低压配电线路漏电电流检测方法的探讨.doc

低压配电线路漏电电流检测方法的探讨撰稿人：王德星 浏揽人数：675 上一篇下一篇返回列表一、低压配电线路绝缘老化的原因分析研究漏电需从线路绝缘谈起。绝缘体是由气体、液体、固体等多种绝缘材料组合而成的。绝缘体在运行中要受到热、电、化学、机械和环境等因素的影响，这种影响不是固定不变的，而是会随着时间的变化相互作用的为了防止绝缘老化，就目前绝缘技术而言，在理论、材料、绝缘结构设计、试验评价等诸多方面都有了很大的进步和发展。单技术的进步发展对绝缘可靠性的要求也越高，并且涉及到绝缘应用的各个领域。所以，绝缘老化这个既陈旧又新鲜的话题，在很多惨痛的电气火灾教训后，却不得不被反复提起，警示着绝缘材料研究人员、绝缘体制造商、工程设计院和消防人不断思考。预防电气或者是一个很重要的技术问题，要特别关注影响绝缘老化的相关因素，绝缘老化是绝缘体遭受到不可恢复的损坏。绝缘损坏的原因可以归纳为点、热、环境和机械回血等多种因素的影响，其中关注热老化的时间最长，对其机理和评价方法也有诸多详细的研究；由于电老化机理复杂，因此评价试验的方法还不十分完善；环境老化由于其使用工作环境地复杂多变，也不能一概而论，而且在理论和实际的研究领域都没有得到开展。造成机械老化的原因大致可以分为纯机械和电磁两种，研究表明就电线和电缆而言，热和电对其影响最大，环境和机械则相对较小。但是，广义的环境因素也绝不能忽视。电气绝缘在使用中，往往并不会不受到某个单一因素的影响，而是受到两种或者两种以上符合老化因素相互作用的影响，IEC792（1984）标准对电气绝缘受复合老化因素的影响，做了如下论述：所有电绝缘在使用中，都处在多种因素影响之下：如下表示. 因素之间的相互作用情况： 当因素之间有相互作用是:B12B1+B2 当因素之间无相互作用时：B12=B1=B2 绝缘体老化因素表影响绝缘老化的因素影响因素绝缘老化的作用量单一因素老化A1B1单一因素老化A2B2复合因素老化A1A2B12 上面所说的绝缘老化作用量是指绝缘的一次变化，即作为老化反应的结果产生的某一单一化学成分的浓度变化或者生成物的量。与此相反，所谓老化的程度是指物理性质，如绝缘击穿强度的变化等。热老化是指给材料施加上热能，在材料中产生不可逆的化学变化而使特性下降的一种现象。热老化现象与化学反应速度有关。热老化过程大致可分为化学老化过程和物理老化过程两类。化学老化分为：（1）狭义热老化过程，它是在没有其他氧化物质参与的情况下，只是绝缘材料本身受到热作用而引起的老化；（2）氧化分解老化过程；（3）加水分解过程。热老化能使绝缘材料的机械性能变坏，其变化从图1分辨出来。在实践中要看他们之间有无相互作用发生，通常是根据绝缘老化程度进行判断，通过人们的感官和仪器来测定对低压配电线路漏电检测的必要性在检测实践中，如何通过在线检测来估算绝缘材料的寿命呢？这一问题与现代医学不能估算人的寿命问题一样，即是要估算绝缘材料的寿命也是很困难的。对绝缘材料进行诊断就需要有诊断手段，即要硬件（仪器）和软件（对他进行判断的理论或标准）的支持。目前市场上国内和国外检测漏电的仪表已能满足相关的要求，北京市地方标准“电气防火安全检测技术规范”已经实施，国家标准“建筑电气装置检验与初检”也已2004年6月实施。可以说，开展漏电检测的硬件和软件都已经成熟 低压配电线路漏电的产生于电缆产品的绝缘性能有关，制造商在生产低压电线电缆时必须把漏电限制在国家标准允许范围内。安装现场应在施工前认真检测电线电缆的绝缘完好情况，保护好绝缘层并认真施工 电气工程验收时应认真检验漏电电流是否符合国家标准。电气火灾的发生与绝缘老化损坏有直接关系。过负荷也会使绝缘受损，而且能使绝缘受损的还有一些其他的已经因素等导线绝缘受内部和外部的热作用，形成的漏电电流能引发电气火灾。漏电电流的大小可以反映导线绝缘的电老化和热老化情况。对线路漏电电流进行实施监视与定期检测，可以及时判断线路的漏电情况，排除漏电隐患，防止漏电火灾的发生。 值得消防人员注意的问题是，有关国家建筑设计防火规范对建筑物防火性能规定的相当严格，但是对于建筑物中大量使用电线电缆的防火性能规定的不够明确，严谨，拟应适当提高标准。其结果实际上降低了整个建筑的防火性能，目前，这种危险状况不少人视而不见，无动于衷。国外对电线电缆的耐火性能已采取了相应的措施，普遍采用氟塑料来取代聚氯乙烯和聚乙烯。由于氟塑料阻燃性能好，可与混凝土耐火性能相媲美，无毒，耐压强度高，质量轻等，严谨获得了普遍使用。随着我国经济的发展，社会安全需求的提高，这将是电气防火科学发展的趋势，对防止漏电火灾也具有积极的意义。 几种常用漏电检测方法 通过漏电火灾报警系统来实现阀值前的报警或达到阀直时及时切断线路电源的功能；漏电火灾报警系统可以单独设置，也可以根据建筑规模的大小将漏电火灾报警系统连成独立的系统，更可合并到“火灾自动报警系统的设计规范”中，以达到集中显示和控制用钳形漏电电流表定期检测低压配电的目标线路漏电电流的大小的情况在电线电缆集中的区域，通过抽气式报警器，实施监控电线电缆周围空间气体成分和浓度的变化，从而达到判断绝缘材料是否过载受热分解的目的；通过绝缘材料的热分解物间断判断电缆电线是否漏电 定期检测低压配电线路漏电电流的方法运用 4.1 对漏电电流危害值的界定 正确选择漏电保护器的安装位置和整定值，定期检测漏电保护器的灵敏度和动作时间，检测漏电保护器的线路的漏电电流，是确保漏电保护对象防火安全的一项重要措施。能使人感知的漏电电流为1mA，在低压配电线路中即使有1mA漏电电流流过，根据IEC4791关于交流电流（50Hz）流过人体时，对人体造成的触点危害，即使它集中在物体的一个部位，根据经验和火灾案例证明，也不一定会引起火灾。可能引起火灾的危险漏电电流的数值，一般界定为1A以上，日本电气协会的JEAG8101低压电气线路接地保护导则中则规定为100mA以上。在进户配电箱处，我国规定为300-500mA，当然在符合设备上仍应以能使人致命的30mA为整定界限值。在线路各级保护之间有时间差的配合关系，以保证供电电源的安全运行 4.2用钳形电流表测量漏电电流 当低压配电线路漏电时，我们可以使用钳形电流表，在检测漏电电流的同时检查和排除漏电电流产生的部位。这种钳形漏电电流表可以在线路带电运行的状态下，对线路漏电电流的大小在线进行测量，这种方法简单、方便，检测出的数值即时可读，就目前技术发展状况来看，这是对低压配电线路和电器设备进行漏电诊断的最佳方法 4.3钳形漏电电流表的构成与原理钳形漏电电流表主要由零序电流互感器（ZCT）和仪表构成。零序电流互感器（ZCT）能检测出漏电电流，仪表能显示漏电电流的大小，漏电电流的检测原理如图2所示当相线漏电流为零时，如图3（a）所示，在ZCT的铁芯中产生有因负荷电流而引起的磁通1和2。穿过ZCT铁芯的电线L和N在物理位置上，相互处于等值的位置，如果ZCT的铁芯导磁率和二次线圈绕法均匀，磁通1和2将在铁芯的全周上积分，从铁芯的的整体上来看1和2将相互作用而成为零，ZCT铁芯二次线圈也就没有感应电流输出。但是，从图3（b）可以看出，当相线中有漏电电流时，产生磁通1和2的电流值中，具有漏电分量的数值IL=I1-I2, 1和2不能完全抵消，并产生与漏电IL相当的磁通量L,于是ZCT二次绕组线圈中就有电流输出，仪表则显示漏电电流的大小。 图3 ZCT中产生的磁通示意图 4.4钳形漏电电流表在检测中的典型应用 单相或三相漏电电流测量线路如图4（a）（b）（c）（d）所示： 4.5用钳形漏电电流表对绝缘不良部位检测的顺序 在变压器中心点接地的TN系统中，或在住宅进户配电箱主开关处，在检测整个电路的漏电电流时，对绝缘不良部位的检测顺序可按照图5（a）（b）所示的步骤进行，然后用排除法确定绝缘不良部位点。不过在具体应用时应根据现场设备的不同情况，顺序应该有所调整区别对待 变换测量位置进行检测以图5（a）为例说明用变化测量位置的检测方法。先将钳形漏电电流表放在a处检测漏电电流，然后分别放在引入线或分支线的b、c、d等处依次检测下去。这时如果被检测到的漏电电流很小，那么就可以确定漏电电流发生在A区内。如果在c处检测出大的漏电电流，就可以知道漏电电流发生在用户LP2或分支电路内，因此，可以从c处开始采用上面的同样方法，依次对负荷侧的分支电路L1