漏電保護(hù)分級(jí)淺談

1、淺談漏電保護(hù)器分級(jí)保護(hù)為了防止人身間接觸電和電氣火災(zāi)事故，在電氣工程中漏電保護(hù)形式一般采用分級(jí)保護(hù)，其除正確地選用和整定配電線路的保護(hù)電器，使其可靠地切斷故障線路外，更應(yīng)選擇分級(jí)保護(hù)間的級(jí)間配合。根據(jù)人身觸電時(shí)的安全保護(hù)要求和適應(yīng)分級(jí)保護(hù)的需要，漏電保護(hù)器按其分?jǐn)鄷r(shí)間分類(lèi)有快速型漏電保護(hù)裝置、延時(shí)型漏電保護(hù)裝置和反時(shí)限漏電保護(hù)裝置，共三種基本型?？焖傩吐╇姳Ｗo(hù)裝置沒(méi)有人為的延時(shí)，適用于單級(jí)保護(hù)或分級(jí)保護(hù)的末級(jí)保護(hù)。用于直接接觸保護(hù)時(shí)其漏電動(dòng)作電流小于30mA,選用快速型漏電保護(hù)器。延時(shí)漏電保護(hù)器加有人為的延時(shí)部件，適用于分級(jí)保護(hù)的首級(jí)保護(hù)，因此它只適用于間接接觸保護(hù)，其漏電動(dòng)作電流大于30mA

2、o反時(shí)限型漏電保護(hù)器是為了更好地配合電流/時(shí)間曲線而設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，其特點(diǎn)是漏電電流越大，分?jǐn)鄷r(shí)間越短；漏電電流越小，分?jǐn)鄷r(shí)間越長(zhǎng)。其適用于直接接觸保護(hù)，但目前我國(guó)沒(méi)有進(jìn)行推廣?，F(xiàn)從以下兩個(gè)方面進(jìn)行分級(jí)保護(hù)的討論：一、分級(jí)保護(hù)方式既要做好安全用電防護(hù)工作，減少觸電死亡事故，又可提高電網(wǎng)供電的可靠性，這是對(duì)漏電保護(hù)提出的全面要求。根據(jù)我國(guó)供電系統(tǒng)的實(shí)際狀況，采用漏電切斷分級(jí)保護(hù)方式是實(shí)現(xiàn)上述要求的根本途徑，目前在低壓電網(wǎng)中采用兩極漏電保護(hù)方式是可行的、有效的。1.系統(tǒng)的總保護(hù)或干線保護(hù)第一級(jí)保護(hù)為全網(wǎng)總保護(hù)或主干線保護(hù)，這一級(jí)保護(hù)用漏電斷路器可裝設(shè)在變壓器出線處或裝設(shè)于主干線的首端，其保護(hù)范圍為低壓

3、電網(wǎng)的母線，干線，及其配電裝置。當(dāng)上述電氣設(shè)備出現(xiàn)單相接地故障時(shí)，漏電保護(hù)器立即動(dòng)作，切斷電源，防止人身間接觸電事故，同時(shí)又作為分支線上漏電保護(hù)裝置的后備保護(hù)。2.分支保護(hù)或電路末端保護(hù)第二級(jí)保護(hù)為分支保護(hù)或電路末端保護(hù)。這一級(jí)保護(hù)用漏電保護(hù)裝置裝設(shè)在分支電路或電路末端或裝設(shè)在用電設(shè)備線路上。其保護(hù)范圍為一般用電設(shè)備。這一級(jí)保護(hù)以防止直接接觸觸電為主要目的，而各自保護(hù)面積則較小，確保其他非故障支路不間斷供電。由上述兩級(jí)保護(hù)構(gòu)成了一個(gè)漏電分級(jí)保護(hù)網(wǎng)。第一級(jí)保護(hù)擴(kuò)大了漏電保護(hù)的覆蓋面，提高了整個(gè)低壓電網(wǎng)的安全水平，第二級(jí)保護(hù)對(duì)一些條件惡劣而觸電危險(xiǎn)性較高的場(chǎng)合可提供直接接觸的補(bǔ)充保護(hù)，保證了非故障

4、回路的供電可靠性，安全性。二、分級(jí)保護(hù)的級(jí)間配合根據(jù)兩級(jí)保護(hù)的目的要求和被保護(hù)電網(wǎng)的三相不平衡泄漏電流的實(shí)際情況，對(duì)兩級(jí)漏電保護(hù)裝置的動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)間應(yīng)當(dāng)有選擇性，以達(dá)到兩級(jí)保護(hù)的協(xié)調(diào)配合。1.選擇各級(jí)的額定漏電動(dòng)作電流第一級(jí)保護(hù)的目的是防止人身間接接觸觸電的事故和電氣火災(zāi)，被保護(hù)電網(wǎng)覆蓋面大，負(fù)載電流大，則三相不平衡泄漏電流也大。因此這一級(jí)漏電保護(hù)裝置的額定漏電動(dòng)作電流應(yīng)選取大一些，對(duì)100KVA以下的配電變壓器或150A以下的干線可選用漏電動(dòng)作電流為100mA300mA的漏電保護(hù)器；對(duì)100KVA以上的配電變壓器總出線處或150A以上的干線可選用漏電動(dòng)作電流為300mA500mA的漏電保

5、護(hù)器。漏電保護(hù)器大于30mA但不大于1A屬于中等靈敏型，大于1A屬于低靈敏型。第二級(jí)保護(hù)主要是用作直接接觸的補(bǔ)充保護(hù)。被保護(hù)電網(wǎng)覆蓋面小，負(fù)載電流小，則線網(wǎng)的三相不平衡泄漏電流也小，因此，該級(jí)漏電保護(hù)器的額定漏電動(dòng)作電流相應(yīng)選取為30mA及以下的幾個(gè)等級(jí)，其屬于高靈敏型。分級(jí)安裝的漏電保護(hù)器動(dòng)作特性，上下級(jí)的電流值一般可取3:1,以保證上下級(jí)間的選擇性。2.級(jí)間協(xié)調(diào)分級(jí)保護(hù)的級(jí)間協(xié)調(diào)應(yīng)當(dāng)保證第二級(jí)保護(hù)覆蓋面中的分支發(fā)生漏電故障時(shí)，應(yīng)使本級(jí)相應(yīng)支路的漏電保護(hù)器動(dòng)作，而不發(fā)生越級(jí)跳閘。這是靠選定漏電保護(hù)器的動(dòng)作時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)的而不能依靠漏電動(dòng)作電流的不同來(lái)協(xié)調(diào)。這是因?yàn)槁╇姽收想娏鞯拇笮≈饕獩Q定故

6、障電流的情況，當(dāng)漏電電流較大時(shí)，就會(huì)同時(shí)導(dǎo)致兩級(jí)漏電保護(hù)器發(fā)生動(dòng)作。所以選用不同的動(dòng)作時(shí)間才能實(shí)現(xiàn)兩級(jí)的協(xié)調(diào)配合。第二級(jí)漏電保護(hù)器應(yīng)選用快速型，為防止人身電擊傷害，在室內(nèi)正常環(huán)境設(shè)置漏電保護(hù)器，其泄漏動(dòng)作電流不大于30mA,動(dòng)作時(shí)間應(yīng)不大于0.1S。而第一級(jí)漏電保護(hù)器應(yīng)選用延時(shí)型，為防止接地故障而引起的火災(zāi)而設(shè)置的漏電保護(hù)器動(dòng)作電流宜為0.3-0.5A,動(dòng)作時(shí)間為0.15-0.5S,一般上級(jí)的動(dòng)作時(shí)間要比下一級(jí)漏電保護(hù)器的動(dòng)作時(shí)間大0.2-0.3S,并為現(xiàn)場(chǎng)可調(diào)型。只有根據(jù)保護(hù)對(duì)象不同，及其最大保護(hù)限度的要求，利用漏電保護(hù)器的分級(jí)保護(hù)，以謀求總體的配合，在經(jīng)濟(jì)合理，技術(shù)有效的基礎(chǔ)上，確保供電的

7、可靠性。基于延時(shí)動(dòng)作的漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)分級(jí)保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)一、引言如果低壓供電系統(tǒng)內(nèi)的各級(jí)漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)沒(méi)有采用分級(jí)保護(hù)技術(shù)，一旦出現(xiàn)漏電，多級(jí)漏電開(kāi)關(guān)同時(shí)跳閘，會(huì)造成大面積停電，特別是電梯、塔吊、井下通風(fēng)照明等重要設(shè)備，由于頻繁停電很可能會(huì)導(dǎo)致事故的發(fā)生。目前供電面積大并且絕緣老化的地方，已根本無(wú)法正常運(yùn)行。為了減少事故的發(fā)生，便于查找和排除故障，保障用電的安全性和可靠性，必須對(duì)原有的簡(jiǎn)單保護(hù)方式進(jìn)行、改進(jìn)。對(duì)供電系統(tǒng)內(nèi)的各級(jí)漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)采用分級(jí)保護(hù)技術(shù)己成為安全供電的必然趨勢(shì)。二、漏電保護(hù)的必要性1 .當(dāng)前我國(guó)低壓供電系統(tǒng)普遍采用三相（A,B,C）零（N）地（PE）五線供電方式，零線的接地電

8、阻要求必須W4Q,地線PE（也叫重復(fù)接地）的接地電阻要求必須10W5Q。由于PE地線與千家萬(wàn)戶的用電設(shè)備外殼連接，也和電梯、空調(diào)系統(tǒng)等公用設(shè)施外殼連接，所以相線難免會(huì)與用電設(shè)備外殼相連的地線PE碰撞，一旦發(fā)生碰撞，變壓器中心接地處和保護(hù)重復(fù)接地電阻就形成分壓，中心接地電阻越小，保護(hù)接地電阻越大，保護(hù)地線PE對(duì)地電壓就越高。2 .參照?qǐng)D1舉例說(shuō)明。A,B,C三相對(duì)N線的電壓為220V,按照中心接地電阻為45Q,重復(fù)保護(hù)接地PE的接地電阻為10Q計(jì)算，如果C相和PE短路，則短路電流為：I=220V/（10Q+4Q）=15.7A零線N對(duì)地電壓=224VX4Q/（10Q+4Q）=62.9V保護(hù)接地PE

9、對(duì)地電壓二220VX10Q/(10Q+4Q)=157.1V2汨2VT笠唯胞75盟踴It辭生能電任l：加空川網(wǎng)上所占生苗見(jiàn)£招鵬B01C相比中向康路水竟可3 .如果某一相線和保護(hù)接地PE發(fā)生碰撞，千家萬(wàn)戶用電設(shè)備的外殼相對(duì)于地都會(huì)具有高達(dá)157.1V電壓，必然會(huì)對(duì)終端用戶的人身安全構(gòu)成嚴(yán)重的威脅，如果此時(shí)有人洗澡，那后果可想而知，這就是漏電保護(hù)的必要性。三、漏電開(kāi)關(guān)實(shí)際運(yùn)行情況1 .有些低壓供電系統(tǒng)內(nèi)的各級(jí)漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)沒(méi)有采用分級(jí)保護(hù)技術(shù)，總線路和分支線路漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)因本身造價(jià)高，漏電保護(hù)器的分?jǐn)鄷r(shí)間Tn能保證w0.1s。小型漏電保護(hù)器的分?jǐn)鄷r(shí)間Tn無(wú)法保證w0.1s,這就造成了終端用

10、戶開(kāi)關(guān)沒(méi)有跳閘，總開(kāi)關(guān)優(yōu)先跳閘，從而造成大面積停電。2 .有些低壓供電系統(tǒng)僅僅利用各級(jí)漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)的額定動(dòng)作電流（I4n）的級(jí)差對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分級(jí)保護(hù)，此項(xiàng)技術(shù)具有以下缺點(diǎn)：以終端保護(hù)和分支保護(hù)為例，雖然對(duì)末端和分支漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)的額定動(dòng)作電流采用了級(jí)差保護(hù)措施，但是當(dāng)終端用戶因故障突然出現(xiàn)較大的漏電流（如某一用戶的洗衣機(jī)的內(nèi)部相線突然碰到外殼而產(chǎn)生較大的漏電流），且數(shù)值已達(dá)到了終端和分支保護(hù)開(kāi)關(guān)的動(dòng)作整定值，如果兩級(jí)保護(hù)是同一個(gè)時(shí)間級(jí)差的話，那么這兩級(jí)保護(hù)就會(huì)同時(shí)動(dòng)作，其結(jié)果是：因某一用戶故障造成整個(gè)分支線上的用戶都停電，由此可見(jiàn)，僅僅對(duì)各級(jí)漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)采用額定動(dòng)作電流（I4n）的級(jí)差保護(hù)技術(shù)也無(wú)

11、法實(shí)現(xiàn)真正的分級(jí)保護(hù)。3 .有些低壓供電系統(tǒng)僅僅利用各級(jí)漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)的額定動(dòng)作時(shí)間（Tn）的級(jí)差對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分級(jí)保護(hù)，以末端保護(hù)和分支保護(hù)為例，雖然采用時(shí)限分級(jí)技術(shù)，但是當(dāng)多個(gè)終端用戶出現(xiàn)緩變的漏電（由于絕緣老化，下雨天用戶線路出現(xiàn)緩變的漏電等）而每個(gè)用戶的漏電電流都小于終端漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)的動(dòng)作電流整定值（30mA,如果分支保護(hù)開(kāi)關(guān)的額定動(dòng)作電流與末端保護(hù)開(kāi)關(guān)的額定動(dòng)作電流的級(jí)差太小，分支保護(hù)開(kāi)關(guān)必然會(huì)頻繁跳閘，從而造成大面積的頻繁停電。由此可見(jiàn)，僅僅對(duì)各級(jí)漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)采用時(shí)限分級(jí)技術(shù)也無(wú)法實(shí)現(xiàn)真正的分級(jí)保護(hù)，所以，分級(jí)保護(hù)應(yīng)既要充分考慮各級(jí)漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)的額定動(dòng)作電流級(jí)差配合間題，又要同時(shí)考慮各級(jí)

12、漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)的動(dòng)作延時(shí)整定值的配合問(wèn)題。4 .漏電保護(hù)大面積使用所帶來(lái)的其它問(wèn)題：供電面積大，絕緣老化的地方，已經(jīng)根本無(wú)法正常運(yùn)行，據(jù)大量調(diào)查，為了保證正常供電，許多用戶把漏電保護(hù)總開(kāi)關(guān)和分級(jí)開(kāi)關(guān)的跳閘線圈全部斷開(kāi)，安全檢查時(shí)臨時(shí)恢復(fù)，過(guò)后又?jǐn)嚅_(kāi)。5 .結(jié)論實(shí)踐證明，現(xiàn)有低壓供電系統(tǒng)所采用的漏電保護(hù)模式已不能適應(yīng)目前用電的需求，這是低壓供電系統(tǒng)中存在的不可回避的大問(wèn)題。四、低壓供電分級(jí)保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)（一）分級(jí)保護(hù)的目的和意義實(shí)行分級(jí)保護(hù)的主要目的是從人身安全、用電設(shè)備安全和供電可靠性等角度出發(fā)，既要起到保護(hù)的作用，又要使因停電造成的事故范圍最小。（二）低壓供電系統(tǒng)分級(jí)保護(hù)技術(shù)的基本原理采

13、用分級(jí)保護(hù)技術(shù)，就可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行安全、供電可靠、保護(hù)準(zhǔn)確。分級(jí)保護(hù)技術(shù)就是對(duì)低壓供電系統(tǒng)內(nèi)的各級(jí)漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)的額定動(dòng)作電流和額定動(dòng)作時(shí)間采用級(jí)差保護(hù)的方式，利用各級(jí)漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)的額定動(dòng)作電流和額定動(dòng)作時(shí)間的級(jí)差就可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的分級(jí)保護(hù)。因此，在分級(jí)保護(hù)配置中，相鄰保護(hù)器在額定動(dòng)作電流和額定動(dòng)作時(shí)間上必須有級(jí)差，這樣才能正確分級(jí)，從而保證低壓供電系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。分級(jí)保護(hù)時(shí)，各級(jí)選用的保護(hù)范圍應(yīng)相互配合，保證在末端發(fā)生漏電故障或人身觸電事故時(shí)，漏電保護(hù)器不越級(jí)動(dòng)作；同時(shí)要求，當(dāng)下級(jí)保護(hù)器發(fā)生故障時(shí)，上級(jí)保護(hù)器動(dòng)作，補(bǔ)救下級(jí)失靈的意外情況。末端保護(hù)是對(duì)人身觸電的主要保護(hù)。因此，要求選擇靈敏度高，分?jǐn)?/p>

14、時(shí)間短的漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)（如果該保護(hù)開(kāi)關(guān)具有過(guò)流和短路保護(hù)則更好）。分支保護(hù)的目的主要是防止分支線路（包括進(jìn)戶線）發(fā)生斷線、接地等故障造成的設(shè)備事故及人身間接觸電。因?yàn)榉种ПＷo(hù)的保護(hù)范圍比末端保護(hù)的范圍要大得多，所以該級(jí)保護(hù)的額定動(dòng)作電流、動(dòng)作時(shí)間應(yīng)比末級(jí)保護(hù)大一個(gè)級(jí)差。一般選擇時(shí)，其額定動(dòng)作電流大于被保護(hù)線路的最大不平衡漏電流的兩倍以上，同時(shí)該額定動(dòng)作電流也應(yīng)是末級(jí)保護(hù)動(dòng)作電流的兩倍以上。總保護(hù)主要是防止主干線路、分支線路發(fā)生斷線、接地等故障造成的設(shè)備事故及人身間接觸電。與分支保護(hù)相似，該級(jí)保護(hù)的額定動(dòng)作電流、動(dòng)作時(shí)間應(yīng)比分支保護(hù)大一個(gè)級(jí)差。一般選擇時(shí)，其額定動(dòng)作電流大于被保護(hù)線路的最大不平衡漏

15、電流的兩倍以上，同時(shí)該額定動(dòng)作電流也應(yīng)是分支保護(hù)動(dòng)作電流的兩倍以上；額定動(dòng)作時(shí)間也與末級(jí)保護(hù)有一個(gè)級(jí)差。圖2為五級(jí)保護(hù)系統(tǒng)，漏電總開(kāi)關(guān)的額定漏電動(dòng)作電流IAn=400500mA漏電保護(hù)器的分?jǐn)鄷r(shí)間Tn<2.0s;第二級(jí)分路開(kāi)關(guān)的額定漏電動(dòng)作電流I門(mén)二?。400mA漏電保護(hù)器的分?jǐn)鄷r(shí)間Tn<1.5s;第三級(jí)分路開(kāi)關(guān)的額定漏電動(dòng)作電流In=200300mA漏電保護(hù)器的分?jǐn)鄷r(shí)間Tn01.0s;第四級(jí)分路開(kāi)關(guān)的額定漏電動(dòng)作電流In=60100mA漏電保護(hù)器的分?jǐn)鄷r(shí)間Tn<0.5s;通過(guò)電纜到第五級(jí)終端用戶漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)的額定漏電動(dòng)作電流Inw30mA漏電保護(hù)器的分?jǐn)鄷r(shí)間Tn<O.1s嶙蝌用戶Isffl