王蘭

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定   202111

 

摘要：近年來，隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，路燈事業(yè)也有了蓬勃發(fā)展。然而隨之而來的是管理缺失和質(zhì)量安全問題。路燈桿點(diǎn)多面廣，一旦漏電就有可能會(huì)造成重大的人員傷亡事故，不僅給受害者家庭帶來痛苦，而且相關(guān)部門也要承擔(dān)巨額的經(jīng)濟(jì)賠償責(zé)任。路燈作為市政公共設(shè)施，漏電時(shí)刻威脅著人民群眾的生命安全，如何科學(xué)有效遏制事故的發(fā)生，成為目前管理部門亟待解決的問題。

關(guān)鍵詞：路燈；人員傷亡事故；漏電

 

       統(tǒng)計(jì)路燈桿帶電致人死亡的時(shí)間，發(fā)現(xiàn)其中有一個(gè)共同點(diǎn)——悲劇大多數(shù)發(fā)生在雨天，其中大雨天居多。像路燈桿、霓虹燈、電箱、路邊燈箱等公共用電設(shè)備，通常是采用低壓供電，除非設(shè)施自身發(fā)生故障，一般不會(huì)傷人。路燈桿漏電事故多數(shù)發(fā)生在雨天潮濕天氣，尤其是多雷雨的夏季。這一方面是由于夏季高溫，路燈設(shè)施運(yùn)行在較高的溫度和濕度下，電纜絕緣層容易老化擊穿而導(dǎo)致燈桿漏電；另一方面是由于夏季人們衣物減少，如普遍的短袖、短褲和涼鞋，裸漏的皮膚容易接觸到燈桿金屬帶電部分，鞋子裸漏的人體和大地形成回路造成觸電事故。而春冬季節(jié)由于鞋子的良好絕緣即使觸電也很少造成人員傷亡事故。需要提醒大家注意的是：暴雨天，當(dāng)雨水浸過帶電設(shè)備時(shí)，可能造成設(shè)備帶電；陰雨天，雨水淋上金屬路燈桿，會(huì)加劇路燈內(nèi)部漏電或?qū)щ姷默F(xiàn)象。這些公共用電設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間處于潮濕狀態(tài)會(huì)有可能造成內(nèi)部出現(xiàn)問題

 

路燈漏電通常有下面三種情況：①線路老化，漏電造成了電能的損耗，同時(shí)也違紀(jì)行人的安全；②電纜接頭絕緣處理不良，在低洼路段遭雨水浸泡而發(fā)生漏電危及行人安全；③路面開挖的頻次加大，在此過程中也經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)損壞路燈供電線纜造成漏電并危及施工人員的安全。燈桿漏電事故的原因是多方面的，有的是燈桿內(nèi)的電纜絕緣層老化與燈桿搭火；有的是電器光源不合格，如鎮(zhèn)流器被擊穿導(dǎo)致燈桿帶電，或者電線接線端子燒毀造成燈桿帶電；還有是由于人為破壞造成的燈桿帶電；后是惡劣的自然環(huán)境造成的燈桿帶電，如雷雨，臺(tái)風(fēng)，地震等自然災(zāi)害。

現(xiàn)實(shí)的情況是，在暴雨天氣燈桿檢修門被水淹，在電纜接頭遭水浸發(fā)生漏電的情況下，過電流保護(hù)器根本無法切斷故障回路，這時(shí)燈桿及周圍水域都會(huì)帶電，危及行人安全。近年來國(guó)內(nèi)路燈漏電電死人的事故頻頻發(fā)生，管理部門承擔(dān)巨大的責(zé)任和壓力。這些事故的發(fā)生，究其原因都是沒有按照國(guó)標(biāo)要求安裝漏電保護(hù)裝置。

在路燈建設(shè)過程中執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（CJJ45-2006）:金屬燈桿及構(gòu)件、燈具外殼、配電及控制箱屏等的外露可導(dǎo)電部分，應(yīng)進(jìn)行保護(hù)接地。只有保護(hù)性接地是強(qiáng)制要求的。路燈線路屬于TN-S三相五線制低壓配電線路，由于多裝在人行道旁，如發(fā)生非金屬性接地，因故障相與大地間存在一定的接地電阻，接地電流遠(yuǎn)小于通常的單相短路電流值，普通的斷路器不能切斷或不能快速切斷故障線路，致使路燈金屬部位長(zhǎng)時(shí)間帶電，路人一旦觸碰，就有可能發(fā)生電擊的危險(xiǎn)。 

1）配電線路一般比較長(zhǎng)，接地故障電流比較小。使用熔斷器或斷路器的瞬時(shí)過電流脫扣器兼做接地故障保護(hù)。很難保證按《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50054-95）的規(guī)定，在5s內(nèi)切斷故障電路。                                                                                                                                                                                                                                                             2）TN-S方式，燈具、電桿、電器盒等的外露導(dǎo)電部分是通過PE線連接到配電變壓器中性點(diǎn)而接地，當(dāng)該變壓器其他部分發(fā)生對(duì)地直接連接之類的故障時(shí)，保護(hù)電器難以斷開，故障電流經(jīng)大地流到變壓器接地回到中性點(diǎn)，致使中性點(diǎn)電位升高，此電位經(jīng)過PE線傳至燈桿等處外露導(dǎo)電部分；接地保護(hù)能否起到保護(hù)作用的關(guān)鍵是接地電阻大小，除非變壓器接地電阻非常小，不然此電位就有可能超過安全電壓限值。由于故障電流很小而無法使保護(hù)電器動(dòng)作，因此不能*保證安全。

3）道路照明處于戶外環(huán)境，很難像建筑物內(nèi)那樣做完善的等電位聯(lián)結(jié)，在發(fā)生某些接地故障時(shí)，有可能導(dǎo)致電擊危險(xiǎn)

 

       漏電保護(hù)器具有動(dòng)作電流小，動(dòng)作時(shí)間短的特點(diǎn)，它能在不大于5s的時(shí)間內(nèi)切斷故障回路，并保證正常環(huán)境人身電擊安全電壓不大于50V(《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》要求)，這種優(yōu)于常規(guī)斷路器的技術(shù)特性，從而使漏電保護(hù)器應(yīng)用于路燈配電系統(tǒng)成為可能。

       常見的相與相間發(fā)生短路可以產(chǎn)生很大電流，可采用開關(guān)保護(hù)，而發(fā)生人體觸電、線路老化而導(dǎo)致的電流泄露產(chǎn)生的火災(zāi)以及設(shè)備的接地故障都是由于漏電流所造成，漏電流一般都在30mA-3A，這些值很小，傳統(tǒng)開關(guān)無法進(jìn)行保護(hù)，所以要采用剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置。

       剩余電流繼電器是由剩余電流互感器來檢測(cè)剩余電流，并在規(guī)定條件下，當(dāng)剩余電流達(dá)到或超過給定值時(shí)，使電器的一個(gè)或多個(gè)電氣輸出電路中的觸點(diǎn)產(chǎn)生開閉動(dòng)作的開關(guān)電器。

下面介紹三種常見的漏電情況。

1、防直接接觸電擊要采用I△n≤30mA的高靈敏度的RCD。

2、防間接接觸電擊可采用I△n大于30mA的中靈敏度的RCD。

3、防火RCD需采用4或2RCD。

       對(duì)于IT系統(tǒng)，按規(guī)定采用剩余電流繼電器。為防止系統(tǒng)絕緣降低和作為二次故障后備保護(hù)，依據(jù)接線型式，采用類似 TT 或 TN 系統(tǒng)的保護(hù)措施。首先應(yīng)采用絕緣監(jiān)視裝置，預(yù)測(cè)一次故障。

       對(duì)于TT系統(tǒng)，推薦采用剩余電流繼電器。因?yàn)楫?dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，故障電流很小，且較難估計(jì)，達(dá)不到開關(guān)的動(dòng)作電流，外殼上將出現(xiàn)危險(xiǎn)電壓。此時(shí)N線要穿過剩余電流互感器。

        對(duì)于TN-S系統(tǒng)，可采用剩余電流繼電器。更快速靈敏切斷故障，以提高安全可靠性，此時(shí) PE 線不得穿過互感器，N 線要穿互感器，且不得重復(fù)接地。 

 

       對(duì)于TN-C系統(tǒng)，不能采用剩余電流繼電器。因?yàn)?PE 線和 N 線合一，若 PEN 線不重復(fù)接地，當(dāng)外殼帶電，互感器進(jìn)出電流相等，ASJ拒動(dòng)；若PEN線重復(fù)接地，部分單相電流將流入重復(fù)接地，達(dá)一定值后，ASJ 誤動(dòng)。 需將TN-C系統(tǒng)改造成TN-C-S系統(tǒng)，同TN-S系統(tǒng)，再將剩余電流互感器接入TN-S系統(tǒng)中。

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             

（1）ASJ60-LD16A剩余電流監(jiān)測(cè)儀適用于交流額定電壓為400V及以下的配電線路中使用，用于監(jiān)測(cè)線路中的剩余電流，作為剩余電流式火災(zāi)監(jiān)控裝置用。也可與低壓斷路器和低壓交流接觸器組成組合式剩余電流保護(hù)裝置，用來對(duì)電氣線路進(jìn)行接地故障保護(hù)，防止接地故障電流引起的設(shè)備損壞和電氣火災(zāi)事故，或用來對(duì)人身觸電危險(xiǎn)提供間接接觸保護(hù)。

該產(chǎn)品可應(yīng)用于石油化工、工業(yè)廠房、大型公建、幼兒園、敬老院等場(chǎng)所的配電箱內(nèi)，也可應(yīng)用于路燈、庭院燈、景觀燈的配電箱內(nèi)，進(jìn)行漏電或接地故障監(jiān)測(cè)。

（2）剩余電流監(jiān)測(cè)儀外形與安裝尺寸如下圖所示。（單位：mm）

 

（3）功能特點(diǎn)

?可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和顯示TN-S、TT系統(tǒng)配電線路的剩余電流；

?每只剩余電流監(jiān)測(cè)儀可監(jiān)測(cè)16個(gè)回路的剩余電流，剩余電流監(jiān)測(cè)范圍為1mA-30A；

?每路剩余電流監(jiān)測(cè)均可設(shè)置報(bào)警值，報(bào)警值的設(shè)置范圍為1mA-30A。每路剩余電流監(jiān)測(cè)可設(shè)置為*報(bào)警、動(dòng)作或關(guān)閉剩余電流監(jiān)測(cè)；

?1路水浸報(bào)警繼電器，16路剩余電流報(bào)警繼電器，每路剩余電流報(bào)警繼電器對(duì)應(yīng)1路剩余電流監(jiān)測(cè)，當(dāng)剩余電流超過設(shè)定值時(shí)，對(duì)應(yīng)繼電器動(dòng)作，同時(shí)具有自動(dòng)重合閘功能，重合閘的次數(shù)及間隔時(shí)間可設(shè)，重合閘功能可關(guān)閉（重合閘功能只有在回路漏電監(jiān)測(cè)設(shè)置為既報(bào)警、又分閘時(shí)有效）；

?2路DI輸入功能，可以用于水浸或其它開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測(cè)；

?具有RS485通訊、4G無線通訊等通訊功能；

?30條事件記錄功能，能夠記錄報(bào)警發(fā)生的時(shí)間和故障類型；

?自檢功能，按下自檢按鍵可以啟動(dòng)檢驗(yàn)儀表自身硬件是否工作正常；

?復(fù)位功能，儀表檢測(cè)到發(fā)生故障，并在故障排除之后，可以按下復(fù)位按鍵，復(fù)位儀表。

?消音功能，按下消音按鍵可以消除報(bào)警聲。

 

（4）儀表具體的接線端子和典型接線如下所示：

       路燈作為城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，其夜晚照明功能不可替代，而受惡劣天氣、自然災(zāi)害的影響，對(duì)路燈線路造成的損壞也不可避免，但其產(chǎn)生的影響和危害直接威脅著民眾的生命安全，因此采取有效的智能漏電保護(hù)措施十分重要。

 

[1]周近光.淺談路燈線路漏電保護(hù)的技術(shù)和應(yīng)用[J].城市照明,2017,(3):24-25.

[2]企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2020.6

[3]田皓. 路燈線路中應(yīng)該使用漏電保護(hù)器[J]. 大科技, 2018, 000(008):83.

[4]董建宇. 城市路燈線路智能漏電保護(hù)研究[J]. 通訊世界, 2019, 26(12):2.