淺談農(nóng)網(wǎng)改造與剩余電流保護(hù)

1、對(duì)剩余電流動(dòng)作保護(hù)器的歷史回顧

剩余電流動(dòng)作保護(hù)器(原稱漏電電流動(dòng)作保護(hù)器)是防止農(nóng)村低壓電網(wǎng)相對(duì)地人身觸電傷亡事故的有效措施之一，也是防止因漏電引起電氣火災(zāi)和電氣設(shè)備損壞事故的技術(shù)措施。

早在80年代初，我們就推廣使用總保護(hù)器和家用保護(hù)器。最初使用的是分檔可調(diào)的普通電子型漏電保護(hù)器，它的漏電動(dòng)作電流分30、50、100mA三檔。在當(dāng)時(shí)農(nóng)村電器較少的情況下，它曾起過很重要的作用。但隨著農(nóng)村用電設(shè)備和農(nóng)戶家用電器的不斷增加，該類保護(hù)器作為照明總保護(hù)器。漏電動(dòng)作電流偏小，即使在沒有明顯線路故障的情況下，此類總保護(hù)器也容易隨著用電器作用情況而跳閘；一旦重合閘失敗后，要由人去合閘，比較麻煩，影響供電，容易發(fā)生退出運(yùn)行，出現(xiàn)投運(yùn)率偏低的問題，因此它作為照明總保護(hù)器已基本被淘汰。但由于其具有性能穩(wěn)定、價(jià)格低廉的特點(diǎn)，可保留用于純工業(yè)、純農(nóng)業(yè)專線上作為分支保護(hù)。但今后農(nóng)村電網(wǎng)整改后照明、動(dòng)力混合供電后它將不再適合使用。

進(jìn)入90年代，出現(xiàn)了比較先進(jìn)的脈沖型保護(hù)器(岔鑒幅型和鑒相鑒幅型保護(hù)器)。此類保護(hù)器能將緩變和突變漏電流分開，且將漏電動(dòng)作電流放大到300mA。在出現(xiàn)突變漏電流(人觸電即為突變漏電流的一種)時(shí)跳閘停電，給觸電人有一個(gè)脫離的機(jī)會(huì)，20-30s后自動(dòng)重合閘繼續(xù)供電。它解決了用電安壘和供電可靠性之聞的矛盾。

回顧推廣普及這種保護(hù)器以來(lái)，由原來(lái)一臺(tái)配電變電器裝一只保護(hù)器到每條分路出線裝一只保護(hù)器以及現(xiàn)在不少地方分路出線上裝分級(jí)保護(hù)，歷經(jīng)20余年的歷史，它為降低觸電傷亡事故，降低線損起到了無(wú)可非議的作用。

但是由于我國(guó)農(nóng)村電網(wǎng)與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的農(nóng)村電網(wǎng)相比，存在著嚴(yán)重的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不合理，以農(nóng)村電網(wǎng)高低壓線路的長(zhǎng)度為例：如美國(guó)：13.2kV：0.1lkV=I：0.2(km)，而我國(guó)則為10kV：0.38kV=l：5(km)，有些嚴(yán)重的地方則超過110kV：O.38kV=I：7(km)；。為此我國(guó)農(nóng)村低壓電網(wǎng)因供電范廚大其絕緣狀況出現(xiàn)：“一低、=變、三不平衡”(一低：絕緣水平因供電半徑大、用戶多而低；二變：絕緣狀況因氣候變化、用戶用電投切、絕緣狀況經(jīng)常變；三不平衡：由于每相負(fù)載不對(duì)稱，因而引起三相間的絕緣差異大)而引起漏電大，陰雨天保護(hù)器動(dòng)作頻繁，嚴(yán)重影響了供電的可靠性，從而使得村電工很難在確保供電可靠性的同時(shí)叉能保證保護(hù)器的i00％投運(yùn)，故村電工往往為了供電就將保護(hù)器退出運(yùn)行，所以安裝保護(hù)器后仍然會(huì)發(fā)生觸電傷亡事故。

總之，這種保護(hù)器推廣普及使用20年來(lái)，仍是功不可沒，功大干過。

2、剩余電流保護(hù)配置方式有關(guān)方案的利弊

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，農(nóng)村廣大人民群眾生活水平的提高，現(xiàn)有的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)就帶來(lái)了嚴(yán)重的供用電矛盾，為此國(guó)家準(zhǔn)備實(shí)施“小容量，多布點(diǎn)”的農(nóng)村電網(wǎng)改造工程，這將是一件造福于民的大好事。但是我縣的一些鄉(xiāng)鎮(zhèn)在制訂農(nóng)網(wǎng)改造的方案時(shí)，對(duì)于剩余電流保護(hù)配置方式的考慮上不夠周全，現(xiàn)針對(duì)有關(guān)方式作一割析，談一些粗淺的看法，供從事農(nóng)電工作的領(lǐng)導(dǎo)、技術(shù)人員作參考。

2.1網(wǎng)改后只裝末端保護(hù)而不裝分路保護(hù)

我縣一些鄉(xiāng)鎮(zhèn)為了解決因保護(hù)器經(jīng)常動(dòng)作影響到供電可靠性這一矛盾時(shí)，在網(wǎng)改擬定方案時(shí)就只裝低壓電網(wǎng)的末端保護(hù)而不再裝分路保護(hù)。其實(shí)決策這種方案的同志，并不十分清楚下列幾情況：(1)原有低壓電網(wǎng)保護(hù)器動(dòng)作頻繁是由于供電半徑大、用戶太多而引起的。若采用了“小容量、多布點(diǎn)”的供電方式后，被保護(hù)的線路因用戶減少絕緣增強(qiáng)，保護(hù)器的動(dòng)作機(jī)會(huì)將會(huì)大大減少。(2)從全國(guó)觸電傷亡事故的統(tǒng)計(jì)數(shù)字表明：農(nóng)村低壓電網(wǎng)觸電傷亡在室內(nèi)只占20％，而在室外將達(dá)到80％，引起室外觸電死亡多的原因是：室外移動(dòng)電器用電觸電(小水泵、魚池增氧機(jī)、野外場(chǎng)地脫粒、揚(yáng)谷機(jī)等)雷擊斷線落地觸電，臺(tái)風(fēng)引起的倒桿、歪桿導(dǎo)線弧垂下降的觸電等。倘若只裝線路的末端保護(hù)(室內(nèi)的家保和單機(jī)保護(hù))而不裝線路的分路保護(hù)即會(huì)帶來(lái)的后果是：室外發(fā)生人身觸電時(shí)就無(wú)法進(jìn)行保護(hù)，更嚴(yán)重的將是觸電群傷事故。

持有這種觀點(diǎn)的人甚至說：“低壓線路采用的是絕緣導(dǎo)線，在室外不會(huì)發(fā)生觸電”，當(dāng)然近一、二年里導(dǎo)線絕緣良好會(huì)對(duì)室外人身觸電有一定的保護(hù)作用，但架在廣闊田野上的架空線路易受直接雷和感應(yīng)雷的襲擊而損壞絕緣；這些絕緣導(dǎo)線即使不受雷擊影響也會(huì)自然老化，為此從長(zhǎng)遠(yuǎn)的觀點(diǎn)看，低壓電網(wǎng)不設(shè)分路保護(hù)就將失去室外人身觸電保護(hù)的有效技術(shù)措施。

對(duì)于農(nóng)網(wǎng)改造中有些地方對(duì)低壓電網(wǎng)采用絕緣導(dǎo)線，作者對(duì)此也發(fā)表一些不同的看法：在城市里由于人口密度大來(lái)往行人多，電網(wǎng)同桿架設(shè)和交叉的多，電網(wǎng)沿主干道的走向多，一旦發(fā)生事故危害面大，同時(shí)城市中的高層建筑遭受雷南的機(jī)會(huì)相對(duì)減少，所以城市中采用絕緣導(dǎo)線是十分必要的。

2.2網(wǎng)改后的分路保護(hù)安裝不帶重合閘的剩余電流斷路器

我縣另有一些地方則在農(nóng)網(wǎng)改造時(shí)，低壓電網(wǎng)的分路保護(hù)采用具有剩余電流、短路及過負(fù)荷保護(hù)功能的剩余電流斷路器。這種斷路器雖然它的功能較壘，但是不具備自動(dòng)重合閘功能。眾所周知，我國(guó)廣大農(nóng)村的配電房是無(wú)人值班的，一旦跳閘線路停電，必須有村電工去配電房重新送電，這將影響到用戶用電的可靠性。另外，由于這種斷路器動(dòng)作時(shí)間迅速，也難與末端保護(hù)進(jìn)行動(dòng)作時(shí)間的級(jí)差配合，因此它將會(huì)越級(jí)跳閘，缺乏保護(hù)動(dòng)作的選擇性。保護(hù)器與刀閘一起安裝，按電源進(jìn)線是先人保護(hù)器，還是先入刀閘，一般是兩種連接方式。當(dāng)采取進(jìn)線先入刀閘.經(jīng)過刀閘中的相線和中性線兩個(gè)保險(xiǎn)熔絲，再接人保護(hù)器這種方式，就忽視了保護(hù)器前面刀閘中中性線熔絲熔斷后，會(huì)使保護(hù)器“自身電路”失去工作電源，而不能動(dòng)作。此時(shí)如果相線熔絲并沒有被熔斷，各種電器雖然都停止工作，但刀閘以下線路仍然帶電，形成“假象”停電。在農(nóng)村廣泛使用刀閘，安裝熔線做短路保護(hù)，經(jīng)常發(fā)生只有中性線熔絲熔斷的現(xiàn)象。家用保護(hù)器作為末端保護(hù)，因此失效不動(dòng)作，不但存在嚴(yán)重的安全隱患，還會(huì)使總保護(hù)器或中間級(jí)保護(hù)器越級(jí)動(dòng)作，引發(fā)大面積停電，造成較大經(jīng)濟(jì)損失。為使保護(hù)器發(fā)揮其應(yīng)有的作用，特做如下建議：

(1)如果受安裝場(chǎng)所、環(huán)境等條件的限制，或多戶共用一個(gè)刀閘，戶保護(hù)器的人線端只能取自刀閘的出線端時(shí)，必須將刀閘中的中性線熔絲拆除，用相同規(guī)格的導(dǎo)線替換中性線熔絲。

(2)應(yīng)采取進(jìn)線先入保護(hù)器后入刀閘的安裝方式。此法不但能夠防止因中性線熔絲熔斷后，保護(hù)器失電的拒動(dòng)問題，還對(duì)在“忙亂”中不拉閘即更換熔絲的誤操作起保護(hù)作用。如經(jīng)常發(fā)生“假象”停電，也應(yīng)當(dāng)按照中性線不準(zhǔn)安裝熔斷器的技術(shù)要求，將中性線熔絲改用導(dǎo)線連接。

(3)有條件的用戶，不必使用刀閘，應(yīng)選用具有漏電保護(hù)，過電流(短路)保護(hù)，過電壓保護(hù)，三合一的斷路器。

(4)建議生產(chǎn)廠家在產(chǎn)品說明書上明確提出單相保護(hù)器進(jìn)線端前的中性線路上不應(yīng)當(dāng)安裝熔斷器(熔絲)。

3、對(duì)農(nóng)網(wǎng)改造選用剩余電流保護(hù)配置方式的建議

(1)農(nóng)村采用TT系統(tǒng)的低壓電網(wǎng)，為了縮小事故停電范圍增加供電的可靠性，應(yīng)在每條分路上裝設(shè)剩余電流總保護(hù)和末端保護(hù)。對(duì)于分路上的用電量大或有重要用戶可采用分級(jí)保護(hù)，分級(jí)保護(hù)在選型對(duì)應(yīng)注意動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)間的相互配合。

(2)分路上裝設(shè)的剩余電流總保護(hù)宜采用帶自動(dòng)重合的組合式保護(hù)器(組合式保護(hù)器由電流型剩余電流斷電器或脈沖型剩余電流繼電器與交流接觸器組成)以便減輕村電工的工作量并可提高供電的可靠性。

(3)根據(jù)我省農(nóng)村電網(wǎng)多年來(lái)的運(yùn)行情況，分路上裝設(shè)的剩余電流總保護(hù)，其額定剩余動(dòng)作電流不應(yīng)超過200mA。選用脈沖型剩余電流繼電器更可靠，更方便，一年四季不需調(diào)檔，對(duì)電網(wǎng)的適應(yīng)性和對(duì)人身、設(shè)備保護(hù)的可靠性更高。