胡建
中铁第四勘察设计院集团有限公司 湖北 武汉 430000
摘要：伴随着电力行业的发展与壮大，改变了人们生产生活方式，但随之而来的触电事故频发，这严重威胁到人们的生命财产安全问题，触电已成为社会公共安全的一大风险。触电保护是一项系统工程，涉及剩余电流保护技术与低压接地型式两大方面内容以及两方面技术的协调配合问题。首先介绍剩余电流保护技术和触电故障识别方法的研究和应用现状，阐述低压配电网、用电设备的接地型式以及触电保护的合理配置，分析实际运行中在配电网侧与用户侧接地和保护的协调配合中存在的问题及安全风险，最后对当前低压配电触电保护技术需进一步研究和完善的问题进行了总结与展望。
关键词：低压配电；触电保护技术；发展
引言
随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，对用电安全提出了更高的要求。配电线路、设备遍布大街小巷，是城乡公共基础设施的重要组成部分，因此保障安全用电是电网与用电设备运行管理的首要任务。近年来，一些触电事故在社会上广为传播，引起了极大的反响，有城市内涝引起的路灯、灯箱广告等漏电，有生活小区、城市景观喷水池漏电，也有城乡居民用电、基建施工现场等发生的触电伤亡事故等。与此同时，涉及触电事故的法律诉讼也居高不下，给供电公司带来极大的压力。触电保护事关人身安全，事关公共安全。
1低压配电线路概述
低压配电是由配电变电所、高压配电线路、配电变压器、低压配电线路以及相应的控制保护设备等组成。低压线路可以用低压配电网接入，通过低压配电室引出，也可以由用户自备的变配电室的低压配电装置引出。在一定的容量范围内，采用低压用电设备具有安全、经济等优点，因此，低压用电设备数量较多、使用频繁，相应的低压线路也较多、分布较广。但低压线路的额定电压较低，功率损耗和电压损失都较大，故只能用于短距离、小容量的配电。
2低压配电出现触电的原因
2.1绝缘损坏
在低压配电线路中，不同的导体相互之间是绝缘的，但在实际运行过程中，随着使用时间延长，绝缘材料老化的情况愈加明显。如果使用区域的环境恶劣，则会加速这种老化现象，使得外部的绝缘层剥落，引发短路故障。主要损坏绝缘的因素有三方面，首先是外力破坏，例如，夏季暴雨天气就可能导致绝缘层受到破坏;其次是环境温度影响，冬天温度过低或夏天温度过高都会导致绝缘层材料失效老化，从而产生绝缘失效的现象;最后是绝缘材料质量本身，个别生产厂家使用不符合标准的材料，经过一段时间使用之后绝缘性能失效。
2.2设备安全管理不到位，运维资料不健全
①公变“三级漏保”安全管理不到位，防低压触电存在隐患。如：实际运行中，用户侧表箱内表后漏保开关频繁跳闸时，由于表箱设计为该开关用户可自行操作，其实原因是用户家里漏电，但有的用户缺乏电气知识和安全意识，就自行将其短接，导致漏保未能起作用而等同于被停用，存在低压触电安全隐患。另外，由于表后线线径小、重载等原因，也会出现火灾隐患。②低压自备电源建档不完善，“应停未停”存在低压触电安全隐患。如：施工单位对某公变台区进行停电作业，得知该公变低压侧已有多户光伏并网发电，由于建档不完善，停电时未能全部把可能返回到作业点的自备电源停干净，留下反送电造成触电的安全隐患。
3低压配电的触电保护技术
3.1接地技术
①过电流保护。
这种保护方式因利用所控制的线路断路器，在不增设其他装置就可以实现接地故障保护功能，所以方便易行，但应能满足规范所要求的断路器切断故障电流的允许时间。②零序电流保护。三相四线制配电线路正常运行时，如果三相负载完全平衡，无谐波电流，忽略正常泄漏电流，则流过中性线N的电流为0，即零序电流为0；如果三相负载不平衡，则产生零序电流，如果某一相发生接地故障时，零序电流将大大增加，因此，利用检测零序电流值发生的变化，可取得接地故障的信号。所以，利用零序电流来实现接地故障保护，其动作电流一般大于三相不平衡电流。③剩余电流保护。剩余电流保护所检测的是三相电流中性线电流的向量和，三相四线配电线路正常运行时，即使三相负载不平衡，剩余电流只是线路泄漏电流，配电线路在没有发生接地故障时，三相负荷电流与中性线电流的矢量和无论三相负荷电流平衡与否，它们的电流均为零，零序电流保护一般适用于TN接地系统。
3.2电流分离技术
触电电流是剩余电流中的一部分，若能把触电电流从剩余电流中分离出来，以触电电流的幅值超过RCD整定值而动作，这样可以完全消除动作死区。电流分离式RCD就是基于上面所分析的原理而研制的。涉及的方法有：利用小波分析与BP神经网络相结合提取触电电流分量的方法，将预处理后的信号输入神经网络中进行学习和训练，实现了从剩余电流中分离触电电流波形；小波包变换和混沌理论相结合提取触电电流分量的方法，通过混沌系统临界状态，实现了从剩余电流中分离触电电流分量。
3.3断路问题的防护技术
电路的断路问题是回路非主观正常的断开，无法使电流形成闭环回路。例如，出现线路断开或者节点接触不良。若是三相电路，假设一相电路出现断路问题则可能导致电机无法正常运作或者烧毁，或三相电路不协调，各相电压不相同发生某相电压过大，引发故障。为防止发生零线断路的现象，首先应增加零线的机械性能，即符合电路负载和电流流量的情况下根据实际情况适当增加零线横截面的面积；其次，使用牢固、可靠、稳定的节点接口，其性能应满足电路的要求指标；最后，不得在零线上直接串接熔断器，避免过电流造成的熔断器熔断，出现断零的问题。针对三相的低压供配电线路，连接到断相电路的单项负荷，如照明设备等瞬间停止作业，等到断线电路恢复正常时重启工作不会受到损失或者烧毁。对三相电机而言，出现断相情况时电机缺相工作，致使无法正常作业或者导致产生放热，最终烧坏设备。为了防止发生断相的现象，首先应使用合适电路的保护装置，如熔断器，而且必须满足三相中每相保护装置的性能参数相同；其次，使用牢固、可靠、稳定的节点接口，其性能应满足电路的要求指标；最后，电气电路中各个开关触点应紧密连接、配合良好，不得存在老化、脱松、燃烧腐蚀的情况。
3.3定期检查，防范未然
对于配电线路，应当安排检修人员按期对其进行全面检查，检查内容主要有：需要对修建和移栽的植株进行检查，要防止树枝对高压电线绝缘保护层带来损害；应当按期检查高压电线的绝缘保护层有否因酸雨或老化等原因而出现损坏；需要采取合理的方案防止飞禽生物降落在配电线路上，这样也容易使得绝缘层被破坏。而若是检查时发现线路绝缘层已经损坏，则需及时进行替换。在防范配电线路的节点故障方面，只有全面落实检修工作，确定合适的检修频率，及时得知受损的电缆，并对线路中存在的问题进行及时处理，这样才能从根源上防范接地故障的发生。
结束语
总而言之，若想切实保障低压配电网在实际运行过程中的稳定性，应该采取多样化接地保护措施。通过上述分析，能够得知，低压配电网所涉及到的接地方式趋于多样化，应该基于各种类型的电气设备运行状态和相关标准，选择科学合理的接地方式，并辅以恰当的剩余电流保护，才能切实保障低压配电网系统在实际运行过程中的稳定性。
参考文献
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