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摘要:农村电力安全一直是电力系统相对薄弱的环节,极容易发生触电事故。本文通过对一起农电触电事故的调查,分析了触电事故发生的原因,指出漏电保护器拒动、接地电阻没有达到相关规定,是导致了触电事故的发生的主要根源。通过采取降低杆塔的接地电阻、对漏电保护器进行全面检查及全面做好巡查工作等措施,能有效减少农村触电事故发生的概率,对农电的安全具有指导意义。
关键词:农电触电事故;接地电阻;漏电保护器
前言
近几年,随着农村经济的快速变化,农村用电事业也随之获得了大力发展。但电力安全管理工作却相对薄弱,农村触电事故时有发生,轻者致伤致残,重者伤及性命。因此,分析此类触电事故的原因,并提出切实可行的防范措施,对保障广大人民的生命财产安全具有重要意义。
1 触电事故原因分析
2007年8月30日,湖南某地发生一起触电死亡事故,当地一名村民因接触通信电缆线路终端杆拉线被电击致死。我们到现场对发生触电事故的地点及环境进行了认真的调查,对漏电保护器情况、发生事故时电源接线方式进行了认真的分析和研究,得出事故原因如下:
1.1电力接户线与通信电缆线路之间的安全距离不够。现场调查发现,该用户家前30米处有一配电变压器,配变的380V出线直接与该用户连接,某通讯线恰好与此用户线交叉而过。事故发生时,电力线位于通信电缆线的上方,但安全距离不够,小于国标DL/T499-2001农村低压电力技术规程中规定的0.6米,再加上该接户线长久失修,绝缘皮老化破损,造成了电力线与通信电缆线路之间的空气击穿,电线直接对通信电缆放电。此时恰好该村民从通讯线下方经过,接触到通讯线路终端杆拉线,线路对人直接放电发生触电事故。事故发生后,进户线改为通信电缆线下方,但交叉距离仍不足30cm。
1.2通信线路终端杆拉线接地电阻过高。事故发生当天我们对事故现场做了接地电阻测试,测得的接地电阻大于100Ω,远高于12Ω的规定值,这样当发生单相接地事故时,过高的接地电阻对散流极为不利,以致拉线上存在极高的电位,具体分析如下:
当接户线对通信线路终端杆放电时,线路终端拉线有电流通过,电流将由接地点泄入大地,使接地点局部电位大大升高,其作用过程如图1所示。
图1人体触电电位分布
从图可见,当电缆上流过接地电流i时,此时人体所承受的电压如式(1—1)所示:
(1-1)
人体与线路之间形成的电位差;
接地電阻;
杆塔的等效电阻;近似计算可取0.7Ω。
流过通信线路终端杆的电流;可取额定电流为10A。
电击对人体的危害程度,主要取决于通过人体电流的大小和通电时间长短。电流强度越大,致命危险越大;持续时间越长,死亡的可能性越大,交流电压致命电流一般为50mA。根据欧姆定律(I=U/R)可以得知流经人体电流的大小与外加电压和人体电阻有关,人体电阻一般可达5000Ω。在时间相同的条件下,当接地电阻Rg为100Ω时,人体与线路之间形成的电位差为1007V,通过人体的电流为201.4mA,远远大于致命电流。而当接地电阻Rg小于12Ω时,人体与线路之间形成的电位差只为127V。通过人体的电流为25.4mA,无生命危险。因此,必须接地电阻达到规定值时(小于12Ω),才不发生生命危险。
1.3通信线路终端杆拉线接地不良,形成接地装置上的开路。经现场调查发现,拉线接地与接地极连接不合格,不是通过焊接或螺栓连接,而是直接扣接在一起,且一侧已严重锈蚀,再加上接地极安装不规范,延伸太长行人很容易触及,当通讯线有电流经此接地线入地时,由于整个接地装置形成电气上的开路,造成泄流不畅导致事故发生。
1.4 漏电保护器拒动。对事故电力线路段对应的电力变压器漏电保护器进行单相接地短路试验发现漏电保护器全部拒动,可见漏电保护器存在严重问题。漏电保护器的作用是为了防止由漏电引起的触电事故、火灾事故以及监视或切除一相接地故障,其原理如下:
漏电保护器是由零序电流互感器、漏电脱扣器、脱扣机构、主开关、实验按钮等五部分组成见图2所示。倘若发生被保护设备的接地故障电流作用于漏电保护器的漏电脱扣器上的情况,其电流超过预定值时,则会立即出现开关跳闸,从而切断了故障电路。一般来说在正常情况下,各相电流的相量和等于零。由此,各相电流在零序电流互感器铁芯中感应的磁通量之和也等于零。这时,由于零序电流互感器的二次侧绕组无信号输出,主开关仍处于闭合状态,电源继续向负载方向供电。
图2 漏电保护器的组成
当发生接地故障,或设备绝缘损坏、漏电,或人触及带电体时,主回路中各相电流的相量和不再为零。则会出现故障电流在零序电流互感器的环形铁芯中产生磁通,从而导致二次侧感应电压迫使脱扣线圈励磁,强令主开关跳闸,切断供电回路。
当设备漏电时,会出现两种现象:
(1)三相电流的平衡遭到破坏,出现零序电流,即
(1-2)
(2)金属外壳出现对地电压,即
(1-3)
式中为接地装置的接地电阻(Ω)。
漏电保护装置就是通过检测机构取得的以上两个不正常量。和经过中间机构的转换和传递,使保护装置动作,并通过开关切除电源。电气设备漏电时,将呈现异常的电流或电压信号,漏电保护装置通过检测、处理此异常电流或电压信号,促使执行机构动作。
漏电保护器具有动作灵敏,切断时间迅速的性能。当人体直接触及220V带电体时,漏电保护器迅速以0.1秒的时间快速切断电路。这时流过人体(一般人体电阻为1000Ω左右)的触电电流为220/1000=220(mA),其电击能量为:220(mA)×0.1(S)=22mA·S<30mA·S。目前我国现行规定:对人体安全的电击能量为:1·T=30mA·S,可以明显看出,当装有漏电保护器之后,即使发生了接地故障,接触电压在还没有达到危及人身生命时,漏电保护器就会立即切断电源回路。其理由是:在住宅建筑电气设计时,设计者已为用户所安装的漏电保护器选择了额定动作电流小于或等于30mA,动作时间为0.1秒。当发生接地故障时,只要有漏电电流产生,就会在漏电电流小于或等于30mA时,漏电保护器就立刻动作,切断了电源回路。同时,30mA的电流在0.1秒时间内作用于人体不会危及生命安全。当人们一旦触及220V带电体时,漏电保护器会在0.1秒时间内迅速作出反应,而不致出现生命危险。但在现场调查中却发现漏电保护器全部拒动,导致事故发生后无法及时跳闸,切断电源,最终导致触电事故的发生。 1.5监管运行维护上的问题。对于事故发生的隐患如漏电保护器的检查、终端杆的接地不合格、接户线和通信线交叉跨越时的安全距离等问题未能及时巡视、发现。在事故现场,还看到事故发生周围有多处随意拉架的380v低压电线极不规范,缺乏相应的安全管理,如果电线外皮破损被小孩或行人接触,极有可能再次造成触电伤亡事故。
2 整改完善措施
2.1严格履行农村低压电力技术规程中的相关规定。根据DL/T499-2001农村低压电力技术规程第9.3.10条的规定:接户线、进户线与通信线、广播线交叉时,当接户线、进户线位于通信线、广播线上方时距离不得小于0.6米;下方时,距离不得小于0.3米。但是在实际工作中,很多地方没有真正达到此规定,电力部门应严格履行《农村低压电力技术规程》中的相关规定,坚决避免电力线路和通信线路有交叉跨越距离小、绝缘破损的隐患存在。
2.2做好巡视工作,发现隐患立即排除。电力线路绝缘破损与通信线路钢绞线直接接触是导致这次电击事故的直接原因,当地工作人员应立足本岗位,检查平时容易忽略的地方,如经常检查电力线路和通信线路的交叉跨越情况、绝缘情况。电力部门应在安监部门指导下开展一次较大范围内的安全大检查,全部检查在低压用电安全方面存在的隐患,特别是380v低压用电网络,变压器台区管理存在的问题并及时消除。发现问题,立即解决,排除隐患。
2.3 降低接地电阻。根据国标GBJ79-85工业企业通信接地设计规范第二章第三节2.3.1条的規定:设于空旷地区的各种型式架空通信线路的终端杆应设置避雷针及其接地,中间电缆处终端杆避雷装置接地电阻最高不能大于12Ω。通信部门应根据工业企业通信接地设计规范,检查通信线路拉线的安装是否规范,全面测试接地电阻,不合格的应立即整改。
2.4 抓好农村用电管理,对漏电保护器进行全面检查。电力部门需制定漏电保护器的采购、安装、验收和运行维护规定。对于不合格的漏电保护器进行更换或处理,确保漏电保护器百分之百投运及正确动作。明确漏电保安器的分级管理责任,把漏电保护装置管理制度落到实处,提高漏电保安器的安装率和投运率,对于直接接触电击防护时,应选用高灵敏度、快速动作型的漏电保护器,以确保广大人民群众的用电安全。
2.5 进行安全知识教育。电力部门应在安监部门指导下开展一次大范围内的安全宣传、向广大电力用户宣传安全用电知识,并组织电力部门对各农村电管所的职工和农电工开展一次全面安全教育和培训,特别是要培训漏电保护器的运行维护知识和技术及安全用电监管技术,管理好农村安全用电。电力部门应从这次事故中吸取教训,认真检查、排除各自在安全管理上存在的隐患和漏洞,把安全工作落实到实处。
3 结论
农村供电因面广量大,一直是电力部门安全管理的难点。本文正是针对一起农村触电的原因进行分析,找到了农网事故频发的原因,有针对性的提出了对漏电保护器进行全面检查、严格履行农村电力安全相关规定、降低接地电阻以及抓好安全管理等技术整改措施,为杜绝此类事故的再发生,提供了宝贵的经验。但同时我们也应该注意到只有建立健全农电安全管理体系,明确各级安全职责。坚持“谁主管、谁负责”、认真落实农电安全岗位责任,使每个农电人员各负其职,各司其职、多尽其职。
参考文献:
[1]钟新华.农电触电事故分析和对策[J].
[2]魏承淼.农村低压触电事故的原因及防范[J].农村电气化,2007(10)28-29
[3]王子明,胡开元.漏电保护器的原理及选用原则[J].科协论坛,2007(4)218-219
[4]田广瀛.农村用电的安全管理[J]. 电力安全技术,2001,3(4):6-7
[5]马忠山,吕天鹏.低压配电线路的单相接地保护[J].中国科技信息(24)32-33
[6]中国人民共和国国家经济贸易委员会.DL/T 741-2001农村低压电力技术规程.北京:中国电力出版社,2001
关键词:农电触电事故;接地电阻;漏电保护器
前言
近几年,随着农村经济的快速变化,农村用电事业也随之获得了大力发展。但电力安全管理工作却相对薄弱,农村触电事故时有发生,轻者致伤致残,重者伤及性命。因此,分析此类触电事故的原因,并提出切实可行的防范措施,对保障广大人民的生命财产安全具有重要意义。
1 触电事故原因分析
2007年8月30日,湖南某地发生一起触电死亡事故,当地一名村民因接触通信电缆线路终端杆拉线被电击致死。我们到现场对发生触电事故的地点及环境进行了认真的调查,对漏电保护器情况、发生事故时电源接线方式进行了认真的分析和研究,得出事故原因如下:
1.1电力接户线与通信电缆线路之间的安全距离不够。现场调查发现,该用户家前30米处有一配电变压器,配变的380V出线直接与该用户连接,某通讯线恰好与此用户线交叉而过。事故发生时,电力线位于通信电缆线的上方,但安全距离不够,小于国标DL/T499-2001农村低压电力技术规程中规定的0.6米,再加上该接户线长久失修,绝缘皮老化破损,造成了电力线与通信电缆线路之间的空气击穿,电线直接对通信电缆放电。此时恰好该村民从通讯线下方经过,接触到通讯线路终端杆拉线,线路对人直接放电发生触电事故。事故发生后,进户线改为通信电缆线下方,但交叉距离仍不足30cm。
1.2通信线路终端杆拉线接地电阻过高。事故发生当天我们对事故现场做了接地电阻测试,测得的接地电阻大于100Ω,远高于12Ω的规定值,这样当发生单相接地事故时,过高的接地电阻对散流极为不利,以致拉线上存在极高的电位,具体分析如下:
当接户线对通信线路终端杆放电时,线路终端拉线有电流通过,电流将由接地点泄入大地,使接地点局部电位大大升高,其作用过程如图1所示。
图1人体触电电位分布
从图可见,当电缆上流过接地电流i时,此时人体所承受的电压如式(1—1)所示:
(1-1)
人体与线路之间形成的电位差;
接地電阻;
杆塔的等效电阻;近似计算可取0.7Ω。
流过通信线路终端杆的电流;可取额定电流为10A。
电击对人体的危害程度,主要取决于通过人体电流的大小和通电时间长短。电流强度越大,致命危险越大;持续时间越长,死亡的可能性越大,交流电压致命电流一般为50mA。根据欧姆定律(I=U/R)可以得知流经人体电流的大小与外加电压和人体电阻有关,人体电阻一般可达5000Ω。在时间相同的条件下,当接地电阻Rg为100Ω时,人体与线路之间形成的电位差为1007V,通过人体的电流为201.4mA,远远大于致命电流。而当接地电阻Rg小于12Ω时,人体与线路之间形成的电位差只为127V。通过人体的电流为25.4mA,无生命危险。因此,必须接地电阻达到规定值时(小于12Ω),才不发生生命危险。
1.3通信线路终端杆拉线接地不良,形成接地装置上的开路。经现场调查发现,拉线接地与接地极连接不合格,不是通过焊接或螺栓连接,而是直接扣接在一起,且一侧已严重锈蚀,再加上接地极安装不规范,延伸太长行人很容易触及,当通讯线有电流经此接地线入地时,由于整个接地装置形成电气上的开路,造成泄流不畅导致事故发生。
1.4 漏电保护器拒动。对事故电力线路段对应的电力变压器漏电保护器进行单相接地短路试验发现漏电保护器全部拒动,可见漏电保护器存在严重问题。漏电保护器的作用是为了防止由漏电引起的触电事故、火灾事故以及监视或切除一相接地故障,其原理如下:
漏电保护器是由零序电流互感器、漏电脱扣器、脱扣机构、主开关、实验按钮等五部分组成见图2所示。倘若发生被保护设备的接地故障电流作用于漏电保护器的漏电脱扣器上的情况,其电流超过预定值时,则会立即出现开关跳闸,从而切断了故障电路。一般来说在正常情况下,各相电流的相量和等于零。由此,各相电流在零序电流互感器铁芯中感应的磁通量之和也等于零。这时,由于零序电流互感器的二次侧绕组无信号输出,主开关仍处于闭合状态,电源继续向负载方向供电。
图2 漏电保护器的组成
当发生接地故障,或设备绝缘损坏、漏电,或人触及带电体时,主回路中各相电流的相量和不再为零。则会出现故障电流在零序电流互感器的环形铁芯中产生磁通,从而导致二次侧感应电压迫使脱扣线圈励磁,强令主开关跳闸,切断供电回路。
当设备漏电时,会出现两种现象:
(1)三相电流的平衡遭到破坏,出现零序电流,即
(1-2)
(2)金属外壳出现对地电压,即
(1-3)
式中为接地装置的接地电阻(Ω)。
漏电保护装置就是通过检测机构取得的以上两个不正常量。和经过中间机构的转换和传递,使保护装置动作,并通过开关切除电源。电气设备漏电时,将呈现异常的电流或电压信号,漏电保护装置通过检测、处理此异常电流或电压信号,促使执行机构动作。
漏电保护器具有动作灵敏,切断时间迅速的性能。当人体直接触及220V带电体时,漏电保护器迅速以0.1秒的时间快速切断电路。这时流过人体(一般人体电阻为1000Ω左右)的触电电流为220/1000=220(mA),其电击能量为:220(mA)×0.1(S)=22mA·S<30mA·S。目前我国现行规定:对人体安全的电击能量为:1·T=30mA·S,可以明显看出,当装有漏电保护器之后,即使发生了接地故障,接触电压在还没有达到危及人身生命时,漏电保护器就会立即切断电源回路。其理由是:在住宅建筑电气设计时,设计者已为用户所安装的漏电保护器选择了额定动作电流小于或等于30mA,动作时间为0.1秒。当发生接地故障时,只要有漏电电流产生,就会在漏电电流小于或等于30mA时,漏电保护器就立刻动作,切断了电源回路。同时,30mA的电流在0.1秒时间内作用于人体不会危及生命安全。当人们一旦触及220V带电体时,漏电保护器会在0.1秒时间内迅速作出反应,而不致出现生命危险。但在现场调查中却发现漏电保护器全部拒动,导致事故发生后无法及时跳闸,切断电源,最终导致触电事故的发生。 1.5监管运行维护上的问题。对于事故发生的隐患如漏电保护器的检查、终端杆的接地不合格、接户线和通信线交叉跨越时的安全距离等问题未能及时巡视、发现。在事故现场,还看到事故发生周围有多处随意拉架的380v低压电线极不规范,缺乏相应的安全管理,如果电线外皮破损被小孩或行人接触,极有可能再次造成触电伤亡事故。
2 整改完善措施
2.1严格履行农村低压电力技术规程中的相关规定。根据DL/T499-2001农村低压电力技术规程第9.3.10条的规定:接户线、进户线与通信线、广播线交叉时,当接户线、进户线位于通信线、广播线上方时距离不得小于0.6米;下方时,距离不得小于0.3米。但是在实际工作中,很多地方没有真正达到此规定,电力部门应严格履行《农村低压电力技术规程》中的相关规定,坚决避免电力线路和通信线路有交叉跨越距离小、绝缘破损的隐患存在。
2.2做好巡视工作,发现隐患立即排除。电力线路绝缘破损与通信线路钢绞线直接接触是导致这次电击事故的直接原因,当地工作人员应立足本岗位,检查平时容易忽略的地方,如经常检查电力线路和通信线路的交叉跨越情况、绝缘情况。电力部门应在安监部门指导下开展一次较大范围内的安全大检查,全部检查在低压用电安全方面存在的隐患,特别是380v低压用电网络,变压器台区管理存在的问题并及时消除。发现问题,立即解决,排除隐患。
2.3 降低接地电阻。根据国标GBJ79-85工业企业通信接地设计规范第二章第三节2.3.1条的規定:设于空旷地区的各种型式架空通信线路的终端杆应设置避雷针及其接地,中间电缆处终端杆避雷装置接地电阻最高不能大于12Ω。通信部门应根据工业企业通信接地设计规范,检查通信线路拉线的安装是否规范,全面测试接地电阻,不合格的应立即整改。
2.4 抓好农村用电管理,对漏电保护器进行全面检查。电力部门需制定漏电保护器的采购、安装、验收和运行维护规定。对于不合格的漏电保护器进行更换或处理,确保漏电保护器百分之百投运及正确动作。明确漏电保安器的分级管理责任,把漏电保护装置管理制度落到实处,提高漏电保安器的安装率和投运率,对于直接接触电击防护时,应选用高灵敏度、快速动作型的漏电保护器,以确保广大人民群众的用电安全。
2.5 进行安全知识教育。电力部门应在安监部门指导下开展一次大范围内的安全宣传、向广大电力用户宣传安全用电知识,并组织电力部门对各农村电管所的职工和农电工开展一次全面安全教育和培训,特别是要培训漏电保护器的运行维护知识和技术及安全用电监管技术,管理好农村安全用电。电力部门应从这次事故中吸取教训,认真检查、排除各自在安全管理上存在的隐患和漏洞,把安全工作落实到实处。
3 结论
农村供电因面广量大,一直是电力部门安全管理的难点。本文正是针对一起农村触电的原因进行分析,找到了农网事故频发的原因,有针对性的提出了对漏电保护器进行全面检查、严格履行农村电力安全相关规定、降低接地电阻以及抓好安全管理等技术整改措施,为杜绝此类事故的再发生,提供了宝贵的经验。但同时我们也应该注意到只有建立健全农电安全管理体系,明确各级安全职责。坚持“谁主管、谁负责”、认真落实农电安全岗位责任,使每个农电人员各负其职,各司其职、多尽其职。
参考文献:
[1]钟新华.农电触电事故分析和对策[J].
[2]魏承淼.农村低压触电事故的原因及防范[J].农村电气化,2007(10)28-29
[3]王子明,胡开元.漏电保护器的原理及选用原则[J].科协论坛,2007(4)218-219
[4]田广瀛.农村用电的安全管理[J]. 电力安全技术,2001,3(4):6-7
[5]马忠山,吕天鹏.低压配电线路的单相接地保护[J].中国科技信息(24)32-33
[6]中国人民共和国国家经济贸易委员会.DL/T 741-2001农村低压电力技术规程.北京:中国电力出版社,2001