近年来，我国的社会用电量持续上升，由此带来的安全风险也持续上升。据国家能源局公布的数据显示，从发生原因来看，2020年我国由于电气引起的火灾达8.5万起，占比33.6%，其中因短路、过负荷、接地、接触不良（诱因漏电或漏电造成后果）占比68.9%；全国每年因触电、漏电引发人身死亡8000余人。郴州苏仙区每年因漏电造成电量损失数百万千瓦时。
1.1 设备现状
为避免漏电的危害，一般采取在供电回路中安装漏电开关（在用电系统中主要有总保和家保，分别对应漏电塑壳断路器和带漏电的空气开关）。漏电开关可检测回路漏电并启动跳闸，它能防止用电过程中的单相触电事故；能及时切断电气设备运行中的单相接地故障，防止因漏电引起的电气火灾事故；能防止由于电气设备和电气线路漏电引起的触电事故。
目前低压配电台区出线配置电子式剩余电流动作断路器，入户配置带漏电保护的空气开关，综合配电箱配置普通空气开关和带漏电的空气开关，均不带通讯功能，数据只能在现场查看，无法将数据上传至后台查看分析处理。如出现漏电点不能及时查找并解决，只能被迫退出漏保功能当做普通断路器使用，存在极大的安全隐患。
现有常规火灾消防控制系统，配电箱总开关采用智能型万能断路器，末端开关根据需求采用带漏电的开关，就地组成传统火灾消防控制系统，只能现场查看数据，或无数据，无法将数据上传至后台查看分析处理。如遇漏电无法及时处理，只能被迫退出漏电功能。
工商业、学校、医院等项目部分使用漏电开关，一般无控制系统，无法利用数据上传至后台查看分析处理。如遇漏电无法及时发现并得到处理，一般只是采用退出漏电功能。
现实中将断路器或空气开关漏电功能退出，只是权宜之计，无法真正解决线路问题，线路实际上是在带病运行，存在严重安全隐患，威胁人身设备安全，随时可能引发电气火灾。
1.2 运维方式
低压配电线路漏电是一种常见的故障，只有查找到漏电点，消除漏电故障才能真正保证人身设备安全，消除短路、火灾隐患，避免漏电经济损失。
目前查找或解决漏电的方法比较简单落后，主要方法有：针对每个不同的回路采用钳形电流表测量漏电电流，寻找漏电点；安装有智能电能表的回路，通过用电信息采集系统先分析数据，再采用钳形电流表查找漏电电流，寻找漏电点，查找不到故障点直接退出漏电功能。
查找或解决方法存在以下问题：查找故障效率低，需要大量人力，且耗时较长；不适合隐蔽线路及空间非常狭小地方操作，需要有较强的专业技能人员分析；被迫退出漏电功能回路带病运行，存在严重安全隐患。
针对现状，基于物联网技术，笔者开发了一种漏电、窃电、电缆相位识别、台区挂靠关系识别的物联网漏电检测试验装置（又称漏电克星）。
2.1 装置原理
装置原理基于基尔霍夫电流定律：流入电路任何节点的复数电流的代数和等于零。线路和电气设备正常时，各相电流的矢量和等于零，剩余电流互感器的二次绕组无信号输出；当发生接地故障时，各相电流的矢量和不为零，故障电流在剩余电流互感器的环形铁芯中产生磁通量，二次绕组发出相应的电信号。电信号经智能采集模块通过移动4G物联卡通信，将被检测信息上传至云平台并将数据分析处理。装置原理如图1所示。
图1 装置原理简图
2.2 技术要求
（1）可同时采集多处（1对1，1对2，1对3，1对4）400V三相四线或220V二线制供电点的漏电流、电流、电压、导线温度等实时数据。
（2）采集电流可选择不同电流等级。
（3）电流互感器、剩余电流互感器采用可开启式，方便现场巡检、排查、操作人员进行带电作业检测操作，供电线路不需要停电检修，对用户生产、生活用电不造成任何影响。
（4）监测器的工作电源可采用市电380V或DC12V电池，电流互感器至监测器之间采用导线连接，拆装方便。
（5）建立数据读取、比对、分析平台App，可在安卓、鸿蒙、苹果、Windows系统运行，服务器租用云平台，监测器至云平台采用4G通讯。
（6）接线简单，App界面操作简单。
3.1 硬件部分
设计3种型号产品实现漏电检测全覆盖，应用场景如表1。
漏电检测装置主要由传感元器件、检测主机、分析处理平台构成，如图2所示。
图2 B型漏电克星
3.2 软件部分
（1）电信号在线监控、分析，对供电线路电流、电压、温度、漏电电流等参数进行在线监控及分析，自动或手动比对漏电电流。
（2）多个漏电克星主机数据（电流、电压、漏电流等）显示在一个界面，设计虚拟开关（接入数据的，没有接入信号的通过字体颜色区别）。
（3）1对1组合模式、1对多组合模式数据自动比对分析。
（4）历史数据记录及查询，历史数据保存24个月。
4.1 A、B型装置使用方法
（1）选择2个以上检测点，不限距离，需4G信号（无4G信号，数据显示在漏电克星主机）。
（2）检测电流、漏电流数据，将漏电克星主机与移动电源接通，确认模块电源输入成功，模块液晶显示正常；检测电流、漏电流、电压、功率数据，将漏电克星主机与市电ABCN接通（不需外接移动电源），确认漏电克星液晶显示正常。
（3）选择需要采集的如电流、电压、温度、剩余电流等配件按接线图进行接线。
（4）平板电脑连接网络（连接测试人员手机热点），登入漏电克星App软件，实现各项检测参数实时检测，设置剩余电流比对监测模块，读取监测点之间漏电电流差值。
（5）缩小测试范围，再次测试，直至找到漏电点。
4.2 C型装置使用方法
（1）选择入户总开关为检测点，需4G信号（无4G信号，数据显示在漏电克星主机）。
（2）分断入户总开关。
（3）将C型漏电克星进线、出线分别接入入户总开关上下端，将漏电克星保护接地线连接好。
（4）将C型漏电克星连接网络（连接测试人员手机热点），登入漏电克星App软件，实现各项检测参数实时检测，读取监测漏电电流值。
（5）合上其他分支回路空气开关，根据电信号数据判断漏电回路。
（6）缩小分支回路供电范围，再次测试，直至找到漏电点。
该设备自研发以来，在不同场合、不同人群中进行操作，在排除漏电安全隐患、节约能源、防窃电等方面效果显著。
案例1，某单位办公楼，共6层，约200余间办公室，因回路漏电无法排查漏电点，取消开关漏电功能供电。投入漏电克星A型、B型、C型各1台，人员4人，时间半天，成效显著，查找到漏电点3处，解决了常年漏电问题，消除了重大火灾隐患，年减少电量损失12000千瓦时，挽回7000余元经济损失。
案例2，某供电服务站于2021年12月利用漏电克星设备检测漏电、窃电及电缆相位识别及辨别台区挂靠关系，共清理4个台区挂靠关系错误，4起窃电行为，查出10个台区38处漏电点。台区总保投运率提升至97%，很快能够实现台区漏保投运率100%。
案例3，某电工利用C型装置检测家庭漏电，查找1个漏电点平均时间30分钟，2020年12个月查找漏电20处，产生经济效益1万余元。
漏电克星使用方便，简单易学，能有效解决漏电、窃电、电缆相位识别及辨别台区挂靠关系。较传统方法效率提高20倍以上，具有很强的可推广性。切实能使台区总保投运率达100%，非常便于查找因漏电引起的疑难杂症，保证人身设备安全，消除因漏电造成的短路故障及火灾隐患，对保证电网安全稳定运行具有积极作用，可在多个行业应用。
作者： 国网郴州市苏仙区供电公司
张晗飞 刘立兵 张运军
策 划 ： 朱 泌 生
审 核 ： 肖朝晖
责 任 编 辑 ：熊 大 令
美 术 编 辑 ： 熊 大 令
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