0.4kV低压配网漏电检测和定位方案策略探析

0.4kV低压配网漏电检测和定位方案策略探析

王泽方

广东威恒输变电工程有限公司 广东省佛山市 528000

摘要：随着信息时代的到来和高新技术产业的发展，人民对用电需求的不断提升，致使低压线路结构愈加复杂，电压质量问题已成为电网公司关注的首要技术问题。其中，快速找到低压台区单相线接地故障点位置尤为重要。文章针针对低压配电线路单相接地故障的基本特征进行了分析，同时探讨了低压配电线路单相接地故障的发生所造成的危害，以及故障处理过程中所需要的定位技术和器具。本文介绍了0.4kV低压配电线路的绝缘破损导致漏电的几种漏电类型，从多种设备改造入手，探讨低压配电线路漏电检测和定位的方法。

关键词：0.4kV配电网；漏电检测；故障定位

引言

公用变压器的出线断路器一般不配置漏电功能，主要在用户侧的推广应用带漏电保护的空气开关。现场低压带电作业时，作业人员随身携带验电笔，而没有其他保护，电力线路漏电隐患可能对作业人员造成伤害。

低压漏电可以分为几种情况，有漏电流的对地漏电、相间漏电，无漏电流的线路绝缘破损。对于金属性接地，TN-C系统中故障电流大，可以采用测量漏电流的方法识别和保护，对于绝缘老化，破损不严重或漏电路径中有绝缘良好区段的情况，轻微漏电流的识别相对困难。另外由于绝缘问题导致相间漏电或无漏电流的绝缘破损情况，漏电保护开关也不能正常隔离。以下通过电压和电流两个方面，充分利用现有的测试设备，通过对现有验电设备的改造和漏电检测装置的理论研究，对漏电检测和定位展开讨论。

1、0.4kV线路单相线接地故障危害及特性

单相接地故障在0.4kV线路不安剩余电流动作保护器或安装而退出运行后，线路仍然运行。0.4kV线路单相接地的主要特征（故障接地电阻较小的情况下）是用低压试电笔测量接地相线时基本上无电压，用发光型低压试电笔测量时氖管不发光或微弱闪光，而且在短时间内0.22kV单相用电灯具仍然光亮，0.4kV三相用电电动机仍然转动。

1.1漏电

鉴于低压线路的网络复杂和绝缘特性，低压漏电的防治一直是困扰供电人的难题。目前在发展得比较好的城市小区中，用户及管线的规划比较合理到位，低压线路采取排管直埋方式敷设，防漏电开关分级布置合理。对于城乡结合的区域或农村，仍不可避免地使用架空绝缘导线，用户的接入又存在较大的随机性，接入容量跟接入点比较分散，线路干线前端已经不适合安装漏电开关，另一方面低压故障的查找也困扰着运维人员。

低压漏电可以分为几种情况，有漏电流的对地漏电、相间漏电，无漏电流的线路绝缘破损。对于金属性接地，TN-C系统中故障电流大，可以采用测量漏电流的方法识别和保护，对于绝缘老化，破损不严重或漏电路径中有绝缘良好区段的情况，轻微漏电流的识别相对困难。另外由于绝缘问题导致相间漏电或无漏电流的绝缘破损情况，漏电保护开关也不能正常隔离。

针对以上分析，一方面要求施工人员要正确合理地使用验电器，始终认为可碰触到的线路及其附带设备都带电，另一方面在对台区低压配电网络的漏电排查中，还没有切实可行的手段。在后续的工作中，要加强施工管理，积极应用及投入新设备。

2设备技术的改造

通过现有设备的改造和各类电力设备二次保护原理的研究，探讨线路漏电的电压、电流检测方案。

2.1声光验电笔的改造与使用

袖珍伸缩的0.2~10kV验电笔，它在拉伸的状态甚至是驳接绝缘杆时，一般需要130V左右的电压才能启动声光警报，这时已经超过了人体安全的极限电压。阅读其使用说明书得知：低压验电时，必须手握显示灯两侧才能正确启动。我们通过在声光验电笔的主体部分缠绕金属层并引导线至手柄处，然后对金属层和手柄部位进行绝缘恢复。理论上改良了验电主体到手的电学距离，低压验电时又不发生触电风险。改造及试验效果如图1所示。

图1声光验电笔的改造及试验

需要注意的是，这样改造之后就不能用来对10kV的设备验电。后期可以将金属层和手柄部分都做成易拆卸的筒状固定模型，需要对低压验电时才安装使用。

2.2钳形电流表改进的理论研究

测量线路漏电流有两种方法，一种是在接地端直接测量接地漏电流（受重复接地影响较大）或者测量三相四线的漏电流，另一种是运用类似变压器内部保护的差动法。在没有重复接地的TN-C系统，或者知道接地具体位置的线路，可以通过钳表测量接地线的接地电流去识别线路是否漏电。但是在实际的低压线路中，重复接地是不避免的，而且具体的位置也未必清晰。

由漏电开关原理，启发制作单CT测量工具

改造现有的钳形电流表，应用软体电磁材料的开口CT铁芯，可以将低压线路3相4线全部圈住，检查当前线路是否存在漏电流。选取应用软体电磁材料做CT铁芯，一方面是考虑空间狭小的位置也可以测量，另一方面是适用于测量单根线路的电流时铁芯可以缠绕以减少漏磁，测量值更精确。

由变压器内部故障保护原理，启发制作双CT测量工具

在上述钳表改造的基础上，增加一个测量CT。在怀疑漏电的地段，或者说是查找漏电点，对目标区段两端测量输入输出的电流，有差值即代表区段内有漏电流，从而确定漏电是具体哪一相，然后通过减少两个CT的距离以确定漏电的具体位置。（此处亦可使用未经改进的两把钳形电流表做差动法进行电流测量，有效值不一致时可说明区段内有漏电流）

3运用与实践

通过结合改造后的钳表和声光验电笔的使用，在低压漏电排查的工作中，主要有推理法、盲测法、综合法等理论方法。

1、先用单CT钳表测量线路首端是否存在漏电流，确认有漏电流时，再结合双CT钳表或两把普通钳表和改造的验电笔对后段可能的漏电点进行逐一确认。

2、在不清楚低压系统重复接地的情况，找不到合适的位置测量漏电流时，实际操作中，可以挑选一些容易造成安全隐患的点，如低压铁塔、街码、耐张区段等，通过改进后的验电器去试探性地盲测，查找漏电区域。

4总结与展望

（1）在现有的低压配电网络，按照目前的技术手段对低压漏电进行全面的排查，是一项需要投入大量人力物力且效率不高的专项工作。TN-C系统有重复接地的情况，因为重复接地的分流作用，或者线路绝缘受损但还没有产生漏电流时，通过测量漏电流检测线路漏电的方法准确度就不高了。

（2）测量漏电流需要考虑测量精度的问题，线路漏电一般都比较微弱，改造钳形电流表的方法需要更高的技术要求。在实践中将遇到许多不可预测的问题。其中，支线的接入和重复接地也导致测量电流在理论上增加了难度。

（3）从低压带电作业的角度，通过使用改进型的声光验电笔，增加了验电距离，达到人体安全的极限电压就能正确启动警报。改造的验电器在试验中切实可行，在实际环境中使用将有较高的实用价值。

在后续的工作中，为了防止新建的低压线路漏电，要在低压配网前期建设做好规划，加强施工管理，积极应用及投入新设备。

参考文献

［1］黄锦安．电路［M］．北京：机械工业出版社，2007．

［2］王水成．钳形电流表应用方法精要［J］．电气技术，2008（7）：99～101．

［3］刘健，董新洲，陈星莺．配电网故障定位与供电恢复［M］．北京：中国电力出版社，2012．