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淺談剩余電流動作繼電器在油氣田站場內監測路燈接地方式

更新時間： 2024-04-29　　點擊次數： 773次

安科瑞電氣股份有限公司上海嘉定 201801

【摘要】油氣站站場內路燈接地方式多采用TT系統，部分采用TN-S系統，但無論TT系統還是TN-S系統均存在相應問題，為解決相應問題，本文建議油氣田站場內路燈接地方式采用TN-S系統+局部TT系統。

【關鍵詞】接地方式；轉移故障電壓；剩余電流動作保護器

0引言

適合于油氣田場景下路燈接地方式，本文將淺談一下單獨采用TN系統或TT系統存在的問題，并提出解決合理化建議。

1接地方式

低壓配電系統，按其保護接地型式分為TN系統、TT系統和IT系統。*一個字母代表電源的帶電導體與大地的關系。T：電源的一點與大地直接連接；I：電源與大地隔離或電源的一點經高阻抗與大地連接。*二個字母說明電氣裝置的外露導電部分與大地的關系。T：外露導電部分直接接大地；N:外露導電部分通過與接地的電源中性點的連接而連接。

TN系統根據N線和PT線的不同組合分為TN-C系統、TN-S系統和TN-C-S系統。TN-C系統中的N線與PE線合為一根PEN線；TN-S系統中N線與PE線wan全分開；TN-C-S系統中前一部分為TN-C系統，后面一部分為TN-C，另一部分為TN-S系統。

由于油氣田站場內路燈接地系統采用TT或TN系統，故本文不對IT系統進行論述。

TN-S系統接地方式見圖1.1-1，TT系統接地方式見圖1.1-2。

2轉移故障電壓

在TN系統中，若任一相發生接大地故障，接地故障電流通過接地故障點、大地、配電變壓器的接地電阻返回到變壓器構成回路，由于接地故障點電阻較大導致故障電流較小，不足以使保護電器動作，故障電流就經配電變壓器的接地電阻，使電源星型結點、中性線、PEN線、PE線以及電氣裝置的外露導電部分都將帶對地故障電壓。轉移故障電壓示意見圖1.2-1。

3同一剩余電流動作保護電器所保護的設備應共用接地

若同一剩余電流動作保護電器內所保護的各個設備采用單獨接地，其中一設備中性線發生接地故障，由于中性線對地電壓接近零伏，剩余電流動作保護電器將不動作，故障將持續存在；另一設備發生相線接地故障，故障電流Id的一部分Id1經系統接地電阻返回電源，另一部分Id2則經中性線返回電源，Id2抵消了剩余電流動作保護電器內部Id，剩余電流動作保護電器存在拒動的可能性。設備均將持續帶故障電壓而引發電機事故。

若同一剩余電流動作保護電器內所保護的各個設備采用共用接地，則Id全為金屬性通路，Id值甚大。RCD雖然拒動，但過電流保護電器可瞬時動作，消除了電極危險。

4接地方式的對比

TN-S系統：油氣田站場內路燈采用TN-S系統，路燈存在因轉移故障電壓而使燈桿帶危險對地電壓的安全隱患。

TT系統：油氣田站場內路燈采用TT系統，根據《低壓配電設計規范》GB50054-2011的相關規定，TT系統中，配電線路的間接接觸防護的保護電器應采用剩余電流動作保護電器或過電流保護電器。因TT系統內發生接地故障時，其故障回路內除部分是金屬導體外，還串聯有電源側的系統接地和電氣裝置外漏墊墊部分的保護接地，其故障回路阻抗較TN系統的故障阻抗大，故障電流較小，為采用過電流防護電器設置很低接地電阻值的接地極是很困難的，故TT系統采用剩余電流動作保護電器。

同一剩余電流動作保護電器所保護的路燈需共用接地，故油氣田站場內路燈需重新敷設接地裝置將所有路燈相連，由于油氣田站場內路燈間距較大，共用接地裝置需重敷設熱鍍鋅扁鋼，對站場內同一剩余電流動作保護電器所保護的路燈進行可靠連接，導致接地部分費用較高，造成浪費。

5接地方式的意見

本文建議油氣田站場內路燈接地系統采用TN系統+局部TT系統，保護電器采用帶剩余斷路器，在保障安全的前提下，提高路燈接地系統的經濟性。

TN系統+局部TT系統，當出現轉移故障電壓時，局部TT系統能夠降低路燈金屬外殼對地電壓，保障人身安全；當發生單相短路接地故障時，剩余電流動作保護器靈敏度高，可直接配合斷路器切斷電路，保護設備及人身安全；當某一路燈中性線發生接地故障，另一路燈發生相線接地故障，斷路器可直接切斷電路，保護設備及人身安全。

6安科瑞ASJ系列產品介紹

安科瑞ASJ系列剩余電流動作繼電器和多回路剩余電流監測儀可與低壓斷路器或低壓接觸器等組成組合式剩余電流保護裝置，主要適用于交流50Hz，額定電壓400V及以下的TT和TN系統配電線路，用來對電氣線路進行接地故障保護，防止接地故障電流引起的設備損壞和電氣火災事故，也可用來對人身觸電危險提供間接接觸保護。

ASJ10/20系列剩余電流動作繼電器

ASJ60系列剩余電流監測儀

6.1功能介紹

ASJ10/20系列剩余電流動作繼電器具有以下功能：A型或者AC型剩余電流測量，剩余電流越限報警指示，額定剩余動作電流可設定，*限不驅動時間可設定，兩組繼電器輸出，具有就地，遠程“測試”、“復位”功能；

ASJ60系列剩余電流監測儀具有以下功能：16路剩余電流監測，1路預警繼電器輸出，16路報警繼電器輸出，2路DI輸入，自動重合閘功能，遠程通訊功能，遠程分合閘功能。

6.2技術指標

ASJ10/20系列剩余電流動作繼電器技術指標

項目		指標
		AC型		A型
輔助電源	電壓	AC110/220V（±10%）		AC/DC85~270V
	功耗	<5W		<5W
輸入	額定剩余動作電流I_△_n	0.03、0.1、0.3、0.5(A)		0.03、0.05、0.1、0.3、0.5、1、3、5、10、30(A)
	極限不驅動時間△t	0.1、0.5(s)		0、0.06、0.1、0.2、0.3、0.5、0.8、1、4、10(s)
	額定剩余不動作電流I_△_no	50%I_△_n		50%I_△_n
	動作特性	AC正弦交流電流		AC正弦交流電流、脈動直流電流
	頻率	50Hz±5Hz		50Hz±5Hz
	動作誤差	-20% ~ -10%I_△_n		-20% ~ -10%I_△_n
輸出	輸出方式	一組常開、一組轉換	一組常閉或常開、一組轉換
	觸點容量	5A 250VAC 5A 30VDC	AL1:8A 250VAC; 5A 30VDC AL2:6A 250VAC; 5A 30VDC
	復位方式	就地、遠程	就地、遠程、自動
環境	工作溫度	運行溫度：-20℃ ~ +55℃，存儲溫度：-30℃ ~ +70℃
	工作濕度	≤95%RH，不結露，無腐蝕性氣體場所
	海拔高度	≤2000m
	污染等級	3級
	安裝類別	Ⅲ類

ASJ60系列剩余電流監測儀技術指標

項目		指標
電源	電壓范圍	AC/DC85V~265V
電源	*大功耗	≤10VA
輸入	*大測量支路數	16路
	剩余電流測量范圍	1mA~30A
	額定剩余動作電流I△n	1 mA ~30A連續可調
	動作特性	AC正弦交流電流及脈動直流電流
	頻率	50Hz±5Hz
	動作延時	0~10s可設
	開關量	2路無源干接點輸入
輸出	輸出方式	1路水浸報警繼電器（常開） 16路剩余電流報警繼電器（常開）
輸出	觸點容量	AC 250V/3A DC 30V/3A
重合閘	次數	0~99連續可設
重合閘	間隔時間	0~999秒連續可設
通訊	方式1	RS485通訊，Modbus-RTU協議
通訊	方式2（可選）	4G無線通訊
環境要求	溫度	工作溫度：-10℃~55℃，存儲溫度：-30℃~70℃
	濕度	≤95%，不結露
	海拔	≤2500m
平均無guzhang工作時間		≥50000小時

6.3選用說明

剩余電流動作繼電器在應用時應注意低壓系統的接線型式。

系統形式

系統接線

說明

TT系統

采用ASJ。因為當發生單相接地故障時，故障電流很小，且較難估計，達不到開關的動作電流，外殼上將出現危險電壓。

TN-S系統

可采用ASJ。更快速靈敏切斷故障，以提高安全可靠性，此時PE線不得穿過互感器，N線要穿互感器，且不得重復接地。

其余接線型式需要改造成以上兩種型式使用，防止出線誤動作或者不動作的情況。剩余電流互感器的選擇應根據主回路的額定電流為參考選擇，

型號	孔徑	主回路額定電流	變比
AKH-0.66L45	45mm	80A	1A:1mA
AKH-0.66L80	80mm	250A	1A:1mA
AKH-0.66L100	100mm	400A	1A:1mA
AKH-0.66L150	150mm	630A	1A:1mA
AKH-0.66L200	200mm	1000A	1A:1mA
AKH-0.66L-260*100II	265*104mm	1000A	1A:1mA