低压剩余电流保护器和集束导线的问题

北京电力通州供电公司  贾鹏宇

摘要：根据国家电网公司精神，北京电力通州供电公司积极开展着新农村电气化建设。该文作者根据新农村电气化试点中遇到的一些问题，对采用低压剩余电流三级保护还是采用两级保护提出了自己的看法，并且建议在本地区采用低压架空线路和集束导线混合使用，以保证新农村建设的美观。
关键词： 新农村电气化；三级保护；集束导线
中图分类号：TM727.1 文献标志码：B 文章编号：1003-0867(2007)10-00-02
为认真贯彻党中央、国务院关于建设社会主义新农村的战略部署和国家电网公司“新农村、新电力、新服务”农电发展战略，全面落实科学发展观，以实施新农村电气化为载体，更好地服务于社会主义新农村建设，北京地区全面开展了新农村电气化建设并制定了首都新农村电气化建设标准。实施新农村电气化的目的是努力实现“电网坚强、城乡协调、供电可靠、经济环保、服务优质、供用和谐”的首都新农村电气化发展目标。在巩固“两改一同价”成果的基础上，继续优化北京新农村电网结构，降低电能损耗，拓宽农村电力市场，提高电能质量、供电能力与用电水平，提升农村电力管理水平和供电服务质量，满足北京新农村发展需求。到“十一五”末，全市农村年人均用电量达到4900kWh，比2005年提高35％；建成8个新农村电气化县（区）、100个新农村电气化乡（镇）、1500个新农村电气化村。为此，北京地区确定了“超前发展型、全面小康型、发展小康型”三类新农村电力基础设施建设模式。
通州地区作为北京地区新农村电气化的试点单位，从2006年起就自筹资金开展社会主义新农村电气化建设。通过更换中低压绝缘线，农村地区电力供应的安全可靠性大为增加；通过分装更换变压器、电表和接户线，农村用户的用电容量大为增加，保证了农村机器加工和生活用电。
在新农村电气化建设中，笔者将在本地区遇到的两个技术问题提出来和大家探讨。
1 推行低压漏电两级保护体系
目前在北京地区农村低压电网实施三级保护。剩余电流总保护器配置在配变的低压总电源侧，是全网的总保护，其剩余电流动作电流值的选择以防止间接接触的触电保护为主 。剩余电流中级保护器设置在接户线进入集表箱的电源隔离开关的负荷侧。它是以防止套户线至末级保护器之前的直接接触的触电伤亡事故为主要目的，并作为末级保护器的后备保护。剩余电流末级保护器装置在进户线的电源侧，先接隔离开关后接剩余电流保护器。用于家用电器、固定安装电器、移动式电器、携带式电器及临时用电设备的剩余电流保护器，是直接防止人身触电的保护设备，其额定剩余电流动作电流值不应大于30 mA，动作时间应 ≤0.1 s。原有农村地区线路大多数采用铝绞线。由于没有绝缘，离房屋树木又近，容易发生人身触电和接地故障，采用低压三级保护后，可以隔离大量的故障。因此在原有技术条件下，三级保护是比较适用的。但是根据北京新农村建设标准，低压线路全部采用了绝缘导线，并且调整线路路径和加高电线杆高度后，低压线路距离各种障碍物距离有显著增加，因此低压线路剩余电流的可能性降低很多。既然如此，低压线路采用三级保护的必要性就明显降低了。以本地区城区低压架空电网为例，由于采用了绝缘线路，因此只设了用户端剩余电流保安器和剩余电流总保护器两级保护，经过这么长时间的运行，几乎未发生过触电故障。经过新农村电气化建设，农村电网和城市电网的用电水平和设备容量都达到了同等水平，因此笔者认为在本地区新农村建设中应该推行低压剩余电流两级保护体系，以确保技术标准的统一性。
2 采用低压集束导线
通州地区在低压改造中未使用低压集束导线。主要原因是北京地区经济比较发达，农村用户用电负荷较大，考虑到未来10年左右的用电需求发展，因此低压线路主要采用了截面为185 mm2和70 mm2的导线。集束导线是用绝缘层把3根相线和1根中性线连在一起的，由于截面大，造成导线重量大，不易安装、绝缘易磨损。同时因其结构为带状，要承受较大的风压、冰载，在档距、杆高、截面均相同的情况下，集束导线要比裸铝线、风雨线（耐候线）所受风力集中且受力大，对电线杆受力不利。同时采用低压绝缘导线平行排列架设，比集束导线发生绝缘破损，发生相间短路的故障的几率要减少很多。
但是本地区由于完全不采用集束导线，因此所有用户的低压接户线都从低压线路上直接T接引下。由于接入用户多，造成接户线呈蜘蛛网状，严重影响了新农村建设的美观。同时很多导线需要跨越公路，容易造成由于汽车碰线造成导线断裂故障。
方案设想：如果每几户自一个T接点引下，采用低压集束导线，沿墙架设，在满足用电需求的情况下，预计能明显改善线路接线状况。同时考虑到本地区低压主要使用220 V，为了保证三相的相间平衡，减少中性线电流，建议每条集束导线所接用户，以三的倍数为宜。同时通过使用集束导线，还可以发挥集束导线的以下优点。
第一，节约通道。平行集束架空绝缘电缆较传统裸线相比，大大减少了所占用的空间通道，尤其在房屋密集区，道路狭窄地区更有现实意义，在其沿墙或建筑物敷设时更省掉了电杆、横担，减少瓷绝缘子数量，为以后的扩容带来极大的便利。
第二，降低造价。平行集束架空绝缘电缆，与同规格裸线相比，可节约金具，但导线价格稍高，总体每千米造价基本相当，但工时投入较裸线少1/4左右，能用传统裸线工程相当的资金实现台区低压网络的绝缘化，而若以其它手段实现低压网络绝缘化，投资将大大增加。
第三，节能降损。平行集束架空绝缘电缆便于调整三相负荷平衡，并在集束状态下窃电十分困难，因而使农村中常见的挂钩用电等窃电行为变为不可能。由于其绝缘性，减少了电能的不明泄漏，可降低台区线损率。
第四，提高供电可靠性。平行集束架空绝缘电缆的独特结构，提高了台区的绝缘水平，提高了农村剩余电流动作保护器的投运率，减少了线路绝缘不良引起的频繁动作，提高了供电可靠性。
第五，防盗防破坏。平行集束架空绝缘电缆中线芯相互绝缘，并经带筋连成一体，组成平行集束，使导线受力均匀，组合抗拉断力成倍增加。与传统线材相比，因为集束而使案件频发的盗割行为大为降低。
第六，相位判别容易。由于其对称组合的结构特征，使得相位判别十分容易，只要稍加观察就不会造成错误接线。其可分裂的特性便于导线散热和分支接线，组合后又提高了抗拉断力。
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