0引言

路燈是一種為道路提供照明的電力設備，其分布廣泛，通常由鋼鐵材料制成。燈桿頂端的燈具和內部的電纜均帶電。由于路燈桿常設于人行道或綠化帶，燈桿與行人接觸頻繁，一旦發生漏電，極易導致觸電事故。隨著城市擴張和人口增長，照明需求日益提升，路燈的數量和密度相應增加，這不僅加大了城市照明設施管理的復雜性，也使得路燈漏電導致的傷害事件頻發，給管理者帶來了挑戰：如何在確保照明效果的同時，有效排除安全隱患。

１漏電原因分析

路燈設施漏電包括燈桿帶電和電纜漏電兩種情況，這些現象可能發生在以下場景：

1）路燈桿電纜絕緣損壞，電線接觸燈桿，導致燈桿帶電。

2）照明燈頭可能漏電，盡管其設計具備防水特性。絕緣性能改變或線路遭雷擊后，漏電風險增加。

3）路面積水可能侵入燈桿內部引起漏電。城市內澇期間，若燈桿被水淹沒且水位高于燈門，接線頭防水不足會導致漏電。

4）電纜絕緣可能因線路長且長時間埋于地下受侵蝕或外力影響導致破損，從而降低絕緣性能，引發漏電。

在電路分析領域，上述漏電現象通常歸因于單相接地故障。

根據《低壓配電設計規范》(GB/T50054—2011)第5.2.9條，TN系統中配電線路的間接接觸防護電器應確保在5秒內切斷故障回路。然而，對于1公里長的路燈線路，使用VV-1kV 4×25mm2+1×16mm2電纜，在單相金屬性接地故障時，故障電流為122.3A，常規63A斷路器可能無法在規定時間內切斷電路。若發生單相非金屬性接地故障，斷路器可能完全無法切斷故障。

現有的斷路器可能無法切斷故障回路，因為單相接地故障導致故障點電壓下降而其他兩相電壓升高，但是由于LED路燈電源設計為寬范圍，能在低至90V下工作，使得無法僅憑觀察判斷故障，路燈線路由于電纜與大地接觸且路燈線路長，電纜對地分布電容引起的漏電可能超出漏電保護器的范圍，導致無法合閘，因此，常規漏電保護器無法安裝。在維護中，需增加人工排查故障以提高安全性，單相接地故障時，保護導體(PE)線內會有漏電電流，通過測量此電流可發現故障回路。

2不同類型電流產生的原理

2.1不平衡電流產生的原理

在三相五線制中，每相負荷通過兩個回路供電：一個與零線形成220V回路，另一個與另一相串聯形成380V回路。當三相平衡時，電源線電壓與相電壓形成和諧的回路，零線上無電流。若負荷不平衡，串聯在線電壓之間的兩相負荷不同，多余的電流會通過零線流動，形成不平衡電流。

2.2零序電流產生的原理

三相系統電壓和電流由正序、負序、零序分量組成。在平衡無故障狀態下，只含正序分量，若出現負序或零序分量時，則說明系統可能有問題。單相接地故障會導致零序電流的產生。假設三相負載保持平衡，一旦電路中出現觸電或漏電故障，回路中將有漏電電流流過。在這種情況下，三相電流的矢量和不再為零，而是等于零序電流Ｉ，即Ｉａ＋Ｉｂ＋Ｉｃ＝Ｉ。雖然單相接地故障會產生零序電壓和零序電流，但在實際操作中，由于路燈低壓設施眾多、線路長度大、接線不規范等問題，三相不平衡現象較為普遍，線路中常常存在不平衡電流。因此，我們發現難以通過直接測量零序電流的方法來診斷單相接地故障。

2.3漏電電流產生的原理

通過測量剩余電流，我們可以迅速檢測并定位單相接地故障。剩余電流保護原理基于三相線路和中性線穿過同一CT，正常情況下無單相接地故障發生，這些線路的電流矢量和為零。若發生單相接地故障，PE線將有故障電流ID流過，導致電流矢量和不為零。

3漏電電流的檢測

圖3展示了現場操作的實景照片

4安科瑞ASJ系列產品介紹

安科瑞ASJ系列的剩余電流動作繼電器和多回路剩余電流監測儀能夠與低壓斷路器或低壓接觸器等設備組合，形成一套綜合性的剩余電流保護系統。該系統主要設計用于交流50Hz，額定電壓不超過400V的TT和TN系統配電線路。其主要功能是對電氣線路實施接地故障保護，以防止因接地故障電流導致的設備損壞和電氣火災事故。此外，該系統還能為防止人身觸電提供間接接觸保護。

4.1功能介紹

ASJ10/20系列剩余電流動作繼電器具備多項功能：能夠進行A型或AC型剩余電流測量，提供剩余電流超限的報警指示，允許用戶設定額定的剩余動作電流值，以及設定極限不驅動時間。此外，該系列繼電器配備了兩組繼電器輸出，并具備就地和遠程的“測試”、“復位”操作功能。

ASJ60系列剩余電流監測儀則提供了以下功能：支持16路剩余電流監測，具備1路預警繼電器輸出和16路報警繼電器輸出，擁有2路DI（數字輸入）接口，具備自動重合閘功能，支持遠程通訊以及遠程分合閘操作。

4.2技術指標

ASJ10/20系列剩余電流動作繼電器技術指標

ASJ60系列剩余電流監測儀技術指標

5.3選用說明

剩余電流動作繼電器在應用時應注意低壓系統的接線型式。

其他接線型式需改造為上述兩種型式，以避免出現誤動作或不動作的情況。剩余電流互感器的選擇應以主回路的額定電流為基準進行挑選。

實際應用中，互感器應安裝于主回路或支路之上，以便通過測量剩余電流來決定是否觸發斷路器的跳閘動作。

ASJ10/20剩余電流繼電器應用圖

ASJ60剩余電流監測儀應用圖

4.4注意事項

在使用剩余電流動作保護器（RCD）作為電擊防護的附加措施時，必須遵守以下規定：

1）額定剩余電流動作值不得超過30mA；

2）對于額定電流不超過32A的以下電路，必須安裝剩余電流動作保護器（RCD）：

- 供一般人員使用的電源插座電路；

- 室內移動式電氣設備；

- 人員可接觸的室外電氣設備。

3）不應僅依賴剩余電流動作保護器（RCD）作為唯一的保護措施；

4）在采用剩余電流動作保護器（RCD）的情況下，必須安裝保護接地導體（PE）。

5結束語

我們采用的快速檢測剩余電流技術，在路燈維護作業中顯著提升了人工排查故障回路的效率。它能夠迅速識別出漏電的安全隱患，并且經過一段時間的現場測試，我們已經驗證了其操作性。然而，目前我們還未能設定出一個安全的數值標準，這使得檢測過程尚有不足之處。展望未來，我們將進一步研究回路長度與電纜對地分布電容對泄漏電流的影響，以期完善通過檢測剩余電流來排查路燈漏電隱患的方法。

參考文獻

[1]歐陽永忠.剩余電流測量在排查路燈漏電隱患中的應用.

[2]安科瑞企業微電網設計與應用手冊.2022.06版

審核編輯 黃宇