTU、PLC、工控機等設備,僅需一次性完成初始化配置,就可以完成對MODBUS設備的數(shù)據(jù)采集,并且與安科瑞服務器進行通訊,
GSM400-4G圖片
4.5用戶體驗
4.6現(xiàn)場安裝
5結(jié)語
以《低壓配電設計規(guī)范》的要求,經(jīng)過多年的實際探索運行,我們在采用了將漏電斷路器應用在路燈的低壓配電系統(tǒng)中的做法是可行的,其成效是明顯的。在使用了漏電斷路器后,系統(tǒng)線路的接地保護性能完好,能夠滿足《低壓配電設計規(guī)范》提出的要求,使整個系統(tǒng)運行更加安全可靠,經(jīng)濟實效,易于推廣。
【參考文獻】
[1]周剛.漏電斷路器在路燈低壓配電系統(tǒng)中的應用
[2]趙宗友,高寒.電工電子技術及應用[M].北京:北京理工大學出版社,2016
[3]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊2020.06版