一、干式高壓試驗變壓器在設計中的應用
近幾年的發(fā)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(tǒng),多采用TN-C接地方式,隨著配電規(guī)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(nèi)部使等電位連接容易實施,因此用電**得以保障。而道路照明因為在室外等電位連接很難實現(xiàn),使道路照明與民用建筑的配電有所區(qū)別。
目前我國大多數(shù)地區(qū)道路照明的配電仍多采用TN系統(tǒng),正逐步由TN-C接地系統(tǒng)改為TN-S系統(tǒng)。新的《城市道路照明設計標準》CJJ45-2006中對道路照明配電系統(tǒng)推薦采用TN-S、TT系統(tǒng),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(tǒng)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(tǒng)發(fā)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(guī)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(fā)生電擊的危險就很大。
在TT接地系統(tǒng)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(fā)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(fā)生電擊。
在TN接地系統(tǒng)中(圖二TN-S系統(tǒng)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(tǒng)的PE線或PEN線相接,此時若發(fā)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(jù)靈敏度要求Id>1.3×N×Iz,式中:N為開關瞬動倍數(shù),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(tǒng)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(guī)定即“相線對地標稱電壓為220V的TN系統(tǒng)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(xiàn)實工程中不太現(xiàn)實。因此無論是TT系統(tǒng)還是TN-S系統(tǒng)對線路的保護設計既要考慮人身用電**、線路保護還要考慮經(jīng)濟性及可操作性。
三、漏電開關的應用優(yōu)點
TN、TT接地系統(tǒng)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**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(guī)范施工的現(xiàn)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(jié)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(nèi)漏電開關做法。在室內(nèi)漏電保護作用于保護人身**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(jù)《工業(yè)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(jù)“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(nèi),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(qū)。
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(nèi)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(wǎng)上搜索關于路燈因下雨漏電,導致觸電事故發(fā)生比比皆是,隨著人們對生命的重視,隨著配電規(guī)范的嚴格要求,隨著路燈事業(yè)的發(fā)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(huán)境較復雜,路燈漏電如誤動作會給**照明帶來隱患,所以路燈漏電開關的選擇及應用要經(jīng)過實際的驗證,經(jīng)驗成熟后,推廣使用。