浅谈农网改造与剩余电流保护

浅谈农网改造与剩余电流保护

李悦

阳高供电公司，山西省大同市037000

摘要：剩余电流动作保护器(residual current operated protective device，简称为RCD)是在规定条件下，当剩余电流达到或超过给定值时，能自动断开电路的机械开关电器或组合电器，是防止人身触电、电气火灾及电气设备损坏的一种有效防护措施。世界各国均通过制订相应的电气安装规程和用电规程大力推广其在低压电网中的应用。本文对农网改造与剩余电流保护进行了探讨

关键词：农网改造；剩余电流保护

1剩余电流保护基本原理

RCD的主要特性如上图：

其铁芯包绕了一电气回路的全部载流导体，在磁芯内产生的磁通在一瞬间都与这些导体电流的算术和有关；在一方向流过的电流假设为正（I1），则在相反方向流过的电流就为负（I2）。

在无故障的正常回路中I1+I2=0，在磁芯内没有磁通，线圈内的电动势为零。接地故障电流Id穿过磁芯流向故障点，但却经大地或经TN系统的保护线返回电源。

穿过磁芯的诸导体的电流因此不再平衡，电流差在磁芯内产生了磁通。此电流被称作“剩余”电流，这一原理也被认作“剩余电流”原理。

2引起剩余电流保护器投运率不高的原因

2.1运行管理中工作人员怕麻烦

目前使用的剩余电流总保护器，大多为手动设置（如HDWL-250），不能随季节和天气睛雨变化而变化，在夏季恶劣气候和临时排灌用电农忙时，由于农用设备等各种原因导致保护器频繁动作，有时保护器一天要跳闸几十次，管理人员为了减少抢修次数，提高供电可靠率，无奈之下有的工作人员私自将航空插头拔掉，有的把内部检测回路剪断，导致剩余电流保护器退出运行。

2.2用户缺乏对安装保护器的认知存在的误区

剩余电流保护器的安装使用，是为了减少触电伤亡事故，保障电力设备安全，提高用户供电可靠性的有力技术手段。但由于部分用户对安全用电知识的缺乏，对剩余电流保护器工作原理、特点不了解，一些人错误地把剩余电流保护器当成了绝对的“保命器”，认为在用电线路上只要有了这一装置，不论发生什么形式的触电，剩余电流保护器都会可靠动作。有些用户甚至认为供电局在配电变压器低压侧已经安装了总保护器，自己家里安装未级保护就没有必要了，甚至有的人认为资产由供电部门接管后，安装未级保护是供电部门的事，装与不装，好与不好与他们无关。

2.3用户对室内的线路及电器设备的管理维护不及时

由于用户对安全用电知识的匮乏，线路老化，电器设备漏电甚至私拉乱接等情况时有发生，结果导致了未级剩余电流动作保护器的频繁跳闸，用户不担不自究原因，反而认为是保护器已经失灵，遂将保护器拆除或将保护器退出运行，这一现象也是导致台区剩余电流动作总保扩器频繁跳闸的重要原因之一。

2.4未级保护器选择不合理、超年限使用严重

用户对安装保护器的重要性虽有认知，但在原保护器失灵后更换时，不能对保护器作很好的判断选择。购买了一些质量差的产品，保护器的各种动作特性不符合要求，因而保护器频繁动作，造成投运率低下。九十年代初，在农村用电标准村建设时曾大量投入使用的家用保护器，在农户日常安全用电中发挥了应有的作用。然而使用至今，大部分用户的家用保护器外表虽没有损坏，还能接通电路和，但由于超年限使用，一些家用保护器的动作特性已严重不符合剩余电流保护器的基本要求，更不能起到有效的漏电保护，而且村一、二期改造安装的剩余电流保护器也将进入超年限范围，引起保护投运率运行低下。

3当前剩余电流动作保护装置存在的问题

3.1操作动作的不敏感状况

由于诸多问题的存在，不能保证稳定性和敏感性在时刻都保持最良好的状态，在很多情况下它们也受到了不能忽视的影响。尤其是在三项电力应用方面，要让电路的敏感性完成较好效果，就必须做到电流动作为稳定的整体数保持不变，保证剩下的电流值和剩余的相位数值保持一致，这样才会让电流在快速运转时达到保护的作用，也就是让它在故障瞬间时跳闸。而作为不好的方面，如果没能做到刚才所述情况，即两个电路值保持一致，那么就会使电流运转情况十分不理想，保护器的作用不能充分发挥，学术上称为动作的死区，那保护器的保护作用的发挥也就无从谈起了。

3.2剩余电流动作保护器的运作技术不标准

诚然，绝大多数的员工们的态度毋庸置疑，都会以非常充足的精力对待，但是每个人的操作水平不一，技术能力有差距，经验丰富的员工又相对较少，并且很多人对电流保护装置的了解并不充分，认识不够深入，这就是我们的装置并不能达到最好效果的很大一部分原因，也就是人为因素所致的。常常出现的跳闸现象就与此相关。

3.3还有许多技术人员并没有按照要求规范运用保护装置

首先一些地区在机器设备的选择上面就存在很大的误区，这就导致了设备并不是最好用的或者最合适的，并且存在一小部分技术人员，因为这样或者那样的原因，并没有认真的履行工作职责，忽视诸如各电路接口和连接线的细节，尤其还存在用木条给开关压力这种十分不可靠又危险的方式，带来了十分巨大的安全隐患。与此同时，地区间的差异也很明显，以农村为例，农村用电的不规范现象更多，由于大部分村民既缺少安全意识，又没有相应的防护措施，诸如胡乱拉电线、架空电线、树枝扫线的行为是十分危险的。

4剩余电流保护器的使用与注意事项

为使剩余电流保护器在低压电网中充分发挥作用，实现保人身、保设备的功能，除设备正确接线的基础条件外，实施低压电网三级漏电保护、注重日常维护也非常重要。

4.1三级漏电保护是指变压器台区保护(总漏电保护)、分支线保护(中间漏电保护)、用户侧保护(末级漏电保护)。总保护和中间保护的范围是及时切除低压电网主干线路和分支线路上断线接地等产生较大剩余电流的故障，剩余电流末级保护装于用户受电端，其保护的范围是防止用户内部绝缘破坏、发生人身间接接触触电等剩余电流所造成的事故。

1)变压器台区保护必须选用延时型的保护器，额定剩余动作电流应根据整个台区低压线路具体情况确定，一般选300-500mA，动作时限0.5-1.0秒。

2)分支线保护的额定动作电流至少是末级保护动作电流2倍以上，动作时限不小于0.2s，一般额定剩余动作电流应为60-100mA，动作时限为0.3秒。

3)用户侧保护的选择必须具备高灵敏度和快速性。额定漏电流动作值应不大于30mA，动作时限小于0.1秒。对于手握式及移动式用电设备，所配置的保护器动作电流应不大于5mA；建筑施工工地的用电设备，所配置的保护器动作电流应为5～30mA；家用电器回路或插座回路，所配置的保护器动作电流应为30mA；潮湿场所或环境特别恶劣场所的用电设备所配置的保护器动作电流为6～10mA。

4.2为保证漏电保护器切实发挥作用，使保护器既在线路及电器正常时不误动作，又能在设备漏电或者人身触电时可靠动作，需要技术人员和使用人员进行必要的维护。

1）为防止两台变压器并联运行时接地线巾的环流引起保护器误动作，应让两台变压器共用同一接地极。

2）为防止工作零线绝缘电阻过小而引起保护器误动作，应提高工作零线的绝缘水平。

3）定期检查低压电网接地网和接地线，保证可靠接地，为工作线路和电器接地、漏电时可靠动作提供足够的动作电流。

4）定期巡视试验，及时消除低压线路的缺陷和隐患等。每月至少一次对剩余电流动作保护器进行通电跳闸试验尤其重要，以检查剩余电流动作保护器动作是否可靠。

5结束语

总之农村低压电网剩余电流动作保护器是一项繁琐、长期的工作应坚持不懈进行。通过学习剩余电流动作保护器的理论知识，使每个工作人员都进一步了解剩余电流动作保护器的结构、原理。减少了工作中因施工质量、接线错误等原因引起的剩余动作保护器不能投运，从而缩短故障排查的时间，减少了停电时间，提高了用户供电可靠性。

参考文献

［1］GB 51348-2019民用建筑电气设计标准［S］．北京:中国建筑工业出版社，2020．

［2］工业与民用供配电设计手册(第四版)［M］．北京:中国电力出版社，2016．