低压配电系统漏电故障定位技术优化

一、引言

低压配电系统直接连接用户端，覆盖范围广、线路结构复杂，漏电故障是其高频故障类型。据行业统计，我国低压配电系统中 40% 以上的电气安全事故由漏电故障引发，快速精准定位故障点是降低事故损失、保障供电可靠性的关键。然而，传统定位技术受线路分支多、负载波动、电磁干扰等因素制约，在实际应用中存在明显短板[1]。因此，针对漏电故障特征优化定位技术，成为低压配电系统运维领域的重要研究方向。

二、低压配电系统漏电故障类型及成因

（一）故障类型划分

根据故障表现与发生机理，低压配电系统漏电故障可分为三类，不同类型故障的定位难点存在显著差异：

间歇性漏电：故障点接触电阻受环境影响（如湿度、温度变化）呈动态波动，导致漏电电流间歇性出现。此类故障常见于线路绝缘层局部老化、接头松动场景，因信号不持续，传统定位技术易漏检[2]。

永久性漏电：故障点绝缘层完全破损，形成稳定漏电通道，漏电电流持续且幅值较大。多由线路被外物击穿、设备内部短路引发，若未及时定位，易导致开关跳闸、设备烧毁，甚至引发电气火灾。

多点漏电：系统内存在两个及以上故障点，各点漏电电流叠加后信号特征复杂。传统定位技术基于单点故障模型设计，无法有效区分故障点数量与具体位置，易出现误判。

（二）故障成因分析

漏电故障的产生与线路状态、施工质量、环境条件及设备性能密切相关，具体成因包括：

线路老化：低压配电线路设计寿命通常为 15-20 年，超期运行后绝缘层易开裂、硬化，绝缘电阻下降，导致线路对地漏电。尤其在高温、潮湿环境中，老化速度加快，故障风险显著提升。

施工缺陷：线路敷设时若存在接头处理不规范、绝缘层破损等问题，长期运行中易形成故障点。例如，导线接头未做绝缘包裹，会因氧化、腐蚀导致接触电阻增大，进而引发漏电[3]。

环境干扰：潮湿、多尘、腐蚀性气体等恶劣环境会加速绝缘层损坏。如地下配电线路防水措施失效，雨水渗入会降低线路对地绝缘性能；化工厂区的腐蚀性气体会侵蚀绝缘层，引发漏电故障。

设备故障：配电系统中的变压器、断路器、接触器等设备，若内部绝缘部件老化或损坏，会导致设备对地漏电。例如，变压器绕组绝缘老化会造成绕组与外壳之间漏电，影响系统正常供电。

三、漏电故障定位技术优化方案

针对传统技术的缺陷，结合低压配电系统漏电故障特征，从硬件选型与系统集成两大维度提出优化方案，提升定位技术的实用性与可靠性：

（一）硬件选型优化

硬件是定位技术的基础，通过选用高精度、高稳定性的硬件模块，可从源头提升漏电信号采集与处理能力：

高精度采样模块：替代传统 8 位模数转换器（ADC）与普通电流互感器（CT），采用 16 位高精度 ADC 与宽频带电流传感器。16 位ADC 采样分辨率可达 0.1mA ，能精准捕捉微弱漏电电流信号；宽频带电流传感器频率响应范围为 0-1kHz ，可同时采集漏电电流的基波与谐波分量，为后续定位提供高质量数据支撑，避免因信号采集不完整导致的定位误差。

无线通信模块：摒弃传统有线通信方式，采用 LoRa 无线通信技术。LoRa 技术通信距离可达 5km ，抗干扰能力强，能适应低压配电线路分散、布线困难的场景，实现故障数据实时传输。同时，避免了有线通信线路故障导致的定位中断问题，保障数据传输稳定性。

高效处理模块：选用 ARM Cortex-M4 内核的微控制器（MCU），其运算速度可达 100MHz ，支持浮点运算，能快速处理采集到的漏电电流数据。相比传统 8 位 MCU，数据处理效率提升 3-5 倍，有效缩短故障响应时间，满足实时定位需求。

（二）系统集成优化

通过多模块协同与功能整合，提升定位系统的适应性、可靠性与运维便捷性：

多传感器数据融合：集成电流、电压、温度、湿度传感器，通过加权平均法融合多维度数据，减少单一传感器的不确定性。例如，电流传感器检测到漏电信号时，结合温度传感器数据判断线路温度是否异常，避免因线路温度升高导致的漏电误判；结合湿度数据，可区分环境潮湿引发的暂时性漏电与绝缘损坏导致的永久性漏电，提升定位准确性。

远程监控与诊断平台：搭建基于云平台的远程监控系统，现场定位装置将故障数据（如漏电电流幅值、故障时间、线路温度）实时上传至云端。运维人员可通过手机 APP、PC 端远程查看故障信息，包括故障位置、故障类型、故障严重程度，无需现场排查，大幅缩短故障处置时间。同时，云端平台可存储历史故障数据，为后续故障分析与预防提供依据。

自适应调整功能：赋予系统自学习能力，通过分析历史故障数据，自动调整故障检测阈值与运行参数，适应不同环境与故障类型。例如，在潮湿环境中，系统自动降低漏电电流检测阈值，提升对轻微漏电的灵敏度；针对间歇性漏电，动态调整采样周期，捕捉间歇性信号，避免漏检；面对多点漏电，自动优化数据处理逻辑，区分不同故障点的电流特征，实现多故障点精准定位。

四、结论​

低压配电系统漏电故障定位技术的优化，需围绕故障特征与传统技术缺陷展开。本文通过分析漏电故障的类型、成因及传统技术的不足，从硬件选型与系统集成维度提出优化方案：硬件层面采用高精度采样、无线通信与高效处理模块，提升信号采集与处理能力；系统层面通过多传感器融合、远程监控与自适应调整，增强定位技术的适应性与可靠性。优化后的技术可有效解决传统技术精度低、响应慢、抗干扰弱等问题，为低压配电系统漏电故障的快速精准定位提供支持，保障系统安全稳定运行。

参考文献

1. 岳首志 , 洪海生 , 邓祺 . 基于曲线特征聚类与信息聚合的电力负荷预测 [J]. 长沙理工大学学报 ( 自然科 版 ),2023,20(6):128-139.2. 邓志祥 , 潘建兵 , 黄灿英 . 基于傅里叶变换与最大关联距离相结合的配电网故障选线新方法 [J]. 电网与清 洁能源 ,2022,38(4):95-103.3. 汪倩 , 陈思磊 , 刘家欣 . 低压直流系统剩余电流检测技术研究综述 [J]. 高压电器 ,2023,59(6):1-12.王峻（1986-），男（汉族），黑龙江齐齐哈尔人，学士，任职于，讲师，研究方向：电子信息工程（电工类）。