導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇泄漏電流，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

實(shí)踐證明，最好在被試設(shè)備溫度為30~80℃時(shí)對(duì)其進(jìn)行試驗(yàn)，這是因?yàn)樵谶@個(gè)溫度范圍內(nèi)泄漏電流變化較明顯，且在停運(yùn)后的熱狀態(tài)下或冷卻過(guò)程中對(duì)不同溫度下的泄漏電流進(jìn)行試驗(yàn)也便于比較。規(guī)程給出了油浸式電力變壓器繞組直流泄漏電流在不同溫度下的參考值，對(duì)于額定電壓為63一330kV的變壓器，其溫度從80℃變化到10℃的過(guò)程中，泄漏電流參考值從570拌A降到了33拜A，減小了94.2%。通常，隨著溫度的升高，泄漏電流值會(huì)增大，絕緣材料的散熱條件也會(huì)更差，熱擊穿的擊穿電壓也就越低。因此，測(cè)量泄漏電流以及分析評(píng)判測(cè)量結(jié)果時(shí)，需重視溫度因素;在比較測(cè)量結(jié)果與參考值(或歷史記錄)時(shí)，需將測(cè)得的泄漏電流值換算到同一溫度下。直流泄漏電流與試驗(yàn)電壓的關(guān)系對(duì)于絕緣良好的設(shè)備，其泄漏電流與試驗(yàn)電壓的關(guān)系曲線近似為直線;若設(shè)備存在絕緣缺陷，則其泄漏電流將隨電壓的升高而急劇增加，泄漏電流與試驗(yàn)電壓的關(guān)系曲線(即其伏安特性)也不再為直線，如圖3所示。因此，可利用伏安特性輔助判斷設(shè)備在高電壓下的絕緣狀況，即絕緣正常時(shí)的泄漏電流隨試驗(yàn)電壓成正比上升，絕緣不良時(shí)的泄漏電流在某試驗(yàn)電壓下急劇增加，忽視殘余電荷對(duì)直流泄漏電流的影響對(duì)于電容量較大的電力設(shè)備，在測(cè)量其直流泄漏電流前，必須切斷其電源，并對(duì)其進(jìn)行充分放電直至無(wú)殘余電荷。實(shí)踐證明，未充分放電是造成測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)偏差的重要原因之一。

忽視高壓試驗(yàn)導(dǎo)線的正確選取由于連接被試設(shè)備的高壓導(dǎo)線暴露在空氣中，因此當(dāng)其表面場(chǎng)強(qiáng)高于20kV/cm(決定于導(dǎo)線直徑、形狀等)時(shí)，沿導(dǎo)線表面的空氣將發(fā)生電離，導(dǎo)線對(duì)地形成一定的雜散泄漏電流。由于直流泄漏電流本身量值(微安級(jí))很小，因此不能忽視雜散泄漏電流對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。采用不規(guī)范的試驗(yàn)導(dǎo)線測(cè)量泄漏電流，得到的測(cè)量結(jié)果嚴(yán)重失真，因此測(cè)量泄漏電流時(shí)需使用屏蔽線作為試驗(yàn)導(dǎo)線。另外，在測(cè)量泄漏電流時(shí)還必須注意導(dǎo)線對(duì)地距離，以避免影響測(cè)量結(jié)果。停電后，采用直流設(shè)備測(cè)量UlmA及75%U，、下的泄漏電流是M()A必測(cè)項(xiàng)目。正確設(shè)置微安表位置測(cè)量MOA的直流泄漏電流時(shí)，應(yīng)先用絕緣電阻表?yè)u測(cè)M()A本體對(duì)地及基座對(duì)地的絕緣情況。若絕緣良好，則宜在被試品下端與接地網(wǎng)間串聯(lián)一只帶屏蔽引線的微安表(此時(shí)被試品的下端應(yīng)與接地網(wǎng)絕緣)，其精度應(yīng)高于成套裝置上的儀表。若兩只電流表的指示值不同，則應(yīng)以外部串聯(lián)的電流表讀數(shù)為準(zhǔn)。測(cè)量時(shí)優(yōu)先考慮圖4中PAZ位置接線;若基座絕緣不太理想，則應(yīng)用PAI位置接線，否則泄漏電流測(cè)試值誤差較大。

測(cè)t試驗(yàn)電壓目前，普遍采用市售成套直流高壓試驗(yàn)裝置對(duì)M()A進(jìn)行測(cè)量。其中部分直流高壓試驗(yàn)裝置是采用中頻變壓器低壓側(cè)來(lái)監(jiān)視高壓電壓的，這對(duì)于中低壓(35kV及以下)M()A尚可，但對(duì)于高壓(110kV及以上)M()A，將產(chǎn)生較大測(cè)量誤差。氧化鋅閥片的非線性致使試驗(yàn)電壓的準(zhǔn)確性對(duì)測(cè)量結(jié)果影響較大，因此在測(cè)量時(shí)應(yīng)在高壓側(cè)直接測(cè)量試驗(yàn)電壓，以保證試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。導(dǎo)則推薦用高阻器串微安表(或用電阻分壓器接電壓表)對(duì)MOA進(jìn)行測(cè)量，而不使用成套直流高壓試驗(yàn)裝置。本文僅對(duì)直流泄漏電流測(cè)量中存在的部分問(wèn)題進(jìn)行了分析討論，在實(shí)際工作中，還存在如直流試驗(yàn)裝置的合理選型、被測(cè)對(duì)象測(cè)量前的適當(dāng)處理以及濕度、電源電壓、加壓速度等問(wèn)題。

作者：張治武 曹小龍 曹小虎 吳棟梁 單位：甘肅省電力公司檢修公司 甘肅天水供電公司

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【關(guān)鍵詞】發(fā)電機(jī)；直流耐壓試驗(yàn)；泄漏電流增大；原因分析

0.概述

江蘇華電句容發(fā)電有限公司1號(hào)發(fā)電機(jī)采用上海發(fā)電機(jī)廠制造的THDF125/67型號(hào)，發(fā)電機(jī)的定子繞組采用無(wú)鹽水直接冷卻，轉(zhuǎn)子繞組、定子相間聯(lián)接線（定子端部弓形引線）和出線套管、過(guò)渡引線均采用氫氣直接冷卻。發(fā)電機(jī)其它部件的損耗，如鐵芯損耗、風(fēng)摩損耗以及雜散損耗所產(chǎn)生的熱量，均由氫氣帶走。發(fā)電機(jī)機(jī)座能承受較高壓力，且為氣密型，在汽端和勵(lì)端均安裝有端蓋。氫冷卻器為串片式熱交換器，垂直安裝布置在汽側(cè)冷卻器罩上的冷卻器室內(nèi)，冷卻端上端通過(guò)螺栓固定就位，而下端用定位塊限位。發(fā)電機(jī)勵(lì)磁采用“機(jī)端變壓器——靜止可控硅整流的自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)”，其電源取自發(fā)電機(jī)出口。

1.試驗(yàn)方案

（1）發(fā)電機(jī)直流耐壓及泄漏電流試驗(yàn)分吹水條件下試驗(yàn)（優(yōu)點(diǎn)是所需試驗(yàn)設(shè)備簡(jiǎn)單，容量較小，讀數(shù)準(zhǔn)確而且不受水質(zhì)情況影響；缺點(diǎn)是機(jī)組結(jié)構(gòu)所致，吹水十分耗時(shí)）和通水條件下試驗(yàn)（優(yōu)點(diǎn)是不用吹水設(shè)備，省去了吹水時(shí)間；缺點(diǎn)是所需設(shè)備容量較大，直流脈動(dòng)系數(shù)大，易使微安表波動(dòng)，燒壞表頭）兩種。在與制造廠家、安裝公司協(xié)商后，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況確定發(fā)電機(jī)直流耐壓及泄漏電流試驗(yàn)在吹水條件下試驗(yàn)，試驗(yàn)電壓為DC68kv。（制造廠家推薦電壓）。

（2）測(cè)試定子繞組絕緣合格。

（3）按照試驗(yàn)原理接線圖接好線，檢查無(wú)錯(cuò)誤。

（4）試驗(yàn)電壓按每級(jí)0.5Un分階段升高（即13.5kv，27kv，40.5kv，57kv，68kv）共5點(diǎn)，每階段停留1min，泄漏電流隨電壓不成比例顯著增加時(shí)，應(yīng)立即停止試驗(yàn)，分析原因后才能繼續(xù)開(kāi)展工作。

（5）為保證設(shè)備的安全，泄漏電流超過(guò)3mA時(shí)，應(yīng)立即停止試驗(yàn)，查明原因后再做決定。

試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作。

（1）拆除發(fā)電機(jī)出口及中性點(diǎn)之間的連接線。

（2）發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子接地。

（3）發(fā)電機(jī)的測(cè)溫元件及CT二次側(cè)全部短接接地。

2.常規(guī)試驗(yàn)進(jìn)行

常規(guī)試驗(yàn)。

試驗(yàn)時(shí)間為2013年4月11日10點(diǎn)30分，環(huán)境溫度24℃，環(huán)境濕度60%，試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表二。

表1 發(fā)電機(jī)出廠試驗(yàn)數(shù)據(jù)

表2

使用儀器：日本公立5000V搖表ZC25B-3/7。

高壓直流發(fā)生器ZGS-80kv/3mA 蘇州華電。

從試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知該機(jī)U、W相試驗(yàn)與制造廠家出廠試驗(yàn)數(shù)據(jù)（表一）比較結(jié)果正常，但是V相在電壓升至50KV時(shí)，泄漏電流迅速上升至280μA，并且電壓自動(dòng)掉了下來(lái)，降壓放電后，測(cè)量V相對(duì)UW相及地的絕緣電阻值為6.6MΩ，并沒(méi)有完全擊穿，因此首先懷疑發(fā)電機(jī)外部的出線套管以及相關(guān)部位臟污受潮。決定使用有機(jī)溶劑擦拭各相出線套管及引線等相關(guān)部位后重新進(jìn)行試驗(yàn)。

3.結(jié)束語(yǔ)

引起發(fā)電機(jī)泄漏電流異常的常見(jiàn)原因如表4所示，可供分析判斷時(shí)參考。

表3 引起泄漏電流異常的常見(jiàn)原因

泄漏電流和直流耐壓的試驗(yàn)接線和測(cè)量方法是一致的，所加的電壓也一樣。但兩者側(cè)重考核的目的不一樣。直流耐壓主要考核發(fā)電機(jī)的絕緣強(qiáng)度如絕緣有無(wú)氣隙或損傷等。而泄漏電流主要是反應(yīng)線棒絕緣的整體有無(wú)受潮，有無(wú)劣化，也能反應(yīng)線棒端部表面的潔凈情況，通過(guò)泄漏電流的變化能更準(zhǔn)確予以判斷。

篇3

關(guān)鍵詞：電梯系統(tǒng)流量分析選型

Abstract: with the improvement of people's living standard, people to office building of growing concern about the quality, the elevator traffic flow is the measure of a office building quality important index. This paper to Qingdao day financial building's elevator configuration optimization design practice as an example, this paper expounds the elevator traffic analysis and selection, hope to be helpful to you.

Keywords: elevator system flow analysis selection

中圖分類號(hào)：TU857 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

以下結(jié)合青島天泰金融大廈工程實(shí)踐著重分析高層寫(xiě)字樓電梯系統(tǒng)優(yōu)化配置的問(wèn)題：

1工程概況

青島天泰金融廣場(chǎng)項(xiàng)目是一座高品質(zhì)寫(xiě)字樓，設(shè)計(jì)為30層（地上層數(shù))，層高為3.6m,每層建筑面積為1800m²,地上總建筑面積為54000m²;

根據(jù)工程實(shí)際經(jīng)驗(yàn)推算：以5000m²每臺(tái)估算，可知每部核心筒電梯設(shè)計(jì)配置數(shù)量為11臺(tái)，其中客梯10部，消防梯1部，分別均勻布置在核心筒內(nèi)。

2流量分析

(1)電梯交通流量分析，首先做如下假設(shè):

①辦公樓為多租戶，不固定上班時(shí)間;按照辦公樓使用面積標(biāo)準(zhǔn)12-15平米每人計(jì)算;建筑使用系數(shù)為0.7，本工程使用面積15平方米一個(gè)人進(jìn)行計(jì)算。

②出勤率(即平均每天使用電梯的人數(shù)占總?cè)藬?shù)的比例)為85% 。

⑧電梯負(fù)載因數(shù)0.8(額定人數(shù)在轎箱中一般沒(méi)有滿員);高峰期停站率80%。

④電梯加速度為0.8m/s² ;電梯損耗時(shí)間為運(yùn)行一周時(shí)間的5%。

⑥每次停站開(kāi)關(guān)門的時(shí)間為5.4s;每位乘客平均進(jìn)出時(shí)間為2.4s.

⑥每位乘客體重為75Kg;1350Kg乘坐18人，1500Kg乘坐20人。

⑦寫(xiě)字樓共30層,服務(wù)層數(shù)為30層。

⑧電梯系統(tǒng)主人口設(shè)在首層(100 %)

(2)計(jì)算步驟

第一步，估算建筑物的總?cè)藬?shù)。

辦公樓:建筑使用面積10-15平方米/人;天泰金融廣場(chǎng)建筑面積54000平方米，總?cè)藬?shù)為:(54000m²* 0.7)/15 *0.85 =2142人.

第二步，確定電梯的數(shù)量。

辦公樓:平均5000平米/臺(tái);電梯數(shù)量54000m²/5000約等于11臺(tái)，方案布置11臺(tái)，10臺(tái)客梯，1臺(tái)消防電梯。

第三步，確定電梯的服務(wù)方式。

優(yōu)良的操縱控制可以減少電梯可能的停站數(shù)，使負(fù)載和運(yùn)行間隔均勻，從而縮短候梯時(shí)間和乘梯時(shí)間，節(jié)省能源，延長(zhǎng)電梯壽命。所以操縱控制方式是電梯選型配置非常重要的內(nèi)容。目前使用的控制多是集控、并聯(lián)控制和群控。

在樓層較多的建筑中，分區(qū)分段有利于提高運(yùn)輸效率，降低系統(tǒng)造價(jià)。在高層辦公樓中，有兩種分區(qū)方式：奇偶分區(qū) 和分段分區(qū)（區(qū)中區(qū)或稱設(shè)轉(zhuǎn)換廳的分區(qū)方式一般用在超高層建筑中）圖1

經(jīng)過(guò)對(duì)相同建筑的模擬計(jì)算對(duì)比，得出結(jié)論：分段分區(qū)比奇偶分層?？糠绞接懈鄡?yōu)點(diǎn)。分段分區(qū)方式相比奇偶分區(qū)方式，低區(qū)部分的電梯減少了總行程，并可選擇梯速相對(duì)較低的電梯，更為經(jīng)濟(jì)；高區(qū)部分則擁有了較長(zhǎng)段的快速通行區(qū)，有利于發(fā)揮高區(qū)的速梯優(yōu)勢(shì)，更加高效，這種優(yōu)勢(shì)直接體現(xiàn)在上班早高峰時(shí)段中。

經(jīng)過(guò)計(jì)算得出結(jié)論：本項(xiàng)目電梯操縱系統(tǒng)采用分區(qū)群控設(shè)置，低區(qū)：6臺(tái)客梯（服務(wù)20層）；高區(qū)：4臺(tái)客梯（服務(wù)10層）：消防梯1臺(tái)。

第四步，確定電梯載重量。

對(duì)于一般民用建筑來(lái)說(shuō)，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)電梯載重量的設(shè)定也有相關(guān)的要求。一般來(lái)說(shuō)，速度越高的電梯，要求選擇的載重量越大。原則上按照表1選取。

星級(jí)酒店和甲級(jí)辦公樓的設(shè)計(jì)大多選用載重量≥1350kg的電梯，以便提高電梯的運(yùn)載能力，突現(xiàn)建筑物的檔次。

查表得出結(jié)論：30辦公樓，電梯速度區(qū)間V取3.0m²/s-3.5 m²/s,電梯載重量m≥1350kg，本項(xiàng)目選定梯速V=3.5m/s,梯重m=1350kg。

第五步，確定電梯的速度。

一般情況下，設(shè)定15層以上的大樓電梯從基站直駛到最高服務(wù)層站所需的時(shí)間，最理想的應(yīng)控制在30秒內(nèi)，根據(jù)目前我國(guó)的情況，建議該時(shí)間宜控制在45秒內(nèi)，見(jiàn)表2

第六步，確定乘客候梯時(shí)間。

電梯運(yùn)行一周的時(shí)間(RTT ):指電梯到達(dá)始發(fā)站開(kāi)門瞬間開(kāi)始計(jì)算，直到電梯下一次達(dá)到始發(fā)站開(kāi)門瞬間所經(jīng)過(guò)的時(shí)間。它包括乘客進(jìn)出電梯的時(shí)間T1、電梯開(kāi)門的時(shí)間T2、電梯運(yùn)行的時(shí)間T3,損耗時(shí)間T4。即RTT= T1+T2+T3+T4。

電梯平均間隔時(shí)間(INT ):是粗算一組電梯群控狀態(tài)下到達(dá)基站的相鄰轎箱的時(shí)間間隔。電梯間隔時(shí)間等于INT= RTT/N(電梯群數(shù)))。

平均候梯時(shí)間(AWT):從乘客在廳站登記呼梯信號(hào)直至電梯轎廂開(kāi)始啟動(dòng)離開(kāi)這一樓層的平均時(shí)間。該參數(shù)對(duì)乘客的耐心和情緒有重大影響，是衡量電梯服務(wù)質(zhì)量的最直接指標(biāo)。一般對(duì)于甲級(jí)寫(xiě)字樓AWT要小于30s。 AWT=K * INT, K為經(jīng)驗(yàn)值選取見(jiàn)表3。

有關(guān)寫(xiě)字樓理論運(yùn)行及平均間隔時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)間表4

以6臺(tái)低區(qū)客梯, 服務(wù)樓層20層，電梯選擇V=3.5m/s,M=1350kg為例計(jì)算平均間隔時(shí)間及侯梯時(shí)間電梯運(yùn)行一周的時(shí)間(RTT )

RTT=T1+T2+T3+T4=195.39s。其中，T1=2.4* 0.95*18 *0.8=32.83s(其中0.95為進(jìn)出電梯系數(shù))，

T2=20* 70% * 5.4=75.6s, T3=20*3.6/3.5*2=41.14s, T4=0.05*（T1+T2+T3）=7.48s;電梯平均間隔時(shí)間(INT):INT= RT'T/N(電梯群數(shù))=157.05/6=26.17s，平均候梯時(shí)間(AWT): AWT=K *INT=0.6 x 26.17s =15.7s( K為經(jīng)驗(yàn)值取0.6見(jiàn)表3 )以上的平均間隔時(shí)間為15.7s為

Satisfactory滿意標(biāo)準(zhǔn)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于30s甲級(jí)寫(xiě)字樓標(biāo)準(zhǔn)。

同理驗(yàn)證高區(qū)4臺(tái)群控電梯取V=3.5m/s,M=1350kg亦符合標(biāo)準(zhǔn)。INT’=23.84sRTT’=95.76s AWT’=16.69s

第七步，計(jì)算5分鐘輸送能力CESmin見(jiàn)表5

電梯運(yùn)載能力:理論上等于一組群控電梯在高峰期間5min運(yùn)送的乘客占服務(wù)樓層總?cè)藬?shù)比值CESmin;CESmin= QSmin/Q總

其中QSmin1=(5*60/26.17)*18(電梯載重人數(shù))*0.8=165人;

QSmin2=(5*60/23.84)*18(電梯載重人數(shù))*0.8=181人；

CESmin= QSmin1/Q1+ QSmin2/Q2

其中Q1+Q2=Q總Q1=(1800*20*0.7)/15*0.85=1428人

Q2=(1800*10*0.7)/15*0.85=714人

CESmin=（165/1428+181/714）/2=18.45%

有關(guān)電梯輸送能力的計(jì)算是以建筑物內(nèi)人流高峰期的情況進(jìn)行計(jì)算的。在人流高峰期，如果電梯完全能夠滿足實(shí)際使用，那么大樓的電梯配置符合要求。針對(duì)出租型辦公樓來(lái)說(shuō)，5分鐘輸送能力一般為18.45%，符合 Excellent的標(biāo)準(zhǔn)。

3建議性結(jié)論

根據(jù)以上流量分析，筆者認(rèn)為客梯選用3.5 m/s, 1.35T，比較合適。

對(duì)于單控的消防電梯不參與流量分析，由于每層均停站，建議將速度定為1.5m/s即可 z重量選擇1.05T。主要參數(shù)定位后，便于施工圖設(shè)計(jì)單位進(jìn)行基坑、井道和機(jī)房的提前設(shè)計(jì)。

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關(guān)鍵詞：絕緣子監(jiān)測(cè)；信號(hào)消噪；泄漏電流； EEMD閾值

中圖分類號(hào)：O357.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2012）11-0033-02

1 EMD濾波特性和EEMD分解原理

{1}EMD濾波。任何復(fù)雜信號(hào)均由簡(jiǎn)單振蕩模態(tài)組成。EMD以信號(hào)局部極值點(diǎn)為基礎(chǔ)，使用三次樣條插值方法求解信號(hào)上、下包絡(luò)及平均包絡(luò)，通過(guò)“篩分”算法依次分解出有限個(gè)本征模函數(shù)（IMF）。信號(hào)x（t）經(jīng)EMD過(guò)程后可表示為：

x（t）=imf（t）+r（t） （1）

式中，imfi（t）為第i層IMF，r（t）為剩余分量，分解層數(shù)為N。EMD分解就是為了獲取本征模函數(shù)，得到希爾伯特譜。EMD過(guò)程就是濾波的過(guò)程，把信號(hào)中各分量按特征時(shí)間尺度大小分離出來(lái)。

{2}合經(jīng)驗(yàn)?zāi)７纸?。EEMD分解原理為：當(dāng)附加的白噪聲均勻分布在整個(gè)時(shí)頻空間時(shí)，該時(shí)頻空間就由濾波器組分割成的不同尺度成分組成。當(dāng)信號(hào)加上均勻分布的白噪聲背景時(shí)，不同尺度的信號(hào)區(qū)域?qū)⒆詣?dòng)映射到與背景白噪聲相關(guān)的適當(dāng)尺度上去。在每個(gè)獨(dú)立的測(cè)試中噪聲是不同的。當(dāng)使用足夠測(cè)試的全體均值時(shí),噪聲將會(huì)被消除。全體的均值最后將會(huì)被認(rèn)為是真正的結(jié)果,唯一持久穩(wěn)固的部分是信號(hào)本身，所加入的多次測(cè)試是為了消除附加的噪聲。

2 EEMD閾值消噪方法

EEMD分解后，噪聲分量和信號(hào)分量混疊在一起被分解到各層IMF中。如果簡(jiǎn)單的選取某幾層IMF來(lái)重構(gòu)有用信號(hào)，則存在較大誤差。對(duì)于泄漏電流信號(hào)不應(yīng)該當(dāng)作噪聲而被濾除。EEMD過(guò)程信號(hào)中添加了白噪聲，其抑制效果與總體平均次數(shù)有關(guān)。實(shí)際處理中，必須保留含有有用信號(hào)分量的IMF，并濾除其中的噪聲分量，才能重構(gòu)出泄漏電流信號(hào)。白噪聲經(jīng)EMD分解后的各層分量中，第一層能量最大，除imf1外，其余各層IMF能量Ek（k≥2）在半對(duì)數(shù)坐標(biāo)上呈線性分布。由此得出各層IMF的能量估計(jì)公式：

Ek=ρ,k=2，3,4…（2）

式中，參數(shù)β、ρ的值分別為0.719和2.01。EEMD是EMD的改進(jìn)，白噪聲經(jīng)其分解后的IMF能量應(yīng)當(dāng)服從上述規(guī)律。為了驗(yàn)證，本文擬合出歸一化白噪聲序列經(jīng)EEMD分解后各IMF的能量在半對(duì)數(shù)坐標(biāo)上的分布曲線，如圖1所示。由圖1可以看出，分解后的各IMF的能量仍然滿足式（2），但參數(shù)β和ρ的值分別取0.6484和2.1486。比較實(shí)際的IMF能量曲線和文獻(xiàn)[1]給出的分布曲線后發(fā)現(xiàn)，本文擬合的IMF能量曲線能更準(zhǔn)確的描述歸一化白噪聲序列經(jīng)EEMD分解后各IMF的能量分布規(guī)律。在EEMD基礎(chǔ)上，可選取EEMD的閾值函數(shù)：

Thri=Cσi （3）

式中，C為閾值系數(shù)；σi是第i層IMF所含噪聲的標(biāo)準(zhǔn)差，通過(guò)式（4）進(jìn)行估計(jì)：

i= （4）

式中，Ei由式（2）求取。EEMD過(guò)程中人為添加了白噪聲，通常第1層IMF僅由噪聲產(chǎn)生，可直接濾除。根據(jù)第1層可以估計(jì)第k層噪聲能量及標(biāo)準(zhǔn)差。最后分解出來(lái)的幾層IMF頻率較低，可直接保留。僅需要對(duì)中間產(chǎn)生的幾層IMF進(jìn)行閾值估計(jì)和消噪處理，然后對(duì)信號(hào)進(jìn)行重構(gòu)，見(jiàn)式（5）。

xi（n）=imf'（t）+imfi（n） （5）

閾值的不同不僅體現(xiàn)在各層噪聲估計(jì)標(biāo)準(zhǔn)差上，也體現(xiàn)在各層的閾值系數(shù)C上。前幾層應(yīng)當(dāng)選用較大的閾值系數(shù)，將噪聲濾除。之后的幾層IMF中，有用信號(hào)占絕大部分，噪聲分量很小。文中選用后一層閾值系數(shù)為前一層閾值系數(shù)的1/2，見(jiàn)式（6）：

C2=0.9*

Cn+1=Cn/2（n=2，…，M-1）（6）

軟閾值是一種更平滑的處理方式，不利于保留波峰處放電等細(xì)節(jié)信息，而硬閾值能更多的保護(hù)細(xì)節(jié)信息，故而本文采用EEMD硬閾值。

3 仿真試驗(yàn)分析

處于閃絡(luò)初始階段的絕緣子泄漏電流信號(hào)，整體波形呈現(xiàn)出正弦波或三角波。泄漏電流中含有豐富的頻率信息，所以在泄漏電流中必然存在脈沖信號(hào)。研究表明，在閃絡(luò)初始階段的放電形式為電暈或輝光放電，在外施電壓的正負(fù)半周峰值處的脈沖群幅值和脈沖數(shù)一般相差不大。本文采用式（7）來(lái)模擬污閃初始階段的泄漏電流。

s（t）=10sin（ωt）+2sin（3ωt）+0.5sin（5ωt）+u（t）+h（t）（7）

式中，ω=314rad/s，u（t）為高斯白噪聲，h（t）為放電脈沖信號(hào)。

本文選用有效值和奇數(shù)倍頻與工頻幅值比作為監(jiān)測(cè)特征量來(lái)評(píng)價(jià)模擬泄漏電流消噪方法的優(yōu)劣。選用啟發(fā)式閾值方法和自適應(yīng)閾值方法。本文畫(huà)出了信噪比以0.5為步長(zhǎng)，從0遞增至10時(shí)，泄漏電流信號(hào)消噪前后的有效值Ie（如圖2所示）和三次諧波與基波的幅值比P（如圖3所示）。圖2中，Ie1表示不含噪模擬泄漏電流有效值，Ie2、Ie3、Ie4分別表示含噪泄漏電流經(jīng)EEMD閾值、小波啟發(fā)式閾值、小波自適應(yīng)閾值方法消噪后信號(hào)的有效值。兩種閾值準(zhǔn)則下的小波方法信號(hào)有效值大體上相同，圍繞真實(shí)有效值波動(dòng)。EEMD閾值消噪后信號(hào)有效值誤差不超過(guò)4%，和小波消噪的效果相同。圖3中，P1表示不含噪模擬泄漏電流三次諧波與基波的幅值比，P2、P3、P4分別表示含噪泄漏電流經(jīng)EEMD閾值、小波啟發(fā)式閾值、小波自適應(yīng)閾值方法消噪后信號(hào)的三次諧波與基波的幅值比。兩種閾值準(zhǔn)則下的小波方法消噪后信號(hào)三次諧波與基波幅值比相同，諧波幅值比曲線相互重疊。當(dāng)信噪比大于5.5時(shí)，兩者消噪后信號(hào)的諧波幅值比都接近真實(shí)的諧波幅值比；當(dāng)信噪比小于5.5時(shí)，兩者有較大的誤差。EEMD閾值消噪后誤差不超過(guò)0.05。

綜合考慮，EEMD閾值消噪明顯優(yōu)于小波閾值消噪。

4 污濕情況下泄漏電流消噪

從理論上分析，EEMD過(guò)程具有內(nèi)在自適應(yīng)性。EEMD閾值消噪方法能有效抑制不同形式的泄漏電流噪聲。污濕狀況下，為了比較污閃過(guò)程中的泄漏電流消噪效果，選擇復(fù)合絕緣子（ESDD=0.4mg/cm2，NSDD=2mg/cm2）在霧室條件下測(cè)得的典型泄漏電流，采用EEMD閾值和小波閾值進(jìn)行消噪，如圖4所示。圖4中，污濕情況下的泄漏電流大致呈現(xiàn)三角波狀，干擾程度不均勻。小波消噪保留了過(guò)多的細(xì)節(jié)，消噪效果不明顯。而EEMD閾值消噪方法保留了細(xì)節(jié)信息，為泄漏電流進(jìn)一步分析奠定基礎(chǔ)。

5 結(jié) 論

本文根據(jù)EEMD過(guò)程中的濾波特性，結(jié)合白噪聲經(jīng)EEMD分解后各層IMF的能量分布規(guī)律，給出了EEMD閾值消噪方法。采用EEMD閾值消噪方法和小波閾值消噪方法，分別對(duì)模擬和實(shí)測(cè)泄漏電流進(jìn)行消噪處理，分析評(píng)價(jià)消噪效果。對(duì)于不同信噪比的模擬泄漏電流，與小波閾值消噪相比，EEMD閾值消噪后信號(hào)的有效值和三次諧波與基波幅值比都接近真實(shí)值，能準(zhǔn)確反映泄漏電流特征。EEMD閾值消噪方法具有自適應(yīng)性，在有效的抑制噪聲的同時(shí)，適當(dāng)?shù)谋Ａ袅擞杏眯盘?hào)，適合污濕狀況下的泄漏電流消噪。

參考文獻(xiàn)：

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關(guān)鍵詞：金屬氧化物避雷器 氧化鋅避雷器 帶電檢測(cè)

目前,在我國(guó)電力系統(tǒng)中運(yùn)用較為廣泛的是氧化鋅避雷器。其核心元件采用的是氧化鋅電阻片,與傳統(tǒng)的碳化硅避雷器相比較,具有著更好的伏安特性,同時(shí)能夠更好提高過(guò)電壓的疏通能力,實(shí)現(xiàn)防護(hù)電氣設(shè)備功能的大幅度提升。

1、避雷器及避雷器帶電檢測(cè)概述

避雷器一般安裝在帶電導(dǎo)線與地之間,其與被保護(hù)的電氣設(shè)施呈并聯(lián)狀態(tài),進(jìn)而避雷器可以通過(guò)對(duì)雷電影響或者對(duì)過(guò)電壓能量的操作來(lái)加強(qiáng)電氣設(shè)施的保護(hù)。當(dāng)電氣設(shè)施受到超過(guò)規(guī)定的電壓值過(guò)大時(shí),避雷器則通過(guò)限制電壓幅值,使電氣設(shè)施免遭瞬時(shí)過(guò)電,減少系統(tǒng)短路概率。當(dāng)電壓恢復(fù)平衡時(shí),避雷器則恢復(fù)原狀。

目前,對(duì)于避雷器的工作運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的重要手段之一即為全電流在線監(jiān)測(cè)法。全電流在線監(jiān)測(cè)法一般通過(guò)在35kV電壓等級(jí)及以上的避雷器下端安裝泄漏電流監(jiān)視儀,這樣即可對(duì)避雷器的全電流進(jìn)行監(jiān)測(cè)。通過(guò)連續(xù)監(jiān)視觀測(cè)泄漏電流變化趨勢(shì),對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析,得出避雷器的工作性能,對(duì)其老化與絕緣損壞程度進(jìn)行充分的了解。

避雷器全電流在線監(jiān)測(cè)法雖然可以得到全電流中對(duì)于避雷器表面、內(nèi)部泄露電流等總和,但是對(duì)于避雷器內(nèi)壁絕緣、氧化鋅片以及支架絕緣等運(yùn)行情況缺失有效的反映。由此可見(jiàn),在目前避雷器檢測(cè)之中獲取的相關(guān)數(shù)據(jù)得出的分析具有著一定片面性,還不能透徹對(duì)于避雷器的運(yùn)行狀態(tài)作出全面的反饋。因此,固定時(shí)間段（例如,春秋兩季）對(duì)避雷器進(jìn)行相應(yīng)的帶電檢測(cè)具有著重要意義。通過(guò)帶電檢測(cè),可以對(duì)于避雷器全電流、阻性電流和損耗功率有著更準(zhǔn)確的分析,為狀態(tài)檢修工作提供可靠的依據(jù)。

2、避雷器帶電檢測(cè)各類方法分析

氧化鋅閥片簡(jiǎn)化后工頻下的等值電路如圖2-1所示。其中RC為ZnO晶粒本體的電阻,R為晶界層的電阻,C為晶界層的固有電容。氧化鋅閥片在工頻電壓作用下,一般只有約數(shù)十微安的微小電流通過(guò)電阻R（稱為阻性電流IR）,而通過(guò)閥片電容C的電流IC可在幾百微安以上。正常的情況下,阻性分量?jī)H占全電流的5%～20%。

全電流在線檢測(cè)法的方法最為簡(jiǎn)單,對(duì)流過(guò)避雷器的電流進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),運(yùn)行初期,氧化鋅避雷器的全電流中的阻性電流分量IR僅占很小比例。即使發(fā)生故障導(dǎo)致IR有顯著增大,但在測(cè)量的全電流I時(shí)變化仍不明顯;如(圖1)可知,IR與IC在向量上成90°角。因此對(duì)發(fā)現(xiàn)氧化鋅避雷器早期老化很不靈敏。

阻性電流IR是判斷避雷器閥片是否良好的重要指標(biāo)。而全電流在線檢測(cè)發(fā)對(duì)阻性電流分量監(jiān)測(cè)并不明顯。要進(jìn)一步掌握避雷器閥片的運(yùn)行工況,對(duì)流經(jīng)避雷器的阻性電流及阻性電流產(chǎn)生的功耗進(jìn)行定期帶電檢測(cè)很有必要性。避雷器帶電檢測(cè)儀器已早有成熟產(chǎn)品,它是已潛行電流互感器取樣,不必?cái)嚅_(kāi)原有全電流在線檢測(cè)儀接線,有外補(bǔ)償和自動(dòng)補(bǔ)償測(cè)量阻性電流及功耗。

3、帶電檢測(cè)的注意事項(xiàng)

氧化鋅避雷器進(jìn)行帶電檢測(cè)時(shí),對(duì)操作注意事項(xiàng)的把握將直接影響到帶電檢測(cè)的實(shí)效性。需要注意以下幾個(gè)方面:第一,在實(shí)際的檢測(cè)之前應(yīng)當(dāng)首先將其連接至地線后,才能夠拆除接地線。第二,外補(bǔ)償測(cè)量時(shí),從PT二次取參考電壓時(shí),應(yīng)仔細(xì)檢查接線以避免PT二次短路。第三,電壓信號(hào)輸入線和電流信號(hào)輸入線務(wù)必不要接反,如果將電流信號(hào)輸入線接至PT二次側(cè)或者試驗(yàn)變壓器測(cè)量端,則可能會(huì)燒毀儀器。第四,切記在氧化鋅避雷器在有輸入電壓和輸入電流時(shí),勿插拔測(cè)量線。這樣將有可能燒壞整個(gè)儀器。第五,氧化鋅避雷器在操作過(guò)程之中,不能夠在潮濕或者溫度過(guò)高的環(huán)境之中使用。例如,在操作過(guò)程之中,雖然氧化鋅避雷器由于其優(yōu)勢(shì)被人們大規(guī)模使用,值得我們注意的是,氧化鋅避雷器使用的環(huán)境因素的影響,一般環(huán)境溫度高于四十?dāng)z氏度,以及低于四十?dāng)z氏度,日溫差大于二十五攝氏度時(shí)均不適宜采用。第六,在氧化鋅避雷器進(jìn)行帶電檢測(cè)時(shí),如果發(fā)現(xiàn)避雷器出現(xiàn)異常情況,則應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)以上因素的檢驗(yàn),但仍然不能排除問(wèn)題,為了保障整個(gè)電力系統(tǒng)的安全,則應(yīng)當(dāng)采用停電直流試驗(yàn)。

4 加強(qiáng)對(duì)避雷器泄漏電流組成的分析

加強(qiáng)對(duì)于避雷器泄漏電流組成的分析,有利于更好的促進(jìn)避雷器帶電檢測(cè)工作持續(xù)、健康、穩(wěn)定的進(jìn)行。避雷器在運(yùn)行電壓下的泄漏電流其主要可以分為以下幾個(gè)組成部分:氧化鋅本體的泄漏電流、套管表面的泄漏電流、流經(jīng)隔弧筒與支架的泄漏電流、流經(jīng)隔弧筒與支架的泄漏電流、套管內(nèi)壁的泄漏電流與套管本身材料的泄漏電流、空氣在電場(chǎng)作用下的泄漏電流。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期避雷器檢測(cè)工作經(jīng)驗(yàn),筆者發(fā)現(xiàn)由于避雷器內(nèi)部結(jié)構(gòu)的固定,避雷器泄漏電流雖然不同時(shí)間段有一定的不同,例如,由于受到外界環(huán)境各種因素的影響,其電流讀數(shù)也會(huì)呈現(xiàn)不同變化,但是,其基本上維持在特定的范圍之內(nèi)。相對(duì)于避雷器內(nèi)部泄漏的電流,套管表面的泄漏電流由于受到更多因素的影響,（溫度、濕度等影響）,泄漏電流變化較為劇烈。

綜上所述,氧化鋅避雷器具有著較好的無(wú)間隙、無(wú)續(xù)流以及非線性等優(yōu)勢(shì),已經(jīng)逐漸取代傳統(tǒng)的類型的避雷器,發(fā)展成為目前我國(guó)電力系統(tǒng)之中對(duì)于預(yù)防過(guò)電壓的主要設(shè)備之一。氧化鋅避雷器的運(yùn)行狀況以及可靠程度將直接影響到整個(gè)電力系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定。因此,要加強(qiáng)對(duì)于氧化鋅避雷器的帶電檢測(cè)技術(shù)以及在線監(jiān)測(cè)水平,并在操作過(guò)程之中嚴(yán)格把握操作規(guī)程,這樣才能夠更好的發(fā)現(xiàn)與解決故障,進(jìn)而防止事故的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)

[1]王聯(lián)紅,李劍.一起氧化鋅避雷器在線監(jiān)測(cè)與設(shè)備狀態(tài)檢修應(yīng)用實(shí)例分析[J].新疆電力技術(shù),2009,(01).

[2]申忠如,丁暉,郭福田.氧化鋅避雷器泄漏電流在線檢測(cè)的研究[J].西安交通大學(xué)學(xué)報(bào),1996,(12).

篇6

【關(guān)鍵詞】 氧化鋅避雷器 泄漏電流 在線監(jiān)測(cè) 無(wú)線傳輸

一、引言

避雷器是電力系統(tǒng)運(yùn)行中應(yīng)用普遍的系統(tǒng)過(guò)電壓保護(hù)裝置，它承擔(dān)著限制系統(tǒng)內(nèi)因遭受雷擊、諧波和操作等等所產(chǎn)生的各種過(guò)電壓現(xiàn)象，起著至關(guān)重要的作用。但是實(shí)際中氧化鋅避雷器自身的運(yùn)行安全往往被忽略，隨著氧化鋅避雷器在長(zhǎng)期的運(yùn)行過(guò)程中承受運(yùn)行電壓的作用，其性能也將逐漸劣化，泄漏電流中的阻性成分將產(chǎn)生有功損耗，使閥片升溫，嚴(yán)重時(shí)可能形成熱崩潰導(dǎo)致避雷器損壞或爆炸。其過(guò)程相對(duì)比較緩慢，具有一定的隱蔽性，若不及時(shí)發(fā)現(xiàn)，一旦發(fā)生了爆炸事故，一般都造成系統(tǒng)停電，生產(chǎn)被迫中斷，造成的間接損失往往不可估量。

隨著自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展及自動(dòng)化水平的提高，電力系統(tǒng)高壓設(shè)備的檢修手段也在逐步改進(jìn)，狀態(tài)監(jiān)測(cè)、狀態(tài)評(píng)估及狀態(tài)檢修是未來(lái)電力系統(tǒng)的必然方向。在線監(jiān)測(cè)MOA的運(yùn)行狀態(tài)，可以在不停電的情況下隨時(shí)了解MOA運(yùn)行的狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的異常情況和事故隱患。采取預(yù)防措施，防止事故擴(kuò)大造成經(jīng)濟(jì)損失，保證其在良好的狀況下運(yùn)行，這對(duì)于系統(tǒng)的安全運(yùn)行，合理安排設(shè)備檢修時(shí)間，節(jié)約費(fèi)用等方面都具有很大的優(yōu)越性。

為了確保MOA正常工作、防止故障的發(fā)生，傳統(tǒng)的做法具有非常大的局限性。因此將采取無(wú)線在線監(jiān)測(cè)方式對(duì)MOA進(jìn)行狀態(tài)跟蹤，可以大大提高監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的靈活性、實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性，減少有線數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼`差及成本。

二、氧化鋅避雷器在線監(jiān)測(cè)原理及方法

因?yàn)檠趸\避雷器的無(wú)串聯(lián)間隙結(jié)構(gòu)，在持續(xù)運(yùn)行電壓作用下，由氧化鋅閥片組成的芯片柱就要長(zhǎng)期通過(guò)工作電流，即總泄漏電流。嚴(yán)格說(shuō)來(lái)，總泄漏電流是指流過(guò)MOA內(nèi)部閥片柱的泄漏電流，但測(cè)得的MOA總泄漏電流包括瓷套泄漏電流、絕緣桿泄漏電流及閥片柱泄漏電流三部分。一般而言，閥片柱泄漏電流不會(huì)發(fā)生突變，而由污穢或內(nèi)部受潮引起的瓷套泄漏電流或絕緣桿泄漏電流比流過(guò)MOA內(nèi)部閥片柱的泄漏電流小得多。因此，在天氣好的條件下，測(cè)得的MOA總泄漏電流一般都視為流過(guò)MOA閥片柱的泄漏電流。

由于MOA芯片柱是由若干非線性的閥片串聯(lián)而成的，通過(guò)MOA的總泄漏電流是非正弦的，因此不能用線性電路原理來(lái)求總泄漏電流。為此，國(guó)內(nèi)外常用阻容并聯(lián)電路來(lái)近似等效模擬MOA非線性閥片元件，常簡(jiǎn)化為下圖1的等效電路。

流過(guò)MOA的總泄漏電流可分為阻性電流IR與容性電流Ic兩部分。導(dǎo)致閥片發(fā)熱的有功損耗是阻性電流分量。因R為非線性電阻，流過(guò)的阻性電流不但有基波，而且還含有三次、五次及更高次諧波，只有阻性電流的基波才產(chǎn)生功率損耗。雖然總泄漏電流以容性電流為主，阻性電流僅占其總泄漏電流的10%～20%左右，但容性電流的變化很小，相對(duì)阻性電流隨時(shí)間的變化量，容性電流的變化量可忽略不計(jì)。因此對(duì)MOA泄漏電流的監(jiān)測(cè)應(yīng)以阻性電流為主。

氧化鋅避雷器的在線監(jiān)測(cè)主要有全電流法、補(bǔ)償法測(cè)量阻性電流、三次諧波法、基波電流法等等，這幾種方法在不同的在線監(jiān)測(cè)裝置中均得到了應(yīng)用，本設(shè)計(jì)采用國(guó)內(nèi)目前已經(jīng)應(yīng)用比較成熟的阻性電流法，即從全電流中分離出阻性電流，以此來(lái)進(jìn)行分析、判斷。

三、氧化鋅避雷器無(wú)線在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 設(shè)計(jì)理念

交流氧化鋅避雷器無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念是：（1）通過(guò)控制單元檢測(cè)避雷器泄露電流中阻性分量，對(duì)避雷器進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控；（2）采用短距離無(wú)線通信模塊，由于無(wú)線發(fā)送時(shí)耗電量較大，控制電路適時(shí)地開(kāi)關(guān)通信模塊；（3）設(shè)計(jì)電路做到抗干擾能力強(qiáng)、信號(hào)傳輸穩(wěn)定、低功耗；（4）大大提高監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的靈活性、實(shí)時(shí)性，減少有線數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼`差及成本。

該理念的特點(diǎn)是檢測(cè)準(zhǔn)確、安全及時(shí)、可靠節(jié)能，其能夠進(jìn)行真實(shí)有效的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集及無(wú)線傳輸。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)采集端必須能夠全天候的正常工作，同時(shí)穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸方案將給監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供強(qiáng)大的技術(shù)支持，因此硬件電路必須具有很高的監(jiān)測(cè)靈敏度及良好的抗干擾能力。本系統(tǒng)對(duì)MOA進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)，需采集MOA總泄漏電流及雷擊次數(shù)。

3.2 監(jiān)測(cè)模塊硬件電路設(shè)計(jì)

3.2.1 微控制器部分電路設(shè)計(jì)

監(jiān)測(cè)模塊的硬件系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和無(wú)線接口電路三大部分，所設(shè)計(jì)的硬件電路必須能實(shí)現(xiàn)在高準(zhǔn)確度和高精度下的信號(hào)獲取、處理及長(zhǎng)時(shí)間工作等功能。因此系統(tǒng)的 監(jiān)測(cè)模塊選取MSP430系列的MSP430F169作為微控制器，其工作電壓范圍在1.8至3.6V，待機(jī)模式下電流消耗僅為1.1uA，關(guān)閉模式下（RAM保持）電流消耗僅為0.2uA，MSP430F169有五種省電模式，從等待方式喚醒時(shí)間僅為6us，16位RISC結(jié)構(gòu)，125ns指令周期，內(nèi)置3通道DMA，可滿足系統(tǒng)快速喚醒、低功耗及準(zhǔn)確獲取信號(hào)進(jìn)行處理的工作需求。MSP430F169控制電路圖如圖2所示。

由于氧化鋅避雷器總泄漏電流只有微安級(jí)，而現(xiàn)場(chǎng)干擾較嚴(yán)重。因此，必須采用靈敏度高的微電流傳感器，串入避雷器的接地回路，在放電計(jì)數(shù)器下方取電流信號(hào)，電流傳感器電路圖如圖3所示。補(bǔ)償電壓信號(hào)則由母線電壓互感器（PT）二次側(cè)獲取。

3.2.2 無(wú)線射頻電路設(shè)計(jì)

系統(tǒng)采用nRF903作為無(wú)線收發(fā)芯片，其電路圖如圖4所示，其工作電壓范圍可以從2.7～3.3V，接收待機(jī)狀電流消耗為600pA，低功耗模式電流消耗僅為1uA，可滿足低功耗設(shè)備的要求。nRF903具有多個(gè)頻道（最多170個(gè)以上），特別滿足需要多通道工作的特殊場(chǎng)合，適合采用跳頻協(xié)議。

nRF903的天線接口設(shè)計(jì)為差分天線，以便于使用低成本的PCB天線，所有的參數(shù)包括工作頻率和發(fā)射功率都可以通過(guò)一個(gè)l4位的配置寄存器用串行線（CS、CFG―CLK和CFG ―DATA）進(jìn)行設(shè)置。

nRF903內(nèi)部結(jié)構(gòu)可分為發(fā)射電路、接收電路、模式和低功耗控制邏輯電路及串行接口幾個(gè)部分。發(fā)射電路含有：射頻功率放大器、鎖相環(huán)（PLL）、壓控振蕩器（VCO）、頻率合成器等電路?；鶞?zhǔn)振蕩器采用外接晶體振蕩器產(chǎn)生電路所需的基準(zhǔn)頻率。振蕩電路采用鎖相環(huán)（PLL）方式，由在DDS基礎(chǔ)上的頻率合成器、外接的無(wú)源回路濾波器和壓控振蕩器組成。壓 控振蕩器由片內(nèi)的振蕩電路和外接的LC諧振回路組成。要發(fā)射的數(shù)據(jù)通過(guò)DATA端輸入。

接收電路包含有：低噪聲放大器、混頻器、中頻放大器、GFSK解調(diào)器、濾波器等電路。低噪聲放大器放大輸入的射頻信號(hào)；混頻器采用2級(jí)混頻結(jié)構(gòu)，第一級(jí)中頻10.7136MHz， 第二級(jí)中頻345.6kHz。中頻放大器用來(lái)放大從混頻器來(lái)的輸出信號(hào)；中頻放大器的輸出信號(hào)經(jīng)中頻濾波器濾波后送入GFSK解調(diào)器解調(diào)，解調(diào)后的數(shù)字信號(hào)在DATA端出。

3.3 軟件設(shè)計(jì)

3.3.1 主程序設(shè)計(jì)

主程序首先對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化，其中包括系統(tǒng)時(shí)鐘初始化、I/O口初始化、嵌套向量中斷控制器初始化、外部中斷初始化、SPI初始化和NRF903無(wú)線收發(fā)模塊初始化。初始化完成后，NRF903模塊隨即進(jìn)入低功耗休眠模式，該模式每隔1s醒來(lái)偵聽(tīng)是否有有效電平。MSP430F169開(kāi)放電磁波喚醒中斷及雷擊計(jì)數(shù)中斷，然后立即進(jìn)入停止模式，以期將電流消耗降到最小。停機(jī)模式可以使MSP430F169達(dá)到最低的電能消耗，在這種模式下，可以通過(guò)任何一個(gè)配置成EXTI的信號(hào)把芯片從該模式下喚醒。

3.3.2 中斷程序設(shè)計(jì)

MOA無(wú)線在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的中斷程序分為電磁波喚醒中斷和雷擊計(jì)數(shù)中斷兩個(gè)，雷擊計(jì)數(shù)中斷的優(yōu)先級(jí)高于電磁波喚醒中斷，這兩個(gè)中斷都可以將MSP430從停機(jī)模式喚醒。NRF903每隔1s將對(duì)電磁波進(jìn)行偵聽(tīng)，當(dāng)偵聽(tīng)到有效波時(shí)喚醒MSP430F169，監(jiān)測(cè)模塊將開(kāi)啟10s定時(shí)器進(jìn)行工作，然后MSP430F169將配置NRF903進(jìn)入接收狀態(tài)。否則進(jìn)入休眠狀態(tài)，等待下次被喚醒；當(dāng)10s內(nèi)接收到中心節(jié)點(diǎn)的命令時(shí)，監(jiān)測(cè)模塊將在執(zhí)行完相應(yīng)命令程序后返回主程序，對(duì)NRF903無(wú)線模塊進(jìn)行重新配置，最后進(jìn)入休眠狀態(tài)，等待下次被喚醒。

當(dāng)有雷擊過(guò)電壓或者操作過(guò)電壓發(fā)生時(shí)，光電耦合器將導(dǎo)通，從而觸發(fā)雷擊中斷。中斷發(fā)生后，MSP430F169將被喚醒進(jìn)入中斷程序，中斷程序?qū)⒃谠却螖?shù)上加一后返回，然后MSP430F169進(jìn)入休眠模式。雷擊次數(shù)將不會(huì)立即發(fā)送給接收單元，只有當(dāng)后臺(tái)需要知道雷擊次數(shù)或者泄漏電流時(shí)才將數(shù)據(jù)發(fā)送給接收單元，也可由接收單元通過(guò)USB傳送給后臺(tái)顯示。

篇7

關(guān)鍵詞：建筑電器漏電保護(hù)器安全用電應(yīng)用

        隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各種電器設(shè)備在生產(chǎn)和生活中的各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用越來(lái)越廣泛，觸電的可能性也在加大，對(duì)漏電保護(hù)器的使用要求也越嚴(yán)格。漏電保護(hù)器在我國(guó)應(yīng)用已經(jīng)多年，積累了不少經(jīng)驗(yàn)，但是在中小型民用建筑物中應(yīng)用尚不夠重視，為避免接地故障帶來(lái)的危害，提高民用用電的安全性和可靠性，因此，我們應(yīng)重視中小民用建筑物供配電線路設(shè)計(jì)中對(duì)漏電的保護(hù)。

        一、漏電保護(hù)器的應(yīng)用范圍及特點(diǎn)

接地故障有金屬性和電弧性兩種形式。①故障點(diǎn)熔焊，故障點(diǎn)阻抗可忽略不計(jì)的接地故障為金屬性接地故障。金屬性接地故障能使外殼帶危險(xiǎn)性接觸電壓，其主要后果是人身電擊；②故障點(diǎn)不熔焊，而是產(chǎn)生電弧、電火花的接地故障為電弧性接地故障。電弧、電火花的局部高溫可高達(dá)2000~3000℃，很容易引燃旁邊的可燃物質(zhì)，引起電氣火災(zāi)。電弧性接地故障只能引起電氣火災(zāi)，而不會(huì)引起人身電擊事故。

無(wú)論是保護(hù)接零還是接地措施，其保護(hù)范圍都是有限的。例如“保護(hù)接零”，就是把電氣設(shè)備的金屬外殼與電網(wǎng)的零線連接，并在電源側(cè)加裝熔斷器。當(dāng)用電設(shè)備發(fā)生碰殼故障時(shí)，則形成該相對(duì)零線的單相短路，由于短路電流很大，迅速將保險(xiǎn)熔斷，斷開(kāi)電源進(jìn)行保護(hù)。其工作原理是把“碰殼故障”改變?yōu)椤皢蜗喽搪饭收稀睆亩@取大的短路電流切斷保險(xiǎn)。然而，工地的電氣碰殼故障并不頻繁，經(jīng)常發(fā)生的是漏電故障。如設(shè)備受潮負(fù)荷過(guò)大、線路過(guò)長(zhǎng)、絕緣老化等造成的漏電，這些漏電電流值較小，不能迅速切斷保險(xiǎn)，因此故障不會(huì)自動(dòng)消除而長(zhǎng)時(shí)間存在，但這種漏電電流對(duì)人身安全已構(gòu)成嚴(yán)重的威脅，所以需要加裝靈敏度高的漏電保護(hù)器進(jìn)行補(bǔ)充保護(hù)。

漏電保護(hù)器作為直接接觸防護(hù)和火災(zāi)保護(hù)措施的附加保護(hù)，表現(xiàn)在達(dá)不到主保護(hù)動(dòng)作值時(shí)，防止人身間接觸電以及配電線路由于各種原因而遭損壞引起火災(zāi)等事故，因此不能撤掉或降低對(duì)線路、設(shè)備的接地或接零保護(hù)要求，不能代替主保護(hù)。漏電保護(hù)器在規(guī)定條件下，當(dāng)漏電電流達(dá)到或超過(guò)其給定值時(shí)，自動(dòng)切斷電路，從而達(dá)到保護(hù)的目的。

        二、漏電保護(hù)器的分類及選用

漏電保護(hù)器按不同方式分類來(lái)滿足使用的選型。如按動(dòng)作方式可分為電壓動(dòng)作型和電流動(dòng)作型；按動(dòng)作機(jī)構(gòu)可分為開(kāi)關(guān)式和繼電器式；按極數(shù)和線數(shù)可分為單極二線、二極和二極三線等；按動(dòng)作靈敏度可分為高靈敏度(漏電動(dòng)作電流在30mA以下)、中靈敏度(漏電動(dòng)作電流在30~1000Ma)和低靈敏度(漏電動(dòng)作電流在1000mA以上)；按動(dòng)作時(shí)間可分為快速型(漏電動(dòng)作時(shí)間小于0.1s)、延時(shí)型(動(dòng)作時(shí)間為0.1~2s之間)、反時(shí)限型(隨漏電電流的增加，漏電動(dòng)作時(shí)間減小。當(dāng)額定漏電動(dòng)作電流時(shí)，動(dòng)作時(shí)間為0.2~1s；1.4倍動(dòng)作電流時(shí)為0.1~0.5s；4.4倍動(dòng)作電流時(shí)為小于0.05s。)

選擇漏電保護(hù)器應(yīng)按照使用目的和根據(jù)作業(yè)條件選用：按保護(hù)目的選用：①以防止人身觸電為目的。安裝在線路末端，選用高靈敏度，快速型漏電保護(hù)器。②以防止觸電為目的與設(shè)備接地并用的分支線路，選用中靈敏度、快速型漏電保護(hù)器。③用以防止由漏電引起的火災(zāi)和保護(hù)線路、設(shè)備為目的的干線，應(yīng)選用中靈敏度、延時(shí)型漏電保護(hù)器。

漏電保護(hù)器的安裝場(chǎng)所

1.應(yīng)該安裝漏電保護(hù)器的設(shè)備：漏電保護(hù)裝置的防護(hù)類型和安裝方式應(yīng)與環(huán)境條件和使用條件相適應(yīng)。對(duì)有金屬外殼的一類設(shè)備和手持電動(dòng)工具、安裝在潮濕或者強(qiáng)腐蝕等場(chǎng)所的電氣設(shè)備、建筑工地臨時(shí)用電的電氣設(shè)備、賓館飯店、學(xué)校、企業(yè)、住宅等民用插座、游泳池或浴池類設(shè)備、安裝在水中的供電線路和電氣設(shè)備，以及醫(yī)院直接接觸人體的電氣醫(yī)療設(shè)備等均應(yīng)安裝漏電保護(hù)設(shè)備。

2.不應(yīng)該安裝漏電保護(hù)器的設(shè)備：公共場(chǎng)所的通道照明電源和應(yīng)急照明電源、消防電梯、防盜報(bào)警裝置電源以及其它不允許突然停電的場(chǎng)所或電氣裝置的電源，應(yīng)當(dāng)不安裝漏電保護(hù)裝置，或者安裝只報(bào)警不跳閘的保護(hù)裝置。

3.可不安裝漏電保護(hù)的設(shè)備：使用安全電壓供電的設(shè)備、使用雙重絕緣的電氣設(shè)備、使用隔離變壓器供電的設(shè)備、采用不接地的局部等電位聯(lián)結(jié)措施的場(chǎng)所等可不安裝漏電保護(hù)設(shè)備。

        三、漏電保護(hù)器的設(shè)計(jì)配置方法

        1. 漏電保護(hù)器的分級(jí)要求

        電氣線路和設(shè)備泄漏電流值及分級(jí)安裝的漏電泄漏電流特性和時(shí)間特性配合要求如下：①用于單臺(tái)用電設(shè)備時(shí)，動(dòng)作電流應(yīng)不小于正常運(yùn)行實(shí)測(cè)泄漏電流的4倍。②配電線路的漏電保護(hù)器動(dòng)作電流應(yīng)不小于正常運(yùn)行實(shí)測(cè)泄漏電流的2.5倍，同時(shí)還應(yīng)滿足其中泄漏電流最大的一臺(tái)用電設(shè)備正常運(yùn)行泄漏電流的4倍。③用于全網(wǎng)保護(hù)時(shí)，動(dòng)作電流應(yīng)不小于實(shí)測(cè)泄漏電流的2倍。④漏電保護(hù)器的額定動(dòng)作電流應(yīng)留有一定的余量，以適應(yīng)日久回路絕緣電阻降低、用電設(shè)備增加以及季節(jié)變化等引起的電流泄漏增大。

        2. 二極和四極漏電保護(hù)器的應(yīng)用

        電氣安全的一個(gè)基本要求是盡量減少開(kāi)關(guān)電器的極數(shù)和觸頭數(shù)以及線路的連接點(diǎn)。開(kāi)關(guān)觸頭之類的活動(dòng)連接和線路的固定連接由于種種原因都可能因?qū)щ姴涣级蔀槭鹿势鹨?，而三相回路中的中性線導(dǎo)電不良危險(xiǎn)更甚，這是因?yàn)橹行跃€導(dǎo)電不良時(shí)設(shè)備依然運(yùn)轉(zhuǎn)，隱患不易被發(fā)現(xiàn)，當(dāng)三相負(fù)荷嚴(yán)重不平衡時(shí)將導(dǎo)致三相電壓也嚴(yán)重不平衡而燒壞單相設(shè)備。所以應(yīng)盡可能限制在中性線增加觸頭。

篇8

[關(guān)鍵詞] 漏電 火災(zāi) 報(bào)警

[Abstract] In this paper, a hospital ward floor renovation project examples,describes the leakage of this new type of electrical fire alarm system, fire protection systems, analyzed and presented the design, inspection, testing should be attention.

1.安裝漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的必要性

目前建筑內(nèi)火災(zāi)事故的發(fā)生有一部分是由于電氣火災(zāi)引起的。由于供電線路及設(shè)備安裝使用不當(dāng)、線路老化或機(jī)械損傷等原因,造成其絕緣性能下降,導(dǎo)致供電線路及設(shè)備與大地之間有不正常的電流流過(guò),產(chǎn)生漏電。

電氣線路及裝置因絕緣破損發(fā)生接地故障時(shí),在漏電點(diǎn)處可能引起電火花并產(chǎn)生電弧。這種電弧由于有很高的阻抗,它限制了故障電流,不足以使過(guò)電流保護(hù)電器動(dòng)作或不能及時(shí)動(dòng)作來(lái)切斷電源,而幾百毫安的漏電電流產(chǎn)生的電弧局部溫度高達(dá)20000C以上,可引燃周圍的可燃物造成火災(zāi)。

為遏制電氣火災(zāi)事故的發(fā)生,國(guó)家近幾年頒布實(shí)施的相關(guān)規(guī)范,如:《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ16-2008和《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50045-95(2005年版)、《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016-2006中均提出在建筑內(nèi)火災(zāi)危險(xiǎn)性大、人員密集等場(chǎng)所宜設(shè)置漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。

2.漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

2.1 現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)》14287-2005

2.1.1 此標(biāo)準(zhǔn)為制造標(biāo)準(zhǔn),共分為3部分,電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備、剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器、測(cè)溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器。

電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)被定義為:當(dāng)被保護(hù)線路中的被探測(cè)參數(shù)超過(guò)報(bào)警設(shè)定值時(shí),能發(fā)出報(bào)警信號(hào)、控制信號(hào)并能指示報(bào)警部位的系統(tǒng),它由電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備、電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器組成。

電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備被定義為:能接收來(lái)自電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器的報(bào)警信號(hào),能發(fā)出聲、光報(bào)警信號(hào)和控制信號(hào),指示報(bào)警部位,記錄并保存報(bào)警信息的裝置。

電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器被定義為:探測(cè)被保護(hù)線路中的剩余電流、溫度等電氣火災(zāi)危險(xiǎn)參數(shù)變化的探測(cè)器。探測(cè)器分為兩種型式:剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器和測(cè)溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器。

2.1.2電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備應(yīng)具備的主要功能

1.監(jiān)控設(shè)備應(yīng)能接收來(lái)自探測(cè)器的監(jiān)控報(bào)警信號(hào),并在30s內(nèi)發(fā)出聲、光報(bào)警信號(hào),指示報(bào)警部位,記錄報(bào)警時(shí)間,并予以保持,直至手動(dòng)復(fù)位。

2.報(bào)警聲信號(hào)應(yīng)手動(dòng)消除,當(dāng)再次有報(bào)警信號(hào)輸入時(shí),應(yīng)能再次啟動(dòng)。

3.監(jiān)控設(shè)備自身發(fā)生故障時(shí),應(yīng)能在100s內(nèi)發(fā)出與監(jiān)控報(bào)警信號(hào)有區(qū)別的聲光故障信號(hào);故障期間,非故障回路的正常工作不應(yīng)受到影響。

2.1.3剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器應(yīng)具備的主要功能

1.當(dāng)被保護(hù)線路剩余電流達(dá)到報(bào)警設(shè)定值時(shí),探測(cè)器應(yīng)在60s內(nèi)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

2.探測(cè)器報(bào)警值不應(yīng)小于20mA,不應(yīng)大于1000mA,且探測(cè)器報(bào)警值應(yīng)在報(bào)警設(shè)定值得80%～100%之間。

3.探測(cè)器在報(bào)警時(shí)應(yīng)發(fā)出聲、光報(bào)警信號(hào),并予以保持,直至手動(dòng)復(fù)位。

2.1.4測(cè)溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器應(yīng)具備的主要功能

1.當(dāng)被監(jiān)視部位溫度達(dá)到報(bào)警設(shè)定值時(shí),探測(cè)器應(yīng)在40s內(nèi)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

2.探測(cè)器的報(bào)警值應(yīng)設(shè)定在55℃～140℃的范圍內(nèi)。

3.探測(cè)器在報(bào)警時(shí)應(yīng)發(fā)出聲、光報(bào)警信號(hào),并予以保持,直至手動(dòng)復(fù)位。

2.2現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50045(2005版)

此標(biāo)準(zhǔn)中要求“高層建筑內(nèi)火災(zāi)危險(xiǎn)性大、人員密集等場(chǎng)所宜設(shè)置漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。”

2.3 現(xiàn)行國(guó)家規(guī)范《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016-2006

此標(biāo)準(zhǔn)中要求“商店、劇院、電影院、體育館等人員密集場(chǎng)所宜設(shè)置漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)?！?/p>

3.關(guān)于系統(tǒng)名稱的解釋

有2可知,現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)為防范電氣火災(zāi)而采用的報(bào)警系統(tǒng)的名稱并未統(tǒng)一,《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)》14287-2005將此系統(tǒng)稱之為“電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)”, 《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50045(2005版)、《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016-2006稱之為“漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)”。由于名稱不一致,在實(shí)際應(yīng)用中有可能造成誤解,因此,有待于國(guó)家規(guī)范的制定部門對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)一。本為采用設(shè)計(jì)圖紙說(shuō)明“漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)”這一名稱。

4.漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

以國(guó)內(nèi)某醫(yī)院病房樓改造工程為例,介紹該系統(tǒng)的基本情況:本工程為舊病房樓改造工程,總建筑面積為23000m2。改造完成后與4萬(wàn)多m2新病房樓結(jié)構(gòu)上連通。此工程用電負(fù)荷為一級(jí),防火等級(jí)為一級(jí)。

本工程低壓照明配電干線采用封閉母線供電,漏電火災(zāi)報(bào)警探測(cè)設(shè)備安裝在封閉母線插接箱內(nèi),共12層每層分兩路配電,用以實(shí)現(xiàn)對(duì)線路電氣火災(zāi)的探測(cè)、報(bào)警。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)將報(bào)警信號(hào)就近接入消防報(bào)警模塊,相當(dāng)于并入了火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。

5.漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)驗(yàn)收中應(yīng)注意的問(wèn)題

5.1事前控制

在安裝前要有預(yù)見(jiàn)性的要求漏電火災(zāi)報(bào)警器設(shè)備廠家、配電柜廠家、配電系統(tǒng)施工單位三方充分溝通,協(xié)調(diào)有關(guān)安裝方式、尺寸和電氣技術(shù)參數(shù)。防止安裝時(shí)不必要的返工,造成質(zhì)量問(wèn)題。

在設(shè)備進(jìn)場(chǎng)時(shí)要對(duì)照?qǐng)D紙檢查漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)等參數(shù)是否滿足被保護(hù)線路、電氣設(shè)備及設(shè)計(jì)的要求,主要對(duì)廠家提供的檢驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行檢查。

5.2事中控制

漏電火災(zāi)報(bào)警裝置有分體機(jī)和一體機(jī)兩種結(jié)構(gòu),本工程采用一體機(jī)。特別要注意保護(hù)裝置漏電流報(bào)警器電源側(cè)和負(fù)荷側(cè)的接線方式,不能反接;同時(shí)注意強(qiáng)弱電分開(kāi)走線,防止接錯(cuò)線或搭線,造成強(qiáng)電串入漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)總線中,燒毀整個(gè)漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。

安裝完成之后,要進(jìn)行配電系統(tǒng)剩余電流的檢測(cè),及時(shí)排除剩余電流異常情況,并作詳細(xì)記錄。

檢查報(bào)警電流和報(bào)警時(shí)間是否滿足設(shè)計(jì)要求。對(duì)每一臺(tái)設(shè)備安裝通電后進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)試。

5.3事后控制

安裝完成之后,應(yīng)建立保存漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的安裝和試驗(yàn)記錄;根據(jù)電子式剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置使用壽命的要求,一般工作年限為6年,超過(guò)規(guī)定年限應(yīng)進(jìn)行全面檢測(cè)。

6.固有泄漏電流的估算及漏電火災(zāi)報(bào)警電流值的確定

6.1漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)探測(cè)器的報(bào)警設(shè)定值應(yīng)考慮配電系統(tǒng)及用電設(shè)備的正常泄漏電流。用戶側(cè)的正常泄漏電流與室內(nèi)布線和電器設(shè)備的對(duì)地阻抗有關(guān)。

6.2配電系統(tǒng)及用電設(shè)備的正常泄漏電流以實(shí)測(cè)為準(zhǔn),并參考廠家提供的數(shù)據(jù)。表1和表2為有關(guān)資料上提供的數(shù)據(jù)。

按照GB14287.2-2005的要求:“探測(cè)器報(bào)警值不應(yīng)小于20mA,不應(yīng)大于1000mA,且探測(cè)器報(bào)警值應(yīng)在報(bào)警設(shè)定值的80%~100%之間?！笨紤]到醫(yī)院的特殊性,對(duì)泄漏電流報(bào)警值本工程的電路系統(tǒng)進(jìn)行了計(jì)算。

本工程每層為一個(gè)防火分區(qū),每層主要照明為熒光燈,燈的數(shù)量為150盞左右,每層用電腦約20臺(tái),每層用在照明回路的電線(4、6 mm2)約為5000～6000m,同時(shí)考慮其他用電設(shè)備的泄漏,最終計(jì)算系統(tǒng)泄漏電流在300 mA左右。

篇9

【關(guān)鍵詞】交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜；絕緣試驗(yàn)試驗(yàn)；分析判斷

0 前言

在過(guò)去對(duì)交聯(lián)聚乙烯電力電纜與油浸紙絕緣電纜都采用直流耐壓試驗(yàn)。但發(fā)現(xiàn)交聯(lián)聚乙烯電力電纜在直流耐壓試驗(yàn)后，加速了交聯(lián)聚乙烯電力電纜絕緣性能早期劣化，大大縮短了電纜的運(yùn)行壽命；所以國(guó)內(nèi)外陸續(xù)制訂交聯(lián)電纜交流耐壓試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)。交流耐壓試驗(yàn)作為目前交聯(lián)電纜最有效的絕緣試驗(yàn)方法。

1 絕緣電阻的測(cè)試

對(duì)電纜主絕緣部分的絕緣電阻測(cè)試，其目的是為了判斷電纜主絕緣是否受潮，老化，在耐壓試驗(yàn)后進(jìn)行絕緣電阻測(cè)試，是判斷電纜主絕緣是否存在缺陷。絕緣電阻高表示電纜的絕緣性能良好，交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜絕緣電阻不少于1000MΩ，耐壓試驗(yàn)前后，絕緣電阻測(cè)量應(yīng)無(wú)明顯變化。

2 泄漏電流及直流耐壓試驗(yàn)

2.1 試驗(yàn)原理

泄漏電流試驗(yàn)是測(cè)量電纜在直流電壓作用下，流過(guò)被試電纜絕緣的持續(xù)電流，從而有效地發(fā)現(xiàn)電纜的絕緣缺陷。測(cè)量泄漏電流與測(cè)量絕緣電阻在原理上是相同的，不同的只是測(cè)量泄漏電流時(shí)所用的直流電壓較高，能發(fā)現(xiàn)一些用兆歐表測(cè)量絕緣電阻所不能發(fā)現(xiàn)的缺陷，如尚未貫通兩電極的集中性缺陷等。通常，泄漏電流的測(cè)量是與電纜直流耐壓試驗(yàn)同時(shí)進(jìn)行的，有時(shí)也在降低試驗(yàn)電壓的情況下單獨(dú)測(cè)量。

2.2 試驗(yàn)步驟

（1）18/30kV及以下電壓等級(jí)的橡塑絕緣電纜直流耐壓試驗(yàn)電壓。

按照Ut=4×U0 計(jì)算。例：8.7/15kV橡塑絕緣電纜直流耐壓試驗(yàn)電壓為35kV。

（2）試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)電壓可分為25%，50%，75%，100%4階段均勻升壓，每階段停留1min，并讀取泄漏電流值，試驗(yàn)電壓升至規(guī)定值后維持15min，其間讀取1min和15min時(shí)泄漏電流，測(cè)量時(shí)應(yīng)消除雜散電流影響。

（3）泄漏電流值和不平衡系數(shù)只作為判斷絕緣狀況的參考，不作為是否能投入運(yùn)行的判據(jù)。

2.3 工程中的問(wèn)題與分析

某工程有一條電纜，型號(hào)為YJV22―8.7/15，長(zhǎng)度約有680m，耐壓前用兆歐表測(cè)量絕緣電阻，相間及相對(duì)地能達(dá)到2500MΩ，耐壓時(shí)B相電壓升到15kV就升不上去，泄漏電流很大，達(dá)到800多μA，顯然此相電纜存在問(wèn)題。外觀檢查沒(méi)發(fā)現(xiàn)異樣，用干布把電纜頭擦拭干凈，再用兆歐表測(cè)量絕緣，顯示2500MΩ，其后再進(jìn)行一次耐壓試驗(yàn)，目的是檢查電纜中間接頭是否存在異常。這時(shí)對(duì)其緩慢升壓，顯示泄漏電流依然很大，這時(shí)隨著電壓的升高，電纜中間接頭電纜處發(fā)出吱吱的聲音，同時(shí)冒煙，最后中間接頭被擊穿。通過(guò)施加直流耐壓及查看泄漏電流，能夠查找出此電纜的B相的中間接頭存在著工藝方面的問(wèn)題，確保電纜在以后運(yùn)行中的安全性。

2.4 電纜試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

在對(duì)電纜進(jìn)行直流耐壓試驗(yàn)時(shí)，不僅看達(dá)到耐壓時(shí)間時(shí)的泄漏電流值，而且要全面觀察，旋轉(zhuǎn)調(diào)壓器必須緩慢、勻速，電壓升高的時(shí)候泄漏電流也隨之升高，但稍有停頓，泄漏電流就會(huì)大幅下降，這是正常的現(xiàn)象，如果停止升壓，泄漏電流值還不減小，就說(shuō)明電纜可能存在缺陷。

3 電纜的交流耐壓試驗(yàn)

3.1 交流耐壓試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)

按高壓試驗(yàn)的通用原則，被試品上所施加的試驗(yàn)電壓場(chǎng)強(qiáng)應(yīng)模擬高壓電氣設(shè)備的運(yùn)行狀況，直流耐壓試驗(yàn)對(duì)交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜存在局限性，而且還可能產(chǎn)生負(fù)作用，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣層在直流和交流電壓下，內(nèi)部電場(chǎng)分布情況完全不同。在直流電壓下，電場(chǎng)按絕緣電阻系數(shù)呈正比例分配，而XLPE絕緣材料存在電阻系數(shù)不均勻性，導(dǎo)致在直流電壓下電場(chǎng)分布的不均勻性。交流電壓下，電場(chǎng)按介電系數(shù)呈反比例分配，XLPE為整體絕緣結(jié)構(gòu)，其介電系數(shù)為2.1～2.3，且一般不受溫度變化的影響。因此，在交流電壓下XLPE絕緣內(nèi)部電場(chǎng)分布是比較穩(wěn)定的。

（2）交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜在直流電壓下會(huì)積累單極性電荷，釋放由直流耐壓試驗(yàn)引起的單極性空間電荷需要很長(zhǎng)時(shí)間。如果在直流殘余電荷未完全釋放之前投入運(yùn)行，直流電壓便會(huì)疊加在工頻電壓峰值上，電纜上的電壓值將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其額定電壓。這會(huì)導(dǎo)致電纜絕緣老化加速，使用壽命縮短，嚴(yán)重的會(huì)發(fā)生絕緣擊穿。

（3）交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜的一個(gè)致命弱點(diǎn)是其絕緣內(nèi)容易產(chǎn)生水樹(shù)枝，在直流電壓，水樹(shù)枝會(huì)迅速轉(zhuǎn)變?yōu)殡姌?shù)枝，并形成放電，加速了絕緣水劣化，以致于在運(yùn)行工頻電壓作用下形成擊穿。

（4）直流耐壓試驗(yàn)不能有效地發(fā)現(xiàn)在交流電壓作用下電纜的某些缺陷。

3.2 電纜試驗(yàn)的發(fā)展

在1980年左右，國(guó)外電力部門發(fā)現(xiàn)了直流耐壓試驗(yàn)對(duì)橡塑絕緣是無(wú)效的且具有危害性。1997年國(guó)際大電網(wǎng)會(huì)議（CIGRE）發(fā)表《高壓擠包絕緣峻工驗(yàn)收試驗(yàn)導(dǎo)則》（30～300Hz及試驗(yàn)電壓標(biāo)準(zhǔn)），在全世界范圍內(nèi)廣泛推廣應(yīng)用。我國(guó)在20世紀(jì)90年代中期已開(kāi)始并關(guān)注此問(wèn)題，并頒發(fā)了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：Q/CSG10007-2004中國(guó)南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》。

3.3 交流耐壓試驗(yàn)方法

交流220V或380V電源，由變頻源轉(zhuǎn)換成頻率、電壓可調(diào)的電源，經(jīng)勵(lì)磁變壓器T，送入由電抗器L和被試電纜Cx構(gòu)成的高壓串聯(lián)諧振回路，分壓器是純電容式的，用來(lái)測(cè)量試驗(yàn)電壓。變頻器經(jīng)勵(lì)磁變壓器T向主諧振電路送入一個(gè)較低的電壓Ue，調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率，當(dāng)頻率滿足條件f=1/（2π√LC）時(shí)，電路即達(dá)到諧振狀態(tài)。

3.4 電纜交流試驗(yàn)注意

（1）試驗(yàn)設(shè)備（電抗器、分壓器、勵(lì)磁變壓器等）應(yīng)盡量靠近被試電纜頭，減少試驗(yàn)接地線的長(zhǎng)度，即減少接地線的電感量。

（2）采用配套供應(yīng)的專用的一點(diǎn)接地式試驗(yàn)接地線。應(yīng)盡可能地短，不要任意延長(zhǎng)接地線的長(zhǎng)度

（3）如果電纜頭安裝在桿塔上，電纜的屏蔽層和非試相連接接地，該接地線不可利用桿塔架代替，須采用專配的接地線與變頻諧振系統(tǒng)連成回路

（4）試驗(yàn)電壓大于26kV時(shí)，必須在電抗器底部加專用絕緣底座。

（5）電抗器不能放置在金屬物體上。

4 結(jié)論

直流耐壓試驗(yàn)對(duì)交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜存在局限性，而且還可能產(chǎn)生負(fù)作用，在工程上，存在著很多舊電纜駁接新電纜的情況，使用直流耐壓試驗(yàn)，試驗(yàn)電壓很高（達(dá)到35kV）擊穿或者破壞舊電纜的風(fēng)險(xiǎn)較高。

交流耐壓試驗(yàn)由于試驗(yàn)電壓較低（交接試驗(yàn)21.75kV，預(yù)試13.92kV）不能用來(lái)檢查正常絕緣的絕緣水平所以在現(xiàn)實(shí)中，遇到這樣的情況下，大多數(shù)還是選擇使用直流耐壓試驗(yàn)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]電力工人技術(shù)等級(jí)暨職業(yè)技能鑒定培訓(xùn)教材.電氣試驗(yàn)工[M].中國(guó)水利水電出版社.2009.8.

篇10

【關(guān)鍵詞】道路照明；間接接觸防護(hù)；接地形式

1.引言

隨著本市城市建設(shè)的發(fā)展，特別是新區(qū)的啟動(dòng)，城市道路照明規(guī)模也不斷擴(kuò)大，大量的照明裝置在新建的廣場(chǎng)、街道、公園、道路、居住小區(qū)都隨處可見(jiàn)，與人們生活的環(huán)境密切相關(guān)。因此，道路照明裝置的用電安全性及配電可靠性，是一個(gè)不可忽視的重要問(wèn)題。

很多人在討論TT還是TN-S接地形式的安全性，也在討論在燈頭加漏電開(kāi)關(guān)還是熔斷器，但是忽略了線路上的問(wèn)題，現(xiàn)在路燈供電距離都很長(zhǎng)，一個(gè)回路超過(guò)500米很常見(jiàn)，有的甚至能達(dá)到1000米，有沒(méi)有考慮如何對(duì)末端單相接地短路電流進(jìn)行保護(hù)呢？ 甚至一些設(shè)計(jì)師僅關(guān)注電壓降問(wèn)題，對(duì)路燈間接接觸防護(hù)根本不考慮。由于道路照明裝置用電情況的特殊性，其接地故障保護(hù)值得引起更多的關(guān)注和思考。

2.道路照明間接接觸防護(hù)措施及接地形式

路燈由于暴露于戶外、常受風(fēng)霜雨雪的侵蝕，負(fù)荷分散、線路長(zhǎng)、泄漏電流大，又屬于Ⅰ類電擊防護(hù)等級(jí)的設(shè)備，其金屬燈桿及構(gòu)件、殼體常處于人體容易觸及的范圍。當(dāng)發(fā)生接地故障而使金屬燈桿及構(gòu)件、殼體帶電時(shí)，人體與之接觸將招致電擊，而危及人身安全。這方面的案例已經(jīng)很多，造成人員傷亡、賠償、追究責(zé)任的事件屢見(jiàn)不鮮。

根據(jù)新版GB50054-2011《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》5.2.1條間接接觸防護(hù)措施為：

（1）采用Ⅱ類設(shè)備；

（2）采取電氣分隔措施；

（3）采用特低電壓供電；

（4）將電氣設(shè)備安裝在非導(dǎo)電場(chǎng)所內(nèi)；

（5）設(shè)備不接地的等電位聯(lián)結(jié)。

在使用Ⅰ類設(shè)備。預(yù)期接觸電壓限制為50V的場(chǎng)所，當(dāng)回路或設(shè)備中發(fā)生帶電導(dǎo)體與外露可導(dǎo)電部分或保護(hù)導(dǎo)體之間的故障時(shí)，間接接觸防護(hù)電器應(yīng)能在預(yù)期接觸電壓超過(guò)50V且持續(xù)時(shí)間足以引起對(duì)人體有害的病理生理效應(yīng)前切斷該回路或設(shè)備電源。

城市道路照明配電系統(tǒng)的接地形式主要是從間接接觸電擊防護(hù)的角度來(lái)考慮，其中，自動(dòng)切斷電源是通常普遍采用的保護(hù)方法。

CJJ45-2006《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》6.1.9條規(guī)定，道路照明配電系統(tǒng)的接地形式宜采用TN-S系統(tǒng)或TT系統(tǒng)。目前當(dāng)?shù)刂鞴懿块T還未統(tǒng)一這方面的做法，現(xiàn)行兩種接地形式都有在使用。本文分別討論在不同接地形式下路燈的間接接觸防護(hù)。

3.道路照明TN-S接地形式

TN-S接地形式是把工作中性線N和專用保護(hù)線PE嚴(yán)格分開(kāi)，采用它的優(yōu)點(diǎn)是：當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，專用保護(hù)線上沒(méi)有電流，只是工作中性線上有不平衡電流。PE線對(duì)地沒(méi)有電壓，所以電氣設(shè)備金屬外殼接零保護(hù)是接在專用的保護(hù)線PE上，安全可靠；其缺點(diǎn)是路燈設(shè)于戶外，易遭受雷擊，沿PE線可能把高電位引入配出電源的建筑物，也可能把電源側(cè)的故障電壓傳導(dǎo)至路燈從而造成人身傷害事故。

由參考文獻(xiàn)【4】及中國(guó)航空工業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院任元會(huì)老師有關(guān)《城市道路照明配電系統(tǒng)接地方式和配電線路保護(hù)的探討》文獻(xiàn)的要點(diǎn)，本文按常用的情況來(lái)設(shè)定幾種參數(shù)進(jìn)行通用分析，按照《工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)》（第三版）P154～P163表4-21、表4-24、表4-25等提供的計(jì)算方法來(lái)計(jì)算接地故障電流，得出下面兩個(gè)表格供大家參考。

道路照明由一臺(tái)SCB-9-10/0.4kV， 200 kVA ，D，Yn-11（Uk=4.5%）箱變供電。箱變內(nèi)帶3m長(zhǎng)TMY-4（40×4）低壓母線。箱變到路燈控制箱干線為YJV-1/0.6KV- 4x35+1x16。系統(tǒng)短路容量Sd =300MVA。

根據(jù)GB50054-2011《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》6.2.4條規(guī)定：

Iset1≥IC （1）

Iset3≥Krel3 Iset1 （2）

Idmin≥1.3 Iset3 （3）

式中：Idmin——照明線路預(yù)期短路電流中的最小短路電流，A。

Iset1——斷路器長(zhǎng)延時(shí)過(guò)電流脫扣器整定電流，A。

IC—— 照明線路計(jì)算電流，A。

Iset3——斷路器瞬時(shí)過(guò)電流脫扣器整定電流，A。

Krel3——斷路器瞬時(shí)過(guò)電流脫扣器可靠系數(shù)，取決于電光源啟動(dòng)狀況和斷路器特性，高壓鈉燈取4～7，本次按5考慮。

表一 TN-S系統(tǒng)不同規(guī)格（YJV）銅芯電纜的單相接地短路電流 （A）

電纜規(guī)格mm2 配電線路長(zhǎng)度（m）

400 500 600 700 800 900 1000

5x16 164 132 110 94 83 74 66

4x25+1x16 203 163 136 117 103 91 82

5x25 253 203 170 146 128 114 103

4x35+1x16 223 179 150 129 113 101 91

5x35 349 281 236 203 178 159 143

表二 TN-S系統(tǒng)用斷路器時(shí)符合公式（3）規(guī)定的Iset1/ Iset3最大允許值

電纜規(guī)格mm2 配電線路長(zhǎng)度（m）

400 500 600 700 800 900 1000

5x16 ≤25/125 - - - - - -

4x25+1x16 ≤25/125 ≤25/125 - - - - -

5x25 ≤32/160 ≤25/125 ≤25/125 - - - -

4x35+1x16 ≤32/160 ≤25/125 - - - - -

5x35 ≤50/250 ≤40/200 ≤32/160 ≤25/125 ≤25/125 - -

通過(guò)上面計(jì)算表格可知，只要電纜截面與電纜長(zhǎng)度滿足對(duì)應(yīng)的選擇關(guān)系，就可以認(rèn)為配電回路能滿足接地故障保護(hù)靈敏性的要求，并得出以下結(jié)論【4】：

a.線路長(zhǎng)度在500米以下時(shí)，斷路器可以滿足短路保護(hù)（TT系統(tǒng)能滿足除接地故障外的短路保護(hù)），TN-S系統(tǒng)能兼作接地故障保護(hù)；線路長(zhǎng)度在800米以上時(shí)，基本上不能滿足保護(hù)要求。

b.能滿足保護(hù)要求的，也是靠加大電纜截面才能達(dá)到。

c.采用TN-S系統(tǒng)，加大電纜PE線截面，比加大相線截面更有效，如用1（5x25mm2）比用1（4x35+1x16mm2） 電纜的接地故障電流明顯要大。

d.建議線路長(zhǎng)度在500m以上時(shí)，采取分區(qū)配電，增設(shè)路燈配電箱。

如上可知：當(dāng)?shù)缆氛彰鞯呐潆娋€路不很長(zhǎng)，用斷路器兼作接地故障保護(hù)，經(jīng)計(jì)算能符合GB50054-2011規(guī)定時(shí)，可以采用TN-S接地方式。

值得注意的是，由推倒公式：

RB≤0.29RE（正常干燥場(chǎng)所）【1】

RB≤0.13RE（潮濕場(chǎng)所）

式中RB——TN系統(tǒng)中所有PE線并聯(lián)的接地極的接地電阻，Ω；

RE——不與PE線相連接的裝置外導(dǎo)電部分與大地間的最小接觸電阻，Ω。

因RE是隨機(jī)值，難以對(duì)其規(guī)定一個(gè)安全限值。從防電擊考慮，應(yīng)盡量降低變壓器中性點(diǎn)接地電阻RB值，有專家建議電源系統(tǒng)接地電阻小于2Ω較好。同時(shí)降低金屬電桿的接地電阻值，如在保護(hù)線（PE）上多做重復(fù)接地。在路燈設(shè)計(jì)實(shí)踐過(guò)程中，通常的做法是：當(dāng)采用TN-S接地形式時(shí)，在每桿路燈下打一根50mmx50mmx5mm、長(zhǎng)度2500mm的角鋼接地極，將PE線與金屬燈桿及構(gòu)件、燈具外殼、燈桿基礎(chǔ)內(nèi)鋼筋、人工接地極等連接成一個(gè)整體。

我們可以根據(jù)表中提供的數(shù)據(jù)，依據(jù)路燈配電箱的配電距離，選擇適當(dāng)?shù)慕孛婧团潆姺绞絹?lái)整定斷路器，以滿足間接接觸防護(hù)保護(hù)的要求。

4.道路照明TT接地形式

在TN-S系統(tǒng)中，當(dāng)?shù)缆氛彰鞯呐潆娋€路較長(zhǎng)，線路末端（按最不利因素考慮）發(fā)生接地故障時(shí)，其接地故障電流比較小；配電線路首端的斷路器采用瞬時(shí)過(guò)電流脫扣器兼作接地故障保護(hù)時(shí)，很難保證按GB50054-2011《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定，在5s內(nèi)切斷故障電路。

近年來(lái)，許多業(yè)界專家和學(xué)者對(duì)室外道路照明配電系統(tǒng)的接地形式進(jìn)行了很深入的分析和討論，認(rèn)為“道路照明的間接接觸防護(hù)保護(hù)及有關(guān)的接地形式最好采用TT接地形式”【2】，筆者對(duì)此表示贊同。

TT接地形式是將電氣設(shè)備的金屬外殼直接接地，因而可以減少觸電的危險(xiǎn)性，采用它的優(yōu)點(diǎn)是更安全，缺點(diǎn)是其故障電流小，不能用熔斷器或斷路器的瞬時(shí)過(guò)電流脫扣器兼做接地故障保護(hù)，而應(yīng)使用剩余電流保護(hù)器作接地故障保護(hù)（GB50054-2011《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》5.2.18條）。此時(shí)，其保護(hù)靈敏度更高；但由于戶外潮濕等因素，如果線路過(guò)長(zhǎng)，其泄漏電流較大，如果整定電流不當(dāng)（整定值過(guò)?。?，將會(huì)導(dǎo)致誤動(dòng)作，所以要求正確合理整定其動(dòng)作電流。

由上可知：采用TT系統(tǒng)時(shí)，正確合理地選擇漏電保護(hù)器的額定漏電動(dòng)作電流非常重要。

4.1. TT系統(tǒng)額定剩余動(dòng)作電流值選擇的依據(jù)

GB13955-2005《剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置安裝和運(yùn)行》5.7.5條規(guī)定：“選用的剩余電流保護(hù)裝置的額定剩余不動(dòng)作電流，應(yīng)不小于被保護(hù)電氣線路和設(shè)備的正常運(yùn)行時(shí)泄漏電流最大值的2倍。同時(shí)本規(guī)范附錄B.6指出：“額定剩余不動(dòng)作電流的優(yōu)先值為0.5 In。如采用其他值時(shí)，應(yīng)大于0.5 In”。即有：

In≥4Imax

式中：In——剩余電流保護(hù)裝置的額定剩余動(dòng)作電流。

Imax——被保護(hù)電氣線路和設(shè)備的正常運(yùn)行時(shí)泄漏電流最大值

4.2. TT系統(tǒng)干線額定剩余動(dòng)作電流值的設(shè)定

路燈回路正常運(yùn)行泄漏電流Imax主要由三部分組成：各燈具正常泄漏電Ix1、各燈具引接線正常泄漏電流Ix2和干線正常泄漏電流Ix3。

a.對(duì)于Ix1，根據(jù)GB7248-87《電光源的安全要求》規(guī)定，“B15d、B22d、E27、E40和G13型燈頭的絕緣電阻，在正常氣候下不應(yīng)低于50MΩ，在潮濕氣候下不應(yīng)低于2MΩ”。由此推算HID燈（220V）的正常泄漏電流，分別應(yīng)是220V/（50～2）MΩ=0.0044～ 0.11mA。

對(duì)于單相回路的路燈而言，燈具總泄漏電流即為各燈具泄漏電流之代數(shù)和。而對(duì)于三相回路燈而言，因路燈干線為三相配電且均衡分布，則其泄漏電流之矢量和Ix1基本為0。這也是按三相配電的優(yōu)勢(shì)所在。

b.單套燈具的引接線（BVV線，12米高路燈長(zhǎng)度為15m）正常泄漏電流可查《工業(yè)與民用配電手冊(cè)》第二版第637頁(yè)表11-43，近似為50mA/km。若為三相配電回路，可認(rèn)為其矢量和Ix2為0。

c.若選用25mm2左右的YJV銅芯電纜（YJV電纜為聚乙烯絕緣，泄漏電流比采用聚氯乙烯絕緣的VV電纜小很多且兩者價(jià)位相差不大），由配電手冊(cè)表11-43可知，每KM的泄漏電流約為29mA，線路長(zhǎng)度在800m以內(nèi)時(shí)，則Ix3=（800m/1000m）×29.0 mA=23.2mA。于是，一個(gè)完整的三相路燈回路的正常最大泄漏電流理論值為Imax= Ix1+ Ix2+ Ix3≈23.2（mA）。

因此，干線開(kāi)關(guān)RCD的額定漏電動(dòng)作電流In≥4Ix =4×23.2mA=92.8mA。根據(jù)RCD的制作規(guī)格（優(yōu)選值）， In取值為100mA、300mA、500mA等，受限于電纜敷設(shè)施工質(zhì)量、電纜接頭絕緣水平、雨天潮濕天氣等因素的影響，100mA的漏保動(dòng)作電流偏小，影響路燈的正常運(yùn)行。根據(jù)市政路燈維護(hù)部門的經(jīng)驗(yàn)，如采用漏電開(kāi)關(guān)，漏保動(dòng)作電流可取300mA。

以上舉例介紹了漏電電流的確定過(guò)程，大家可根據(jù)實(shí)際工程情況借鑒。由于室外環(huán)境的特殊性、 線路泄漏電流的隨機(jī)性， 要使RCD整定值躲過(guò)正常的泄漏電流，當(dāng)線路較長(zhǎng)、燈具較多時(shí)，實(shí)在難以整定。當(dāng)然，必要時(shí)在不同的季節(jié)、不同的氣候條件下，對(duì)線路泄漏電流進(jìn)行實(shí)際測(cè)量以確定RCD的整定值，采用可調(diào)的RCD是最有效的解決辦法。

4.3. TT系統(tǒng)RCD的級(jí)間配合及接地

盡管規(guī)范未明確路燈線路是否要做到嚴(yán)格的級(jí)間配合，而在設(shè)計(jì)中則應(yīng)盡量予以滿足。當(dāng)末端燈具開(kāi)關(guān)采用熔斷器，而干線開(kāi)關(guān)采用RCD時(shí)，則無(wú)論在分?jǐn)鄷r(shí)間或動(dòng)作電流上，二者都較難配合，即當(dāng)熔斷器的負(fù)荷側(cè)發(fā)生接地故障時(shí)，作為配電線路干線開(kāi)關(guān)的RCD很可能出現(xiàn)越級(jí)跳閘。當(dāng)TT系統(tǒng)的路燈采用上、下兩級(jí)RCD保護(hù)時(shí)，若發(fā)生接地故障（常見(jiàn)），通過(guò)RCD的動(dòng)作時(shí)間差，無(wú)疑能滿足動(dòng)作選擇性要求【3】。可在末端燈具漏電開(kāi)關(guān)采用In=30mA、分?jǐn)鄷r(shí)間為0.1s的單相RCD。當(dāng)要和末端燈具開(kāi)關(guān)RCD（0.1s）作時(shí)間上的配合時(shí)，干線開(kāi)關(guān)RCD的分?jǐn)鄷r(shí)間可取0.3s。

此時(shí) RA Ia≤50V

式中：RA——外露可導(dǎo)電部分的接地電阻和PE線電阻之和（Ω）；

Ia——保證保護(hù)裝置切斷故障回路的動(dòng)作電流（A）。

則：RA≤50V/0.3=166Ω；即使在潮濕環(huán)境下RA≤25V/0.3=83Ω。

可見(jiàn)，采用TT接地形式時(shí)接地電阻值的要求比較寬松。為留有必要余地，通常接地電阻不大于50Ω即可。

當(dāng)采用TT接地形式時(shí)，通常的做法是在每桿路燈下打一根50mmx50mmx5mm、長(zhǎng)度2500mm的角鋼接地極，整個(gè)路燈沿線敷設(shè)一條40mmx4mm熱鍍鋅扁鋼或φ12熱鍍鋅圓鋼將金屬燈桿及構(gòu)件、燈具外殼、燈桿基礎(chǔ)內(nèi)鋼筋、人工接地極等連接成一個(gè)整體（即共用接地體），且該連接線與電源接地線是分離的。

對(duì)于是否用扁鋼或圓鋼連接，新版GB50054-2011《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》5.2.14條與老規(guī)范相比在條文解釋時(shí)進(jìn)行了明確說(shuō)明：“當(dāng)TT系統(tǒng)配電線路內(nèi)由同一保護(hù)電器保護(hù)的幾個(gè)外露導(dǎo)電部分之間相距較遠(yuǎn)時(shí)，每個(gè)外露導(dǎo)電部分的保護(hù)導(dǎo)體可連接至各自的接地極上。當(dāng)有多級(jí)保護(hù)時(shí)，如果被保護(hù)的各級(jí)外露導(dǎo)電部分在一個(gè)建筑物內(nèi)，則應(yīng)采用共同的接地極；如果被保護(hù)的各級(jí)外露導(dǎo)電部分在不同的建筑物內(nèi)，或在屋外相距較遠(yuǎn)的地方，則各級(jí)應(yīng)采用各自的接地極。” 如新規(guī)范所示，像路燈這種戶外設(shè)備，各自單獨(dú)接地后，不需要再用連接線將各路燈連接。這樣才能保障TT系統(tǒng)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，避免故障電壓經(jīng)過(guò)貫通的連接線蔓延至臨近路燈上。

5.結(jié)語(yǔ)

道路照明處于戶外公共場(chǎng)所，其電擊防護(hù)問(wèn)題涉及公眾人身安全，應(yīng)引起大家的足夠重視。路燈線路的長(zhǎng)度、線路的截面是影響末端短路電流的關(guān)鍵因數(shù)，推薦采用TT接地方式。 當(dāng)?shù)缆氛彰鞯呐潆娋€路不很長(zhǎng)，用斷路器兼作接地故障保護(hù)，經(jīng)計(jì)算能符合GB50054-2011規(guī)定時(shí)，可以采用TN-S接地方式。大家可依據(jù)工程實(shí)際情況合理選擇。

參考文獻(xiàn)：

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[2]任元會(huì). 道路照明電擊防護(hù)探討[J].成都：建筑電氣雜志社，2008，5：3-5