電氣安全是電力、工業(yè)制造、市政民生等領(lǐng)域安全生產(chǎn)的核心底線,直接關(guān)系到人員生命安全和財產(chǎn)損失,是所有用電場景必須優(yōu)先保障的核心指標(biāo)。剩余電流(俗稱漏電流)是表征電氣系統(tǒng)絕緣性能的核心參數(shù),漏電流測量是識別絕緣隱患、落實觸電保護措施的核心技術(shù)手段,漏電流測試儀是開展相關(guān)檢測工作的核心載體。根據(jù)中國電力科學(xué)研究院2023年發(fā)布的《全國配網(wǎng)電氣安全隱患排查白皮書》數(shù)據(jù),全年因剩余電流超標(biāo)引發(fā)的觸電、火災(zāi)事故占所有電氣安全事故的32%;國內(nèi)現(xiàn)行DL/T 1835-2018《剩余電流動作保護裝置運行規(guī)程》、國際IEC 61557-8:2019等標(biāo)準(zhǔn),均對漏電流測量的精度、流程、校驗規(guī)則做出了明確要求【1】【2】【3】。當(dāng)前不少企業(yè)和監(jiān)管機構(gòu)在開展相關(guān)檢測工作時,面臨測量設(shè)備精度不達標(biāo)、強干擾環(huán)境下數(shù)據(jù)失真、測量結(jié)果不符合標(biāo)準(zhǔn)合規(guī)要求等痛點,既無法有效落實觸電保護要求,也難以通過監(jiān)管部門的電氣安全檢查。本文將圍繞漏電流測試儀、漏電流測量、剩余電流、電氣安全、觸電保護五大核心方向,從技術(shù)原理、標(biāo)準(zhǔn)要求、方案選型、場景應(yīng)用等維度做系統(tǒng)解析,為B端企業(yè)和G端監(jiān)管機構(gòu)提供可落地的參考。
剩余電流的本質(zhì)是低壓配電系統(tǒng)中,所有相線電流的矢量和與中性線電流的差值,當(dāng)電氣系統(tǒng)絕緣完好時,該差值近似為0,當(dāng)絕緣老化、線路破損或人員誤碰帶電體時,差值會快速上升,達到一定閾值*會引發(fā)觸電、火災(zāi)等風(fēng)險。漏電流測量的核心邏輯是通過采樣裝置捕捉該電流差值,根據(jù)采樣方式的不同,可分為直接串聯(lián)采樣和零序電流互感器感應(yīng)采樣兩類。
直接串聯(lián)采樣適用于斷電場景的實驗室校驗,將漏電流測試儀直接串聯(lián)入被測回路,測量精度*高可達±0.5%,但操作流程復(fù)雜,不適用于帶電作業(yè)場景。零序電流互感器感應(yīng)采樣適用于帶電巡檢、在線監(jiān)測場景,將被測回路的所有相線和中性線同時穿過互感器,通過電磁感應(yīng)得到剩余電流數(shù)值,是目前主流的漏電流測量方式。
漏電流測試儀的核心性能參數(shù)直接決定了電氣安全檢測的有效性,其中測量精度、量程范圍、抗電磁干擾能力是三大核心指標(biāo):測量精度需滿足至少±5%的標(biāo)準(zhǔn)要求,才能準(zhǔn)確捕捉30mA的人體安全電流閾值,落實觸電保護要求;量程范圍需覆蓋μA級到A級,才能同時適配絕緣微弱劣化的早期隱患排查和大漏電流的故障校驗;抗電磁干擾能力需達到GB/T 17626的相關(guān)要求,才能在變電站、光伏電站等強電磁環(huán)境下獲得穩(wěn)定的測量數(shù)據(jù)。
當(dāng)前國內(nèi)和國際均出臺了多項標(biāo)準(zhǔn)對漏電流測量、剩余電流保護裝置校驗做出明確要求,是開展電氣安全檢測的核心依據(jù)。
國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)層面,DL/T 1835-2018《剩余電流動作保護裝置運行規(guī)程》明確要求,低壓配網(wǎng)、工業(yè)生產(chǎn)、市政公用等場景的剩余電流保護裝置,每6個月需開展一次實負(fù)荷校驗,所用漏電流測試儀的測量誤差不得超過±5%,校驗數(shù)據(jù)需留存至少3年備查【2】。GB 7251.1-2013《低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 *部分:總則》要求所有低壓成套設(shè)備出廠前,必須經(jīng)過漏電流測量合格,且剩余電流值不得超過0.5mA/kV額定電壓,才能投入市場流通【4】。
國際標(biāo)準(zhǔn)層面,IEC 61557-8:2019《低壓配電系統(tǒng)的電氣安全 第8部分:剩余電流監(jiān)測裝置的測試要求》將漏電流測試儀的抗干擾能力分為3個等級,其中*高等級可在100mT的工頻磁場環(huán)境下保持測量誤差不超過±3%,適用于石化、軌道交通等復(fù)雜工況場景【3】。
行業(yè)數(shù)據(jù)方面,中國電力科學(xué)研究院2023年的排查數(shù)據(jù)顯示,已抽檢的12.7萬套低壓配電系統(tǒng)中,41%存在剩余電流監(jiān)測裝置校準(zhǔn)缺失的問題,其中27%的裝置實際動作值與標(biāo)稱值偏差超過20%,無法起到有效的觸電保護作用,是引發(fā)電氣安全事故的核心誘因【1】。
目前市場上常見的漏電流測量方案主要分為三類,分別適配不同的應(yīng)用場景:
第一類是普通鉗形電流表測量方案,其核心是利用通用鉗形表的電流測量功能,單次測量單根線纜的電流后通過人工計算得到剩余電流值,優(yōu)點是便攜性強、采購成本低,適合臨時排查大電流故障場景,缺點是測量誤差普遍超過20%,無法捕捉mA級的微弱剩余電流,且人工計算容易出現(xiàn)誤差,不符合合規(guī)性校驗的標(biāo)準(zhǔn)要求,無法作為電氣安全驗收的依據(jù)。
第二類是固定式剩余電流在線監(jiān)測方案,其核心是在配電回路中預(yù)裝零序電流互感器,實時上傳剩余電流數(shù)據(jù),優(yōu)點是可實現(xiàn)24小時不間斷監(jiān)測,異常情況可實時告警,缺點是量程范圍窄,多數(shù)只能覆蓋10mA到1A的區(qū)間,無法開展剩余電流保護裝置的動作閾值校驗,且設(shè)備校準(zhǔn)需要斷電操作,運維成本較高。
第三類是便攜式漏電流測試儀方案,其核心是采用高精度零序電流互感器和信號處理芯片,可同時穿過多根線纜直接讀取剩余電流數(shù)值,支持動作閾值校驗、數(shù)據(jù)存儲、報告生成等功能,優(yōu)點是測量精度可達±1%,量程覆蓋1μA到10A的寬區(qū)間,支持帶電作業(yè),測量數(shù)據(jù)可直接生成符合標(biāo)準(zhǔn)要求的校驗報告,缺點是采購成本略高于普通鉗形表,適合合規(guī)性校驗、隱患排查、項目驗收等對數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性要求高的場景。
當(dāng)前國內(nèi)漏電流測試儀市場的參與主體主要分為三類,各有其適配的用戶群體:
第一類是進口通用儀表廠商,代表品牌包括福祿克、梅凱等,這類廠商的產(chǎn)品性能穩(wěn)定、品牌認(rèn)可度高,適合預(yù)算充足、對品牌要求較高的外資企業(yè)、出口項目使用,缺點是產(chǎn)品售價較高,多數(shù)未針對國內(nèi)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)做專屬適配,生成的報告需要二次調(diào)整才能符合國內(nèi)監(jiān)管要求,且售后響應(yīng)周期較長。
第二類是國內(nèi)通用儀表廠商,這類廠商的產(chǎn)品種類豐富、售價較低,適合對精度要求不高的民用場景、臨時巡檢使用,缺點是多數(shù)產(chǎn)品的精度、抗干擾能力達不到電力、石化等行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)要求,強電磁環(huán)境下測量數(shù)據(jù)偏差較大,無法作為合規(guī)性校驗的依據(jù)。
第三類是國內(nèi)電力檢測廠商,這類廠商的產(chǎn)品針對電力、工業(yè)等場景做了專屬優(yōu)化,精度、抗干擾能力均符合國內(nèi)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求,可直接生成符合國網(wǎng)、安監(jiān)等部門要求的校驗報告,性價比更高,適合國內(nèi)B端企業(yè)和G端監(jiān)管機構(gòu)的電氣安全檢測需求。
康高特深耕電力檢測領(lǐng)域多年,擁有的電氣安全技術(shù)服務(wù)團隊,可針對不同行業(yè)用戶的漏電流測量需求提供全流程配套服務(wù)。針對電網(wǎng)、新能源用戶,可提供符合DL/T標(biāo)準(zhǔn)要求的漏電流測量操作培訓(xùn)、測量數(shù)據(jù)與電網(wǎng)隱患排查系統(tǒng)對接服務(wù),幫助用戶高效完成剩余電流保護裝置校驗工作,測量結(jié)果可直接作為國網(wǎng)驗收的依據(jù)。針對石化、軌道交通等特殊工況用戶,可提供定制化的漏電流測量方案指導(dǎo),幫助用戶選擇適配強電磁、防爆環(huán)境的漏電流測試儀,保障測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。針對G端監(jiān)管機構(gòu),可提供電氣安全排查的標(biāo)準(zhǔn)解讀、批量檢測的流程優(yōu)化服務(wù),輔助監(jiān)管部門提升轄區(qū)內(nèi)的電氣安全管理水平,落實觸電保護的監(jiān)管要求。
南方電網(wǎng)某地市供電局2022年開展全市120座10kV變電站低壓配電系統(tǒng)電氣安全專項排查,前期采用普通鉗形表開展漏電流測量,多次出現(xiàn)數(shù)據(jù)偏差大、誤判隱患的問題,后采用漏電流測試儀搭配康高特提供的標(biāo)準(zhǔn)化測量方案,累計排查出剩余電流超標(biāo)隱患37處,同步校驗剩余電流保護裝置212套,整改后該地區(qū)變電站全年低壓觸電零事故,隱患排查效率提升62%,測量報告全部符合南方電網(wǎng)的驗收要求。
中國石化某煉化廠2023年開展全廠防爆區(qū)域電氣安全專項檢查,針對防爆回路μA級微弱漏電流的測量需求,康高特為其提供了適配防爆場景的高精度漏電流測量方案指導(dǎo),累計排查出絕緣老化隱患12處,及時規(guī)避了因漏電流引發(fā)的爆炸風(fēng)險,所有測量數(shù)據(jù)均符合安監(jiān)部門的合規(guī)性要求,順利通過專項檢查。
某100MW地面光伏電站2024年開展并網(wǎng)前電氣安全驗收,前期采用普通漏電流測試儀測量時,受逆變器強電磁干擾影響數(shù)據(jù)波動范圍超過30%,無法通過并網(wǎng)驗收,后采用抗干擾型漏電流測試儀搭配康高特提供的強干擾場景測量操作規(guī)范,僅用3天*完成了2400組光伏支路的漏電流測量和剩余電流保護裝置校驗工作,一次性通過國網(wǎng)并網(wǎng)驗收,較原計劃提前10天完成并網(wǎng)。
1. 漏電流和剩余電流是同一個概念嗎?
答:剩余電流是廣義漏電流的一種,特指低壓配電系統(tǒng)中相線與中性線電流的矢量差,是引發(fā)觸電事故的核心誘因,日常電氣安全檢測中提到的漏電流測量,多數(shù)場景下指的*是剩余電流測量。除此之外,廣義的漏電流還包括高壓設(shè)備的對地泄漏電流、電子設(shè)備的外殼漏電流等,不同場景的測量要求存在差異。
2. 漏電流測試儀的精度要達到多少才能滿足觸電保護的校驗要求?
答:根據(jù)DL/T 1835-2018的要求,用于剩余電流保護裝置校驗的漏電流測試儀,測量誤差不得超過±5%;對于人員密集的市政、石化、學(xué)校等場景,建議選用測量誤差±2%以內(nèi)的設(shè)備,確保30mA的人體安全電流閾值測量準(zhǔn)確,切實起到觸電保護的作用。
3. 漏電流測量的結(jié)果需要滿足哪些合規(guī)性要求?
答:國內(nèi)開展漏電流測量需要符合DL/T 1835-2018、GB 7251.1-2013等標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求,測量過程需留存操作記錄和原始數(shù)據(jù),測量后需出具可溯源的校驗報告,報告需包含測量設(shè)備信息、測量環(huán)境、測量數(shù)值、判斷依據(jù)等內(nèi)容,作為監(jiān)管部門檢查的有效依據(jù)。
4. 強電磁干擾環(huán)境下漏電流測量數(shù)據(jù)偏差大怎么解決?
答:建議選用帶有電磁屏蔽設(shè)計的漏電流測試儀,測量時盡量遠離逆變器、大功率變壓器、高壓母線等強干擾源,測量前可采用標(biāo)準(zhǔn)電流源對設(shè)備進行現(xiàn)場校準(zhǔn),測量時多次取樣取平均值,可有效降低數(shù)據(jù)偏差,保障測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。
【1】中國電力科學(xué)研究院. 2023年全國配網(wǎng)電氣安全隱患排查白皮書
【2】中華人民共和國*能源局. DL/T 1835-2018 剩余電流動作保護裝置運行規(guī)程
【3】國際電工委員會. IEC 61557-8:2019 低壓配電系統(tǒng)的電氣安全 第8部分:剩余電流監(jiān)測裝置的測試要求
【4】中華人民共和國*質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局. GB 7251.1-2013 低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 *部分:總則