第一篇:低压配电线路保护的几个问题
低压配电线路保护的几个问题
中国航空工业规划设计研究院
任元会
[摘要]本文系统地分析了低压配电线路保护的要求和实施方法,叙述了熔断器和断路器的选型,及其参数的整定;提出处理好正常运行不动作和故障时应按规定时间动作的关系,以及动作灵敏性和选择性的关系,指出全面理解和执行线路保护的技术要求和注意点。
[关键词]短路保护 过负载保护 接地故障保护 保护电器 熔断器 断路器 选择性动作
一.概述
低压配电线路遍布工业、农业、服务业的各个角落,同时也深入千家万户;不仅专业人员接触,也有众多非专业人员,一直普通老百姓都会触及,线路发生故障的几率大大增加。如设计、施工不当,将容易导致人身触电(间接接触),或线路损坏,甚至引起电气火灾。为此,在配电线路设计中,应严格按照《低压配电设计规范》(GB50054-95)的各项规定,包括加强绝缘,妥善接地,做好等电位联结,但最根本和广泛应用的是做好配电线路保护,正确整定保护电器各项参数,保证在故障时能按要求切断电源,以策安全。
二.全面实施低压配电线路保护规范要求
《低压配电设计规范》(本文简称《规范》)实施已几十年,为广大电气设计时所熟知,并获得认真积极贯彻执行。但据知,仍有部分设计师和使用运行单位电气工程师对低压配电线路保护的要求缺乏完整系统的理解,难以全面、准确地把握。为此,本文拟对此作一较系统的叙述和分析,阐述各项要求的内在联系。
配电线路设计中,至少要考虑以下和保护相关的要求。
1.《规范》第四章规定配电线路应装设短路保护、过负载保护和接地故障保护,而且每段配电线路都应满足这三项保护要求(特别规定者除外)。
2.《规范》还规定上下级保护电器的动作应具有选择性,使故障时只切断该故障线路,而上级保护电器不应动作,力求缩短停电范围。
3.电路发生故障时,保护电器应能在规定时间内动作;另一方面,在正常工作和用电设备正常起动时,保护电器均不应动作。
4.《规范》规定导体截面应满足动、热稳定要求,要和保护电器能协调配合,也就是选择的导体类型和截面,应该和保护电器类型和整定值相关联。
5.作为分断短路电流的保护电器,还应具有足够的分断能力。
以上各项要求紧密关联,决定了保护电器的选型和参数整定,具有一定的复杂性,每一段线路和相应的每组保护电器,都应按以上条件一一计算、校验,确定各项参数。
为了全面实施《规范》的各项要求,特将规定的主要条件以及实施的方法和(或)计算式列于表1,以便全面理解和执行。
表1中的保护电器按《规范》规定编列了熔断器和断路器两类;而断路器按保护特性不同,又分为非选择性和选择性两类,由于其保护特性,实现选择性要求区别很大,应予特别关注。
表1中的接地故障保护按TN接地系统(包括TN-C、TN-S、TN-C-S)而编制,工程中TN系统仍应用最多,实施接地保护要求也较复杂。
设计时,在初定配电系统后,应从末端回路开始,自用电端到配电变压器低压侧,逐一对每段线路和保护电器按表1各项要求进行计算,以确定导体截面和保护电器参数。
三.实施配电线路保护要着重把握的几个问题
1. 做好三项计算
线路负荷计算、短路电流计算,另加电压损失计算,是配电线路设计的基础。
(1)线路负荷计算:按照该线路所接负荷安装功率,逐段计算出线路计算电流(Ijs),是确定导体截面(S)和熔断器的熔体电流(Ir)或断路器的长延时脱扣器整定电流(Izd1)的主要依据(不是唯一的)。
(2)短路电流计算:包括计算三相短路电流(I)和接地故障电流(Ikd1)两种,前者用以校验保护电器分断能力是否足够;后者是确定接地故障时保护电器动作灵敏性的重要依据。
(3)电压损失计算:对离配电变压器较远的线路,将对导体截面大小有很大影响,从而也间接关系到线路保护电器参数。
2. 处理好两对矛盾
(1)正确处理保护电器在正常工作(含设备起动)时不应动作,而在故障时要可靠动作的矛盾。
前者是常规要求,规定了保护电器整定电流的最低限值,低于此值就不能正常工作或起动;后者按《规范》规定的保护要求,规定了保护电器整定电流的最高限值,若高于此值就不能保证故障时可靠动作。因此,设计时,只能在高低两限值之间确定整定电流。
有时,两者要求互相矛盾,后者要求的整定电流最高限值比前者的最低限值还小,使你无法同时满足两者的要求。此时,设计者就要采取措施,如加大相线和PE线截面,调整配电系统接线方式,或改变保护电器类型等,解决矛盾,务求同时满足两者要求。
(2)正确处理故障时保护电器可靠动作和有选择性动作的矛盾
故障时保护电器可靠动作和有关选择性动作是一对矛盾,前者要求的动作快,后者则不宜太快,要合理调整和处理。对于末端回路,故障时保护电器应尽快动作(《规范》规定时间以内),不存在选择性问题;而对于上级和以上各级保护电器,尤其是馈点回路首端的保护电器,应满足故障时可靠动作,还应该有选择性动作,即在下级保护电器后面任一点发生故障时,只应由最近的保护电器动作,而上级不应动作。
为达到这个要求,配电干线各级保护电器(除末级外)不应选用非选择型断路器,而应选择具有反时限保护特性的熔断器;对于额定电流较大的首端主馈电线保护,应选择带有短延时脱扣器的选择型断路器,并且合理整定其各项参数,才能更好保证选择性。
3. 把握好几个要点
(1)配电箱(盘)的进线处不宜装设保护电器,宜装隔离开关。
配电箱的每回路出线都装设了保护电器,进线处再装保护电器就增加了保护的级数,是不妥当的。其实只需要装设具有隔离功能和开关功能的电器,最好就是隔离开关。装保护电器不仅没有必要,如果选型不好,反而产生不良后果。现在不少设计师常使用带长延时脱扣和瞬时脱扣的断路器作为进线开关,一旦发生接地或短路故障,瞬时脱扣器快速动作,容易破坏保护的选择性,这种方案不可取。如果一定要使用这类断路器,则建议选用只带长延时脱扣器,而不带瞬时脱扣器的断路器,主要作为一般切断负载电流的开关使用,也可具有过载保护功能。
(2)变电所低压屏接出小容量馈线要注重导体热稳定和保护电器的分断能力校验。配电变压器容量大的变电所,其低压侧的短路电流很大,如变压器容量为1000kVA时,低压屏出线处的三相短路电流可达23~25kA(按S9型变压器),变压器高压侧为三角形接线时,该处的接地故障电流也可达20 kA以上。
如果从低压屏直接引出小容量馈线,如变配电所用电、小功率电动机等,其计算电流仅几个至几十安培。若按计算电流选择馈线的导体截面和保护电器,其值都比较小,因此应注意作以下两相校验:
1)校验保护电器的分断能力
额定电流为几十安培的保护电器,如果选用熔断器,一般用刀形触头、圆筒帽等结构形
式,全封闭有填料的产品,如NT系列,其分断能力至少在50kA以上,能满足大容量变压器条件下的要求;如使用断路器,一般为非选择型断路器,其分断能力则有一般型、较高分断型和高分断型的不同产品,应选择分断能力大于该处最大短路电流的断路器,一般说,这种条件下,不应选用微型断路器,因其分断能力一般只有6~8kA,不能适应这种条件。
2)校验导体的热稳定
这种计算电流很小的馈线,若只按载流量和允许电压损失选择,截面很小,所以特别要校验短路时的热稳定,往往需要加大截面;或者采取特别措施,使发生短路和接地故障的可能性降到最小。这些措施包括选用双层绝缘线或交联聚乙烯线,电器连接处应作特殊处理。
(3)远离配电变压器的线路应特别校验保护电器动作灵敏性
离变电所远,特别是变压器容量较小时,远端接地故障电流很小,而保护电器的整定电流又很大是,往往难以满足在规定时间内可靠断开的要求,应予特别关注。如不能满足要求,应采取相关措施,或采用其他保护方式或接地方式。
(4)选用选择型断路器应正确整定其参数,才能保证其选择性
配电干线容量较大时,常常选用选择型断路器作保护。选择型断路器除有长延时和瞬时脱扣器外,还带有短延时脱扣器,使故障时能经过短延时动作,从而保护选择性。
为此,应正确整定各项参数,特别是短延时脱扣器的整定电流和延时时间,才能保证起动作选择性。短延时脱扣器整定电流(Izd2)和动作时间(t2)应符合以下要求:
1)当选择型断路器不带接地故障保护时,短延时脱扣器应满足接地故障保护要求,即要求Id1≧1.3Izd2。
2)下一级装有非选择型断路器时,Izd2应大于或等于下一级最大一台熔断器之瞬时脱扣器整定值Izd3的1.2~1.3倍,以保证其选择性。
3)当下一级装有熔断器时,短延时脱扣器的延时时间t2应着重检查和下一级熔断器相配合,要求在下一级熔断器后发生的故障电流大于Izd2时,下一级最大一台熔断器的熔体电流的全熔断时间(汗灭弧时间)应比t2小一个级差,即小0.1~0.15S,以保证下一级熔断器先熔断,而短延时脱扣器不会动作。
此外,为保证选择性,选择型断路器的瞬时脱扣器整定电流,在满足短路动作条件下应尽量整定得大些。
(5)配电线路的截面足够大时,可不作热稳定校验
根据经验,当保护电器额定电流不很大,如断路器或熔断器不超过400A,配电线路的绝缘导体或铜芯电缆在70mm2以上时,其热稳定一般能满足规范要求,可不进行校验。
四.简单的总结
综前所述,要做好低压配电设计,应该全面、准确理解《规范的要求,特别是配电线路保护的各项要求;重视配电线路保护对人身安全和线路安全、用电可靠性的重要意义;做好各项基本计算,把握基础参数;合理选择保护电器类型,正确整定各个参数;处理好保护电器整定的两对矛盾;完整、系统地执行《规范》的各项规定,才能保证《规范》的全面实施,确保用电的安全、可靠。
第二篇:低压配电线路接地故障的保护技术措施
摘 要叙述利用线路的过电流保护兼作接地故障保护的条件;采用带有单相接地保护的断路器或设备零序电流保护的要求;采用漏电电流保护器RCD 的具体做法及需要注意的问题。
关键词接地故障保护 过电流保护 漏电电流保护电器 TN系统 TT系统 IT系统低压配电线路中的单相短路,回路中相线、中性线连接不良,这种情况容易发现,例如灯会不亮或者熄灭。而占短路80%的接地故障,相线与PE线、电气设备的外露导电部分或大地间的短路却难于觉察。例如PE线PEN线连接松动灯照样亮,如PEN线迸发火花,则容易酿成火灾。配电线路应设置接地故障保护,在发生故障时,保护元件必须能及时自动切断电源,防止人身电击伤亡、电气火灾和线路损坏。
TN系统发生接地故障时,用电设备金属外壳接触电位低,故障电流大,一般过电流保护电器可快速切断故障线路,TN系统的低压配电线路采用过电流保护兼作接地故障保护需满足:Za×Ia<220V的动作特性以及切断故障电流的时间上的要求。
式中Za——接地故障回路阻抗(Ω)
Ia——保护电器在规定时间内自动切断故障回路的电流(A)Ia值应取低压断路器相应过电流脱扣器额定电流的1.3倍。
其切断故障电流的时间应符合:(1)配电干线和只供电给固定式用电设备的末级配电线路不应大于5s2 供电给手握式和移动式用电设备的末级配电线路不应大于0.4s。动作时间可从低压断路器的动作特性读取。
当过电流保护电器不能满足上式要求时,可采用带有单相接地保护的断路器或设零序电流保护措施。断路器的单相接地保护功能的实现原理有剩余电流型和零序电流型两种。剩余电流型是利用四个电流互感器分别检测三相电流和中性线(N线)的电流。无论三相电流平衡与否,则此矢量和为零(严格讲为线路与设备的正常泄露电流);Ia+Ib+Ic+In=0 当发生某一相接地故障时,故障电流会通过保护线PE及与地相关连的金属构件,即;Ia+Ib+Ic+In≠0此时电流为接地故障电流加正常泄露电流。接地电流达到脱扣器整定电流时,即可报警或驱动短路器动作,实现单相接地保护。零序电流型是在三相上各安装一个电流互感器,检测三相的电流矢量和,即零序电流Io Ia+Ib+Ic+In=Io。当发生某一相接地故障时,此时电流为接地故障电流加正常泄露电流,与脱扣器整定值比较,即可区分出接地电流,实现单相接地保护。带有单相接地保护的断路器到底是剩余电流型,还是零序电流型,以产品样本为准。
单相接地保护的断路器主要是针对配电线路的干线、主干线和近变压器端的单相对地短路保护,在线路的末端,通常都装漏电电流保护电器(RCD),其动作时间为0.1s。采用RCD时,因为TN-C接地系统中保护线PE和中性线N合用一根线PEN,PEN在正常工作时流过三相不平衡电流,当单相接地时产生的接地故障电流Id也从PEN线上流过,RCD根本无法检测出是不平衡电流还是接地故障电流。所以TN-C系统应按TN-C-S或局部TT接地处理。
TT系统中性点接地与PE线接地分开,中性线N与PE线无连接,供电线路一般较长,相-地回路阻抗较大。发生接地故障时,故障电路内包含外露导电部分接地极和电源接地极的接地电阻(R+RA),阻抗大,故障电流小,过流保护元件不易启动。在这种系统中装设RCD作单相接地保护是有效的措施之一。
对于TT系统,装有RCD的支路与不装RCD的支路不应使用公共接地极。必须有独立的接地板与PE线专供有RCD的分支回路用。
IT系统是变压器中性点不接地或经大阻抗接地,用电设备外壳直接接地。发生单相接地故障时,接地电流为电容电流。电流通道为:电源-相线-大地-网络电容-电源。故障
电流为另两相对地电容电流的相量和,故障电流小,不需要中断供电,一般不装设漏电保护。但应由绝缘监察器发出信号,以便及时排除故障。IT系统中的漏电保护器主要用于切除两处异相同时接地故障。应根据具体情况按需要装设。
IT系统两处异相同时接地故障,IT系统内外露导电部分分别装设接地极,这时故障电流流经两个接地极电阻,故障回路的切断应符合TT系统接地故障保护的要求。如图5所示。
IT系统两处异相同时接地故障,IT系统内外露导电部分公用一个接地极,这时故障电流将流经PE线形成的金属短路,故障回路的切断应符合TN系统接地故障保护的要求。如图6所示。
为了用电安全,采用了接地故障保护后,仍需要可靠的接地采用等电位连接。等电位联结的作用是降低故障情况下,电气设备间、电气设备与其他设备间的接触电压,使人体在接触时,身体所承受的电压降至最低。在以人为本的今天,电气安全可是重之又重的大事,马虎不得。
第三篇:低压配电线路设计策略探讨论文
【文章摘要】随着我国人口基数的不断增大,国内居民用电和工业用电的量也在不断的增加。近年来,由于多地发生居民用电引发安全事故的案例越来越多,人民群众对于用电安全提出了更高的要求。电力系统中低压配电线路的好坏将直接影响到人民群众的用电量和用电安全。本文写者从电力系统中低压配电线路设计过程中可能出现的问题进行分析,并且结合自己的工作经验提出优化电力系统中低压配电线路设计的策略措施,为现实中电力系统中低配电线路设计提供一定的参考意见,满足人民群众对用电安全的需要。
【关键词】电力系统;中低压配电;线路设计
1.电力系统中低压配电线路设计的总体思路
电力系统中线路设计的好坏会给居民用户造成不同程度的影响,为了满足人们对用电安全的需求,我们需要根据用户的需要对线路设计进行不同程度的优化。在电力系统中低压配电线路设计的过程之中,设计者首先要考虑到在施工过程之中可能遇到的各种问题,并在施工的过程中要嘱咐施工人员的注意。首先,在低压配电线路设计的过程之中,高压线和低压线对线路设计的要求个不一样,设计者在进行线路设计时一定要满足两者的不同需求,尤其是对线路档距要求的满足,要尽可能的保证所设计好的低压线路不和10kV的高压线路架设在一起,避免出现用电安全隐患。其次,在配电室内部,线路设计的压力不低于室外线路的设计,配电室内部由于线路设计不合理会造成巨大的安全隐患。为了防止发生安全事故,在低压设备和高压设备之间应当放置专门的保护设施。除此之外,在电力系统中低压配电线路设计的过程之中,低压线路要与通信设施间隔适当的距离,使得两者之间不会互相影响,避免各种安全问题的出现。在现实的生产生活当中,低压线路的进户线材质绝大多数为硬芯绝缘管,这种材料容易造成损坏,需要施工者在施工的过程之中,添加塑料管进行防护,避免安全事故的发生。
2.电力系统中低压配电线路设计的主要内容
2.1电力系统低压配电线路的路径勘测与定位
为了保证电力系统中低压配电线路设计已经足够的优化,线路设计者要对低压配电线路所涉及的线路路径进行严格的考察,必须要满足对居民安全用电要求。首先,要求在进行低压配电线路的选择过程中,需要严格按照国家在这方面的规定,科学的选择出合理的起点和终点,并按照相关的制度体系对施工的实际条件进行准确的评估,然后制定出最合理的低压配电线路路径。除此之外,在低压配电线路路径的选择的过程之中,要严格按照国家相关的原则进行选定,具体的来说,要尽可能的让配电线路与社会交通主干线间隔足够的距离,遇到一些煤炭矿区和市区的绿化地带时要选择合理避开,保证低压配电线路能够正常的运行。电线杆位置的设定对低压配电线路的性能会造成严重的影响,科学的选定电线杆的位置是优化低压配电线路的重要手段。在选择低压配电线路电线杆的位置时要严格执行并有关部门在该方面的原则,并且对其进行供电半径的评估,找到最佳的电线杆位置。
2.2电力系统中低压配电线路导线型号和截面的选择
作为电力系统中低压配电线路设计中核心部分输电导线的选择对优化线路系统有着决定性的作用。输电导线承担着运输电能的作用,是低压配电线路设计中重要的参考因素之一。基于输电导线在电路设计中的重要性,在进行电力系统中低压配电线路设计的过程之中,一定要考虑好低压配电线路导线型号和截面半径是否能够满足人们的需求,对其具体规格要严格按照国家的要求,尽可能的避免由于输电线路导线材质问题引发安全事故的情况。不同的地区,天气环境和气候都会有很大的区别,在选择输电导线的规格时,设计者一定要考虑到天气气候的原因,根据当地的气候和湿度来选择低压配电线路的材质和规格,防止因为导线长期的暴露于外界的环境之下所引发一定的质量问题。除此之外,输电导线同样有自己的使用年限,在输电过程中会对其造成一定的损耗,会浪费一定的电力。为了尽可能的减少电力在传输的过程之中的损耗情况,在进行电力系统中低压配电线路的导线型号的选择的过程之中,选择的导线的截面积要符合一定的要求。潮湿的外界环境会对输电导线造成腐蚀,设计者在选择输电导线的种类时需要考虑到腐蚀的现象,选择具有耐腐蚀的特性的导线,保证整条线路的正常运行。
2.3电力系统中低压配电线路防护措施
加强对低压配电线路的防护同样是优化线路设计的一个有效途径。在现实的施工过程中,为了保证电力系统低压配电线路的安全运行,设计者需要在线路防护中添加防雷设计。具体的来说,就是在电力系统中低压配电线路设计防护措施时,在原有的基础上设置可以对雷电拦截和疏导的体系,在该系统的保护下,雷电可以通过系统疏导到地下,减少雷电对电力系统中低压配电线路的伤害,防止雷电对居民用电设备造成损害。从目前的实际情况来看,科研部门对输电导线上相应的防雷技术不能够满足人们的需求,很容易在雷雨天气发生雷击事故,导致输电设备发生损害。为了对人们群众的生命财产安全负责,我们需要加大对输电设备防雷技术的研究,将其更好的应用到电力系统的防护体系当中,避免各种雷电事故的发生,保障电力系统正常运行的同时,确保人民群众的安全用电。
3.总结
随着人们生活水平的不断提高,居民电器设备在不断的增加,用电量也在大幅度的增长。用电安全是所有用电户最关心的问题,为了保证人民群众安全用电,我们在电力系统中低压配电线路设计的设计过程之中,一定要按照国家的要求进行设计,提高低压配电线路设计的合理性和科学性。电力系统中低压配电线路设计的好坏对人民群众生命财产安全有着重大的影响。因此,我们在设计的过程之中必须做到高度重视,制定出合理的方案,满足安全的需要。以上均为本人个人的观点,希望各位同行能够提出一定指导性的意见和建议。
【参考文献】
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第四篇:电气设计人员或电气工程师或施工中的电气技术人员的低压配电线路保护
我们在设计或施工中,必须严格按规范中的条款去执行,为了方便大家,现将【低压配电线路的保护】规定传上去,便于大家学习
第 8.6 低压配电线路的保护
8.6.1 一般规定
8.6.1.1 低压配电线路应根据不同故障类别和具体工程要求装设下列保护:
(1)短路保护;
(2)过负荷保护;
(3)接地故障保护;
(4)中性线断线故障保护。
8.6.1.2 配电线路上下级保护电器的动作应具有选择性,各级间应能协调配合。当有困难时,对于非重要负荷除第一、二级之间具有选择性动作外,其他可无选择性动作。
8.6.1.3 低压配电线路的保护应与配电系统的特征和接地型式相适应。
8.6.1.4 对电动机等用电设备配电线路的保护,除符合本章要求外,还应符合本规范第10章的有关规定。
8.6.1.5 低压配电线路的过电流应由一个或多个电器保护,用以在发生过负荷或短路时能自动切断供电。
8.6.2 短路保护
8.6.2.1 配电线路应装设短路保护,短路保护电器应在短路电流使导体及其连接件产生的热效应及机械应力造成危害之前切断短路电流。
8.6.2.2 短路保护电器的分断能力应能切断安装处的最大预期短路电流。
8.6.2.3 对持续时间不超过5s的短路,绝缘导体的热稳定应以下式进行校验:
8.6.2.4 在线芯截面减小或分支处,以及因导体类型、敷设方式或环境条件改变而导致载流量减小的线路,如符合下列情况之一,且越级切断线路不引起故障线路以外的一、二级负荷中断供电,允许不装设短路保护:
(1)上一级线路的保护电器已能有效地保护的线路。
(2)电源侧装有额定电流不大于20A的保护电器所保护的线路。
(3)电源侧装有短路保护电器的架空配电线路。
(4)符合本章第8.6.6.2款和第8.6.6.3款规定的线路。
8.6.2.5 具备以下条件时,可不按分断能力选择保护电器,对于非重要负载在电源侧已装有能满足本章第8.6.2.2款要求的其他保护电器,则允许负载侧保护电器的分断能力小于预期的最大短路电流。但两个保护电器特性的配合,应使短路时通过的能量不致造成负荷侧保护电器和导线的损坏(包括机械应力和电弧造成保护电器的损坏)。
8.6.2.6 为使低压断路器可靠工作,应按公式8.6.2.6校验其灵敏度:
8.6.3 过负荷保护
8.6.3.1 配电线路应装设过负荷保护,使保护电器在过负荷电流引起的导体温升对导体的绝缘、接头、端子造成损害前切断负荷电流。
8.6.3.2 下列配电线路可不装设过负荷保护:
(1)符合本章第8.6.2.4款规定的线路,如电源侧的过负荷保护电器已能有效地保护该段线路,且越级切断线路不致引起故障线路以外的一、二级负荷供电中断。
(2)不可能增加负荷从而导致过负荷的线路。
(3)由于电源容量的限制,不可能发生过负荷的线路。
8.6.3.3 过负荷保护宜采用反时限特性的保护电器,其分断能力可低于保护电器安装处的预期短路电流,但应能承受通过的短路能量。
8.6.3.4 过负荷保护电器的动作特性应同时满足以下二式要求:
8.6.3.5 对于突然断电会导致比因过负荷而造成的损失更大的配电线路,不应装设切断电路的过负荷保护电器(如消防水泵的供电线路等),但应装设过负荷报警电器。
8.6.3.6 当采用同一保护电器作多根并联导体组成的线路的过负荷保护时,该线路允许的持续载流量为多根并联导体的允许持续载流量之和,此时应符合下列要求:
(1)导体的型号、截面、长度和敷设方式均相同;
(2)线路全长内无分支引出线;
(3)线路的布置使各并联导体的负荷电流基本相等。
8.6.3.7 对于多个低压断路器同时装入密闭箱体内的过负荷保护,应根据环境温度、散热条件及断路器的数量、特性等因素,考虑降容系数。
8.6.3.8 过负荷保护电器的整定电流应保证在出现正常的短时尖峰负荷电流(如用电设备起动)时,保护电器不应切断线路供电。
8.6.4 接地故障保护
8.6.4.1 为防止人身间接触电和电气火灾事故而采取的接地故障保护措施,除正确地选用和整定配电线路的保护电器,使其可靠地切断故障线路外,还应正确地协调和配合下列因素:
(1)配电系统的接地型式;
(2)电气设备防触电保护等级和使用特点;
(3)导体截面;
(4)环境影响。
8.6.4.2 除本章第8.6.4.1款规定的接地故障保护外,下列措施也可用于防止人身间接触电
(1)采用双重绝缘或加强绝缘的电气设备(即Ⅱ级设备)。
(2)采取电气隔离措施。
(3)采用安全超低压供电。
(4)将电气设备安装在非导电场所内。
8.6.4.3 第8.6.4条规定涉及的电气设备,按防触电保护分级均为Ⅰ级电气设备,且此类设备所在环境均指正常环境,在此环境内人身触电安全电压极限值为50V。
切断接地故障的时间极限值应根据系统接地型式和电气设备使用情况而定,分别见以下各有关条款的规定,但其最大值不宜超过5s。
8.6.4.4 为减小人体接触电压,在采取接地故障保护措施时应做总等电位联结,当仅做总等电位联结不能满足间接接触保护的条件时,还应采取辅助等电位联
结。除本规范第14章规定的等电位联结内容之外,总等电位联结还应包括建筑物的钢筋混凝土基础,辅助等电位联结还应包括钢筋混凝土楼板和平房地板。总等电位联结和辅助等电位联结做法见本规范第14章有关规定。
8.6.4.5 位于总等电位联结作用区以外的TN、TT系统的配电线路应采用漏电电流动作保护,并应符合第8.6.4.20款和第8.6.4.12款的规定。
8.6.4.6 在TN接地型式的配电线路中,其接地故障保护电器的动作特性应符合下式要求:
8.6.4.7 相线对地标称电压为220V的TN系统配电线路的接地故障保护,其切断故障线路的时间应符合下列要求:
(1)配电干线和只供给固定式用电设备的末级配电线路不应大于5s。
(2)供电给手握式和移动式用电设备的末级配电线路不应大于0.4s。
8.6.4.8 当对第8.6.4.4款所述的基础和地板难以进行总等电位联结和辅助等电位联结时,则该场所内配电线路的接地故障保护应满足下列要求:
(1)对第8.6.4.7款之(2)所述配电线路采用漏电电流动作保护;
(2)当同时具有第8.6.4.7款两种线路时,除对(2)所述线路采用漏电电流动作保护外,对(1)所述线路如同时满足下列二式有困难时,则按第8.6.4.20款
(2)要求采取保护措施。
8.6.4.9 在TN系统配电线路中,接地故障保护宜采用下列方式:
(1)当过电流保护能满足本章第8.6.4.7款要求时,宜采用过电流保护兼作接地故障保护。
(2)在三相四线制配电系统中,如过电流保护不能满足第8.6.4.7款要求,而零序电流保护能满足时,宜采用零序电流保护。此时,保护整定值应大于配电线路最大不平衡电流。
(3)当上述(1)、(2)项的保护均不能满足要求时,应采用漏电电流保护。漏电电流保护的接线应符合第8.6.4.20款的规定。
8.6.4.10 TT系统配电线路的接地故障保护应符合下式要求:
8.6.4.11 TT系统配电线路的接地故障保护宜采用漏电电流保护方式。
只有在满足第8.6.4.10款的要求时,反时限特性和瞬时动作特性的过电流保护方可采用。
8.6.4.12 TT系统配电线路采用多级漏电电流动作保护时,不宜超过三级。其电源侧漏电保护电器动作可返回时间应大于负荷侧漏电保护电器的全分断时间,但电源侧保护电器最大分断时间不宜超过1s。
8.6.4.13 TT系统配电线路内由同一接地故障保护电器保护的外露可导电部分应用PE线连接至共用的接地极上。当有多级保护时,各级宜有各自的接地极。
8.6.4.14 IT系统配电线路的接地故障保护应满足下式要求:
8.6.4.15 IT系统配电线路的相线与外露可导电部分第一次接地故障时,可不自动切断供电,但应采用绝缘监视电器进行声光报警,第一次接地故障应在切实可行的最短时间内排除。
8.6.4.16 IT系统外露可导电部分的接地可采用共同的接地极,也可采用个别的或成组的单独接地极。
如外露可导电部分为单独接地,发生第二次接地故障时,其切断时间应符合TT系统的要求。
如外露可导电部分为共同接地,发生第二次接地故障时,其切断时间应符合TN系统的要求。
8.6.4.17 当IT系统配电线路发生第二次接地故障时,应由过电流保护电器或漏电电流动作保护电器切断故障线路,并应符合下式要求:
8.6.4.18 严禁PE或PEN线穿过漏电保护电器的零序电流互感器。
电子式漏电保护器及其与之配套使用的短路保护电器,在任何情况下不应单独切断N线。
8.6.4.19 漏电保护电器所保护的线路及设备外露可导电部分应接地。
8.6.4.20 TN系统配电线路采用漏电电流动作保护时,宜采用下列接地方式之一:
(1)将被保护线路及设备的外露可导电部分与漏电保护电器电源侧的PE线相连接,并符合公式8.6.4.6的要求。
(2)漏电保护电器保护的线路和设备的接地型式如按局部TT系统处理,则将被保护线路及设备的外露可导电部分接至专用的接地极上,并符合公式8.6.4.10要求。
8.6.4.21 为保证在TN—C—S系统配电线路中装设的漏电保护与短路保护有足够的交叉范围(即无保护死区),宜采用电磁式或辅助电源可靠动作电压不大于66V(0.3Ve)的电子式漏电电流动作保护电器。
8.6.4.22 在IT系统中采用漏电保护切断第二次接地故障时,保护电器额定不动作电流I△n0应大于第一次接地故障时的相线内流过的接地故障电流。
8.6.5 中性线断线故障保护
8.6.5.1 中性线N(PEN)断线故障保护系指有中性线配出,且以单相负荷为主的居住建筑的低压配电线路,因中性线断线而导致中性点电位偏移时,为保护人身和单相用电设备安全所采取的措施。
8.6.5.2 为防止或减少中性线断线,除应同时考虑下列因素外,还宜采用中性线断线保护:
(1)N(PEN)线应满足本规范第7章对导线机械强度和本章第8.4节对载流量的要求;
(2)导线的连接点应牢固可靠,并采取防止气化腐蚀的措施。
8.6.5.3 中性线断线保护电器应能在三相四线制配电线路中的中性线断线时,自动切断负荷侧全部电源线路。
8.6.5.4 为有效抑制因中性线断线导致的电位偏移对人身或设备的危害,中性线断线保护电器应具有反时限特性(但欠电压除外)。
中性线断线故障保护应与配电系统的接地型式或等电位联结条件相适应。
8.6.5.5 当采用单相中性线断线保护电器需要工作接地时,其接地极应满足下列条件:
(1)当用于TT(局部TT)系统时,应与该系统中的PE线共用接地极,其接地电阻值不应大于30Ω。
(2)当用于TN—S系统时,应与该系统中的PE线连接。
(3)当用于TN—C(TN—C—S)系统时,应单独接地,不得与重复接地共用,并应保持保护装置的距离。
当中性线断线保护电器与漏电保护电器配合使用时,其配电系统宜采用本款(1)所述接地型式。
8.6.6 保护电器的装设位置
8.6.6.1 保护电器应装设在维护方便、不易受机械损伤、不靠近可燃物的地方,并应避免保护电器工作时意外损坏对周围人员造成伤害。
8.6.6.2 保护电器应装设在被保护线路与电源线路的连接处。但为了维护与操作方便可设置在离开连接点的地方,并应符合下列要求:
(1)线路长度不超过3m;
(2)采取措施将短路危险减至最小;
(3)不靠近可燃物。
8.6.6.3 从高处的干线向下引接分支线路,为了操作维护的方便需将分支线路的保护电器装设在距连接点的线路长度大于3m的地方时,应符合下列要求:
(1)在该分支线装设保护电器前的那一段线路发生单相(或两相)短路时,离短路点最近的上一级保护电器应能保证动作;
(2)该段分支线应敷设于不可燃的管、槽内。
8.6.6.4 短路保护电器应装设在配电线路中不接地的各相上。对于中性点不接地且无N线引出的三相三线配电系统,允许只在两相上装设保护电器。
8.6.6.5 在TT、TN系统中,如果N线截面小于相线,则N线应装设相应于该导线截面的过电流检测电器,该检测电器使保护电器断开相线,或同时断开相线和N线;但如果能同时满足下列条件时,则N线上可不装设过电流检测电器:
(1)线路的相线保护电器已能保护N线;
(2)正常(可较长时间缺相运行的线路除外)工作时,可能通过N线的最大电流明显地小于该导线的载流量。
8.6.6.6 IT系统不宜配出N线,如有N线配出时,需要在该N线上装设过电流保护电器,并用来使包括N线在内的所有带电导线断电。但具有下列条件之一者,可不遵守本规定:
(1)当个别N线的短路受到装设在供电侧保护电器的有效保护;
(2)如果个别线路是由漏电电流动作保护电器保护的,且其额定漏电电流不超过相应N线载流量的0.15倍。
8.6.6.7 中性线断线故障保护电器宜装设在三相四线制架空线路末端或单相分支线路首端。
第五篇:关于输电线路电力设施保护问题的调研报告
一、引言
电力工业是国民经济的重要基础产业,输电线路电力设施是电力工业发展的物质基础。长期以来,我国政府一直重视电力设施的保护,先后制定颁布了多项电力设施保护的相关法律法规,为输电线路电力设施保护工作提供了有力的法律依据。在局领导的积极努力、关心和支持下,XX年成立了余姚市供电局线路运行工区,线路运行工区通过五年来做大量卓有成效的工作,使得余姚市35kv、110kv高压输电线路电力保护工作取得了显著成效。但由于诸多复杂社会因素的影响,几年来,随着盗窃破坏电力设施的违法犯罪行为不断发生,严重影响了余姚电网安全,也给余姚市的经济建设、人民群众的生产生活秩序和我局供电可靠率带来了不同程度的影响。为进一步做好输电线路电力设施保护工作,创建和谐稳定的供电环境,在局系统全体党员开展深入学习实践科学发展观之际,本人利用35kv线路巡视的同时,深入到线路现场进行对输电线路电力设施的保护问题进行了专题调研,形成了专题调研报告。
本调研报告调查分析了当前工区对输电线路电力设施保护工作遇到的困难,剖析了原因,并对实现输电线路电力设施保护群防群治提出了具体建议。
二、现状调查
余姚市地处宁绍平原,东海之滨,历史悠久,是河姆渡文化的发祥地,人文荟萃,素有“文献名邦”之称;总面积1526.86平方公里,人口85万,下辖4个街道、17个镇、2个乡;是浙江省经济十强和全国经济百强县(市)之一。线路运行工区现有职工20人(含驾驶员5人),运行车辆5辆,担负着余姚市境内35kv输电线路计45 条 335.017公里的日常巡视和缺陷处理以及110kv输电线路计40 条 318 公里的日常巡视和3米以下缺陷处理工作。为保护好输电线路电力设施,及时做好输电线路消缺,保证输电线路安全、可靠运行,在局领导和安监科的支持、配合下,线路运行工区职工积极学习、宣传《电力设施保护条例》和《电力法》,采取“防治”结合等手段,在输电线路电力设施的保护方面取得了明显的成效。虽然做了大量的工作,也及时阻止了一些破坏输电线路电力设施的行为,但破坏输电线路电力设施的事件还时有发生,主要表现在:
(一)盗窃破坏输电线路电力设施行为屡禁不止
近年来对电力设施的保护,虽然国务院1998年出台了《电力设施保护条例》、XX年国务院下发了《关于加强电力设施工作的通知》,各级党委、政府也高度重视,积极宣传电力设施保护条例,采取很多有力措施,对电力设施的保护起到了积极作用。但是,由于诸多复杂社会因素的影响,当前盗窃破坏输电线路电力设施的违法犯罪活动仍不断发生。据不完全统计,2010年,余姚市供电局就发生偷盗电力设施案件10 起,被盗电力设施主要包括电缆、导线、变压器、铁塔、拉线、接地线、线夹和其他金属配件等。由于电力在经济建设、人民生活中的特殊地位,盗窃电力设施造成的损失不仅仅局限于供电局,还给社会造成的间接损失更是无法计算。
更为严重的是,近几年来破坏盗窃电力设施的违法行为呈现职业化、团伙化的犯罪特点,一些犯罪分子掌握一定的电力知识,并形成了较为系统的盗窃、销赃网络或犯罪团伙,在盗窃电力设施时都是不择手段,对输电线路电力设施的损坏严重,抢修难度大,一旦发生事故,就会造成重大损失。
(二)违章建筑和树障清除艰难
清除电力线路保护区内的违章建筑和树障一直是困扰线路运行工区的头痛问题。工区为此付出了大量的人力和精力,做了大量的工作。仅2010年,工区在线路巡视时就发现紧急缺陷3起、重要缺陷3起、一般缺陷86起,缺陷处理率仅为82.61%,未能处理的缺陷大多是违章建筑所致。在清理过程中,供电职工苦口婆心,耐心地宣传《电力法》和《电力设施保护条例》,但清理效果收效甚微。由于农村乡填的经济发展,一些单位和个人无视相关法律、法规,擅自在电力线路保护区内建房。同时,树材不断增值,农民为种植创收,积极发展林业,不考虑线下安全通道问题。大面积的线下违章建筑和违章种植常清常有,年年如此,更有的是把在线路下栽树作为向供电企业“索赔”的发财渠道,给安全供电带来了严重隐患。
(三)野蛮施工和违章作业时有发生
近几年,各乡镇政府都在下大力气招商引资,各类工业园区大规模地开发建设,道路及相关基础设施改造工程相继破土动工,于是因施工过程中的种种疏漏或任意蛮干,造成外力破坏输电线路电力设施事故不断发生。如挖掘机挖断电缆,推土机撞倒电杆,吊臂碰断高压线等,这些外力破坏事故对电力设施的危害极大,给当地居民生活带来不便。2010年11月,市政工程在世南路道路改造过程中,由于野蛮施工和违章作业,挖掘路基时挖破35kv地下电缆,造成电缆进水后短路停电。还有一些施工单位则是没有充分考虑对电力设施的影响,擅自在电力杆塔、拉线基础保护范围内从事开山放炮、取土、堆物、打桩、钻探、开挖活动,有的在杆塔附近挖土,造成基础埋深不够,稍有不慎,就可能发生杆塔倾斜,甚至倒杆断线;有的因填土抬高基面,造成导线对地安全距离不够,对过往行人车辆形成极大的安全隐患。
(四)人为过失和“无知”行为造成破坏输电线路设施事件
由于人们在日常生活中的“无心”之过或“无知”之举而造成破坏输电线路电力设施的事件也是时有发生。例如,机动车肇事撞断、撞倒杆塔;高处抛坠物品,砸断架空线路;在电力线路附近放风筝、玩航模、飘放氢气球、飘挂彩带塑料薄膜等,导致线路发生短路。这些情况在危及、破坏输电线路电力设施,使供电企业遭受损失的同时,往往给自身造成重大伤害。
三、原因分析
(一)电力设施保护工作涉及面广,我局自保机制有待加强
1、余姚作为全国经济发达县市,外来流动人口多,交通十分便利,特殊的地理环境为犯罪分子、特别是外地流窜作案的犯罪分子提供了方便。由于线路设施客观上存在点多、线长、面广,遍及城乡而且暴露在外的特点,一些外地犯罪分子借助现在便利的交通条件,十分猖狂地实施本地区或跨地区盗窃破坏输电线路电力设施的违法犯罪行为,然后迅速将赃物转移到外地藏匿或进行销赃。这样,不仅使输电线路电力设施自保工作增加了诸多压力,也给公安部门的取证和侦破工作带来了重重困难。
2、从主观上讲,我局在电力设施保护的管理上防范措施不够得力,责任制落实不够到位。个别职工不能完全遵照线路巡视制度,对电力设施保护区内违章事件缺乏全程监督,不能及时制止、汇报,错过最佳治理时间。
3、在出现盗窃破坏事件时,现场取证意识不强,往往只考虑尽快抢修,而忽视了报案和现场取证。这种现象反映出企业和员工自保意识不强,变相放纵了犯罪分子,同时使企业所受损失无法得到应有补偿。
4、我局对输电线路电力设施保护专项资金投入不足,导致技防、人防、物防措施无法完善。对输电线路电力设施保护的宣传不够,许多群众缺乏爱护和保护电力设施的意识,甚至不懂得破坏、盗窃电力设施是犯罪行为。
(二)相关法律法规有待修改健全
近年来,偷窃电力设施的案件屡屡发生,许多重要输电线路设施被拆毁、偷窃或非法占有。面对电力建设频频受阻、电力设施屡遭破坏、电能被盗等违法案件,电力执法凸显尴尬。
1、危害、破坏输电线路电力设施案件的证据采信、犯罪界定以及立案、量刑标准等方面规定比较原则,操作性不强。致使这类案件普遍存在立案难、取证难、定性难的问题。对重大案件的认定和处理,相关部门在认识上有较大差距,往往使许多输电线路电力设施破坏者被“从轻发落”,甚至侥幸逃脱打击。
2、输电线路电力设施保护存在一些立法的盲区。例如,就保护区外超高树木的砍伐清理问题没有任何的规定。工区在实际工作中面临这些问题时因拿不出有力依据,使此项工作变得异常艰难。
3、输电线路电力设施遭破坏,损失如何评定,也没有任何明确的标准。有些人盗窃的是线夹、拉线等部件,其价值只在百元左右,但由此引发的抢修和缺控电量往往使企业损失巨大。也是由于没有法律上的依据,很多这样的案件都是按照社会治安管理办法进行处理,一般的小偷小摸往往是抓了放、放了抓,根本起不到威慑、打击犯罪的效力。
4、企业由于没有行政执法权,对于很多违规现象,也只能发送隐患整改通知书,遇到一些我行我素的事主一般只能解释劝阻,无法处罚、无法强制执行。在劝阻无效的情况下也只得束手无策。
(三)群众对输电线路电力设施保护认识不足
由于广大农民群众对盗窃破坏输电线路电力设施给用户带来的间接经济损失和社会影响认识不够,电力设施的产权和维护都是电力部门的事,对窃电者和破坏电力设施者总是睁一只眼闭一只眼,从而使那些胆大妄为者更加有恃无恐。还有一些群众安全意识淡薄,对用电知识和电力法规所知甚少,往往以一种“无知者无畏”的姿态,擅自在电力设施周边和保护区内进行私拉乱接、建房取土、焚烧物品、放风筝、钓鱼等危及电力设施和人身安全的行为,而且在我方依法制止时,根本不予理睬,甚或态度恶劣。
四、应对策略
输电线路电力设施是一种社会公共设施,保护输电线路电力设施是政府、企业和个人应尽的义务。企业要健全制度,狠抓管理,落实内部责任制。坚持立足自我、练好内功,提高输电线路电力设施保护工作的自防自卫能力,这是在当前社会治安和技术条件下,保障电力设施安全的基础。
1、加强输电线路电力设施保护人防工作。应及时认真地与单位和个人签订电力设施保护专项责任书,实行企业内部风险目标责任制,进一步加强对专业巡线队伍的管理,不断提高专业巡线员巡视到位率和缺陷消除率,通过检查及时发现和掌握电力设施运行中发生的天灾与人为等不利因素,方法上应采用白天与夜间巡视,平时与突击巡视相结合。
2、加大输电线路电力设施保护工作物防和技防的投入力度。要按照要求保质保量悬挂好保护输电线路电力设施标志牌,在输电