引言

目前，我国低压配电系统已与IEC（国际电工学会）接轨，《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92将低压配电系统分为TT、TN、IT3种系统。这3种形式各有优缺点，但在现场用电过程中还存在低压配电系统接地形式混用的做法，导致许多不该发生的人身伤亡和电气事故。为防止该类事故的发生，漏电开关已广泛应用在各种低压配电系统中。在结合相关研究的基础上，利用工业网络通信技术和嵌入式控制技术，设计了一套远程漏电试验装位功能，可以实现地面远程一键操作、数据记录自动存储、试验报告自动生成，减少了巡检人员投入，消除人工进行漏电试验的潜在隐患，提高了漏电试验的效率。

1漏电试验原理

目前，低压漏电保护装置按其工作原理主要分为附加直流电源式、零序电流（功率）方向式、自动复电式和旁路接地式；按其保护功能又可以分为无选择性漏电保护、有选择性漏电保护及漏电闭锁。低压馈电开关合闸后，当需要做漏电试验的时候，现场作业人员按下开关箱体外面的漏试按钮LS，开关内部的继电器J1线圈通电吸合，J1的常开触点J1-1闭合，主回路对地的绝缘电阻值下降，利用零序电流互感器LH采集零序电流信号，同时利用三相电抗器SK和信号变压器SH采集零序电压信号，零序电流、零序电压信号经保护器ZB进行数据处理后，输出相应的漏电故障信息，同时控制输出接点（43-44）断开，时间继电器BJ线圈失电，中间继电器ZJ线圈失电，继电器QF线圈失电，真空断路器脱扣跳闸，实现漏电保护的功能。该方案需要人工深入现场按压低压馈电开关漏电试验按钮，劳动强度大、效率低，存在漏检隐患。

2远程漏电试验系统方案设计

基于原电力监控系统进行深度开发，利用现有通信网络及相关设备，避免重复建设和投入浪费，以最低的成本投入，实现变电所开关漏电试验在地面的远程操作。

远程监控平台负责整个供电系统的监控，通过监控软件下发漏电试验指令，实现对开关的远程漏电试验。同时可以实时检测电压、电流、有功功率的大小，完成漏电试验记录，生成漏电试验测试报告。

监控分站连接各远程漏电试验模块及光纤通信网，用于网络协议转换。漏电试验模块之间采用CAN总线通信，经监控分站实现CAN总线/光纤以太网转换。

远程漏电试验模块结构框图。主要包括电源模块、STM32微控制器模块、开关量输入、继电器输出、CAN总线通信接口、RS-485通信接口。

RS-485总线用于与馈电开关、磁力启动器等设备进行通信，读取设备的电压、电流、故障代码。CAN总线通信接口用于远程漏电试验模块之间的通信，传输设备运行参数，接收远程控制命令。

远程漏电试验模块无源开关量输入用于检测开关合闸位置，4路无源开关量输出用于实现馈电开关分闸、合闸、漏电试验、故障复位功能。

将继电器无源开关量输出接口的引出线缆K1_NO、K1_COM并联接到护装置的漏电试验按钮上。如漏电试验按钮为常闭接点，需将K1_NC、K1_COM串接到漏电试验按钮上。合闸、分闸、复位控制出口可根据需要接到相应的合闸、分闸按钮上。

3远程漏电试验模块设计

3.1网络通信接口电路设计

RS485总线是一种常见的串行总线标准，采用平衡发送与差分接收的方式，具有抑制共模干扰的能力。CAN是控制器局域网络（ControllerAreaNetwork，CAN）是一种能够实现分布式实时控制的串行通信网络，属于CSMA/CD（多路载波侦听/冲突检测）+AMP（基于消息优先级的冲突检测）总线，具备错误检测能力。本系统使用STM32和MAX485实现485通信，使用TJA1004实现CAN通信，同时具备RS485与CAN总线两种通信接口，分别用于漏电试验模块与馈电开关，以及漏电试验模块之间的通信，CAN总线网络主要挂在CANH和CANL上，各个通信模块通过CANH和CANL这两条线实现信号的串行差分传输，为了避免反射和干扰，需要在CANH和CANL之间接上120Ω的终端电阻。

3.2继电器驱动电路设计

远程漏电试验模块数字量输出接口采用继电器作为执行机构，继电器驱动电路。STM32通过光电耦合器驱动继电器，实现信号的隔离，同时将继电器无源常开、常闭触点（NO、COM、NC）引出，用于驱动相关设备。

3.3底层监控软件设计

远程漏电试验模块底层控制程序流程。首先进行端口初始化，配置通信参数，然后通过RS-485通信程序，读取馈电开关的电压、电流、有功功率等参数，通过CAN通信程序与远程监控中心通信，将设备运行数据上传，接收远程发送的控制命令，实现远程漏电试验、合闸、分闸、复位等操作。

4实验测试

利用STM32开发板，搭建了实验系统，如图7所示。利用远程监控平台，下发漏电试验指令，实现对开关的远程漏电实验，记录试验结果。通过该系统可以实现远程漏电试验，自动记录试验结果。

5开关漏试故障及使用维护注意事项

1）每天应对漏电保护装置运行情况进行检查和试验，同时检查辅助接地极和局部接地极安设是否良好，观察万用表数值是否正常，如若电网绝缘水平下降到规定值，则应及时采取措施，设法提高网络的绝缘电阻值，以防跳闸事故发生。（2）每月要对漏电保护装置进行一次全面详细的检查与维护，定期检查各个控制线头是否接线良好，有无破损及受潮现象，各个触点接触是否良好，有无松动现象。（3）在电缆长度较长时，对地电容电流也加大，如若允许可对低压电网系统电容的变化及时修正，避免开关本身拒动造成上级电源开关越级跳闸现象发生，此时应适时对系统电容进行修正或选用具有调节补偿功能的开关，以实现消除系统电容变化对零序电压的影响。

结束语

通过远程漏电试验系统，作业人员只需在集控中心远程平台操作，系统自动完成漏电试验测试，记录测试结果。操作人员由原来的5人减少到1人，漏电试验时间从4h缩减至30min左右。解决了传统人工远程漏电试验带来的弊端，减少了人员投入，提升了试验效率，避免了“漏试”“假试”现象，提高了企业生产用电的安全性。

参考文献

[1]郭春平.检漏保护装置远方人工漏电跳闸试验技术必要性分析[J].安全，2020，51（12）：133-139.

[2]姜占东，魏巍，何军，等.低压电力设备远程漏电试验改造实践[J].工矿自动化，2023，49（S2）：142-145.

[3]张豪，路胜利.低压馈电开关漏电试验故障分析[J].煤炭与化工，2015，38（9）：127-128.

[4]高启业，李军.供电智能化建设关键技术[J].安全，2021，52（6）：153-157.

[5]刘波.智能化供电系统的防越级跳闸与远程漏试应用[J].工矿自动化，2021，47（1）：85-87.

[6]辛龙.基于物联网的设备远程漏电合闸装置研究[J].现代工业经济和信息化，2023，13（7）：101-102.