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晋江市路灯防触电解决方案2015
 

一、晋江市路灯用电安全现状

1. 部分老旧线路超年限使用

有些电缆使用时间甚至超过了20年,在城市快速的发展过程中,经常需要开挖路面如绿化植树种草、埋设通信电缆光缆、埋设电力电缆、埋设自来水管下水管天然气管等等,在各种的开挖工程中常常会出现路灯电缆被挖断、挖破的情况,尤其是电缆挖破的情况并不能够被管理单位及时发现,如果挖破的位置是在绿化带内造成安全事故的可能性比较小,通常只是造成了电能浪费及电缆超负荷运行加速老化,如果挖破的位置在人行道上,则在雨天积水的情况下比较危险,非常容易造成安全事故。

2. 软基路面沉降形变损坏电缆

晋江多软基路面,货车长期碾压导致发生路面沉降变形,在此过程中电缆被拉扯振动容易发生破损,尤其是在一些路口特别容易损坏电缆,而这种情况在雨天积水时也特别危险。

3. 部分灯线接头埋在地下

老旧线路的上灯线与电缆连接的接头用防水胶布/绝缘胶布处理后直接埋在土壤中,胶布在土壤中的水分与盐分的长期作用下易发生老化而漏电,易危及行人。

4. 灯杆内的接头未做防水防潮处理

近年新建线路的灯线与电缆的接头全部在灯杆内部,铜鼻子用镀锌螺栓锁紧后套热缩套做绝缘防护。晋江属沿海城市,空气湿度大,铜鼻子和螺栓裸露在潮湿空气中,容易锈蚀而产生接触不良、接触电阻过大的现象,偶有灯线发热烧坏的情况,万一发生灯线碰杆就比较危险。

5. 箱变中部分线路上的过流保护器选型不合适

路灯线路的过流保护多采用熔断器或是C曲线的微型断路器,个别过流保护器额定电流值选取过大,在发生线路故障时不能及时动作。一方面无法及时发现问题造成电缆烧毁、电能浪费等不良后果,另一方面也存在安全隐患。

6. 线路上没有安装漏电保护器

漏电保护器是路灯用电安全的最终保障,不管是什么原因而导致线路漏电时都可以及时切断电源供电。在国家标准GB13955《剩余电流动作保护装置安装和运行》中明确规定“安装在户外的电气装置必须安装剩余电流保护装置”。另外,晋江市过去的路灯采用TT接地方式,按照国家标准GB50054《低压配电设计规范》TT接地方式的路灯系统也必须要安装漏电保护器。
 

二、路灯防触电产品解决方案

1. 破损电缆及电缆接头的处理

破损电缆及直通电缆接头――灌封胶技术处理
THUS系列双组份灌封胶电缆接头采用欧洲技术,使用快捷方便,15分钟凝固,1小时候即可通电,耐压水平1kV,处理后接头的物理、电气性能高于新出厂的电缆的相关性能,可永久使用。
 
电缆分支接头――意大利防水分线盒处理
电缆分支处不需要设置分接箱,直接用意大利TH209系列防水分线盒处理后可直埋于土壤中或者放置在检修井内,检修时可以方便地打开。意大利防水分线盒体积小,安装方便,防护等级IP68,耐腐蚀,耐老化。
        
二分支分线盒                                                             三分支分线盒

2.灯线与电缆接头的处理

意大利防水接头采用快速接线端子,无需压铜鼻子、无需胶布处理,可多次拆装重复使用,防水等级IP68,接头可直埋于土壤中或放置在沙井内,耐腐蚀,耐老化。
   
TH399防水接头                                                           TH400防水接头
灯杆内的灯线电缆接头――防水灯柱接头处理
灯杆内专用防水接头的防护等级可达IP68,使用后可防止海边潮湿空气对线路的腐蚀,同时也可以快速的断开方便日后线路故障的查找,另外对于易积水的低洼路段,避免水淹接头造成安全事故和避免线路上开关跳闸,可有效提高安装漏电开关后的亮灯率。   
      

3.漏电开关

国内路灯使用漏电开关失败的案例比较多,究其原因主要是两方面:一是使用了电子式漏电开关,这类漏电开关的动作与电源电压有关,误动作较多,尤其是在雷电的干扰下非常容易误动作;二是线路的绝缘处理不完善,下雨天跳闸后和不上闸。
本方案采用两级漏电保护,在箱变出线端安装意大利GEWISS的300mA智能漏电开关,在灯杆内安装GEWISS的30mA漏电开关,漏电开关全部选择电磁式漏电开关。
箱变出线端智能漏电开关
使用电磁式漏电开关,一方面可以在缺相的情况下正常工作,不会出现拒动的情况,安全性更高;另一方面极少误动作提供可靠性。万一发生雷击跳闸事件,智能漏电开关也可以自动合闸。在电缆破损、接头漏电等情况下自动切断电源确保安全,并持续监测线路绝缘情况,一旦线路绝缘恢复又可以自动合闸,使用该漏电开关可以大大减少维护工作量。
GEWISS智能漏电开关
灯杆内漏电开关
灯杆内设置漏电开关的目的主要是为了防止灯具出现接地故障而导致箱变内漏电开关跳闸,避免出现一杆灯故障造成整条路灯不亮的情况。其好处是显而易见的,一方面可提高亮灯率,另一方面故障点一目了然方便维护管理。
灯杆内漏电开关选电磁式漏电开关,6A/30mA。为防止灯杆顶部漏水造成开关跳闸,需将漏电开关安装于IP65的防水盒中。

4. 箱变中的过流保护器

箱变中在漏电开关的负载侧串联安装3只过流保护器分别保护3条相线,这样当线路故障导致漏电开关跳闸后,可以将故障相断开,而另外两相可以正常送电,有利于提高亮灯率。
目前箱变中的过流保护器主要是采用熔断器或C曲线小型断路器,熔断器动作后就需要更换,维护成本较高,且不方便。小型断路器的优点是动作后可重复使用无需更换,维护方便且成本低。C曲线小型断路器用在长线路上灵敏度略显不足,尤其是额定电流选的过大的情况下,可能电缆烧断了都不动作。
本方案推荐在箱变中使用B曲线的小型断路器,短路电流选择10kA,额定电流选线路正常工作电流的1.5倍左右。
 

三、路灯防触电工程解决方案

路灯防触电工程的核心是漏电开关的安装,只有安装了漏电开关才能在任何故障情况下确保人身安全。漏电开关能否成功安装及日后能否正常使用依赖于线路的绝缘情况,因此在安装漏电开关之前对线路绝缘检查以及修复工作必须做好。一旦解决了线路绝缘问题,然后安装了GEIWSS智能漏电开关,则今后的维护需求几乎为零,真正做到一劳永逸、高枕无忧。

1. 漏电开关与绝缘电阻

通常要求
Ø    一跨电缆的绝缘电阻值要大于10MΩ@500V;
Ø    灯线与灯具的绝缘电阻值要大于2MΩ@500V。
GEWISS智能漏电开关对线路绝缘电阻值的要求:大于5kΩ@250V
GEWISS用于路灯的智能漏电开关,漏电流选300mA,当开关跳闸后,自动检测线路的绝缘,当绝缘电阻值大于5kΩ时,执行自动 合闸;当线路绝缘小于2.5kΩ时,禁止自动合闸。需要注意的是智能漏电开关检查的是线路总绝缘电阻值要求大于5kΩ,在安装漏电开关时,每条线(包括3条火线和1条零线)的绝缘电阻要大于20kΩ,当然越大越好!

2.   绝缘电阻的检查

工具:绝缘测量仪
                               
输出电压100/250/500/1000V,数字显示,分辨率1kΩ。
绝缘检查
在箱变中断开要检查线路的零线与零排的连接,用绝缘测量仪(250V档位)分别测量3条火线与1条零线的绝缘电阻,如果绝缘电阻值大于20kΩ,则直接在线路上安装智能漏电开关;如果绝缘电阻值较低,则认为存在故障,接下来要找出故障点。
较新的线路,通常采用二分法,将线路从中间灯杆处断开,分别测量两边的绝缘电阻值,每边要大于40kΩ;对有故障的一边继续用二分法断开线路,每边绝缘电阻值要大于80kΩ,直到将故障定位于某杆灯或者是某跨电缆。
故障点较多的老旧线路,可以每隔三杆灯做一个断点,三杆灯及三跨电缆的绝缘值要求达到0.5kΩ以上。

3.   电缆故障点定位

工具:电缆故障测试仪RD7100-PL/A10
使用8kHzA字架模式。找出故障点后用产品解决方案中对应的产品进行绝缘处理。
对于已处理的故障点的位置及处理方法做好记录;对于绝缘较低但目前不影响漏电开关安装暂不处理的灯具、电缆做好记录。

4.   漏电开关与灯杆的接地电阻

TT系统,为保证漏电开关能够灵敏动作,要求灯杆的接地电阻值RE<50/0.3=166.6Ω,留有余量的情况下,只要灯杆的接地电阻小于100Ω都满足要求。如果灯杆接地电阻值大于100Ω时可考虑补打接地极降低接地电阻或者增设PE线将相邻灯杆连接起来以降低接地电阻。
TN-S系统,灯杆的接地电阻不做要求。无需做专门的接地极去降低灯杆的接地电阻。为防止箱变高压侧故障电压通过PE线传导到灯杆,建议安装漏电开关后将线路中的PE线从箱变的接地排上断开来。
 

四、路灯防触电解决方案的优势

1.    方案可行性、可靠性高

利用先进的仪器仪表可方便地排查目前路灯配电系统存在的问题,使用专用的附件对发现的问题进行处理,使得整个系统可靠性大大提高,真正做到一劳永逸。

2.    安全性高

无论电缆、接头还是灯具漏电都能及时切断电路。暴雨天气无需担心出现安全事故,无需人为去切断路灯电源。

3.    节约维护成本、减少维护工作量

电磁式漏电开关极少误动作,即使雷击跳闸也能够自动合闸。
再也不会发生烧断电缆的事故。
不用再定期测量灯杆的接地电阻。本方案对灯杆接地电阻要求很低,即使100欧姆接地电阻仍然能够保证漏电开关动作的灵敏性,一般金属灯杆本身的接地电阻都能满足要求,无需为了降低接地电阻而去做专门的地网,也无需设置贯通地线。
不用再定期去检查接头的绝缘情况。

4.       提高了对路灯的管理水平

智能漏电开关装在线路上更像是一只仪表随时在检测着线路的变化,无需日常管理,只需对跳闸后无法自动合闸的线路进行定向检查。
第三方进行路面施工造成电缆损坏的情况可及时被发现,能够及时找到责任人。

5.    确保亮灯率

即使接头长时间浸水也不会发生漏电跳闸。
两级的漏电保护,不会因一杆灯故障影响整条路的亮灯。
B曲线过流保护器分相保护,一相故障情况下另外两相可以继续送电亮灯。
 

五、附件

1.    路灯防触电产品价格表

2.    路灯线路检查记录表

 
 
 

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