漏電保護(hù)器應(yīng)用中的幾個(gè)問題_secret

1、漏電保護(hù)器應(yīng)用中的幾個(gè)問題漏電保護(hù)器(以下簡稱rcd)是現(xiàn)時(shí)有效防止接地故障引起人身電擊和電氣火災(zāi)的保護(hù)電器，但應(yīng)用不當(dāng)往往不能發(fā)揮應(yīng)有的作用。本文擬對此陳述一些淺見。一、防人身電擊只需裝用動作電流為30mA的rcd國際電工委員會標(biāo)準(zhǔn)IEC4.79(電流通過人體的效應(yīng))確定，通過人體的交流50Hz電流不超過30mA時(shí)，人體不會因發(fā)生心室纖維性顫動而死亡，它與人體潮濕程度、接觸電壓高低無直接關(guān)系。因此，國際電工標(biāo)準(zhǔn)在所有防人身電擊的條文中，都規(guī)定采用動作電流不大于30mA的rcd。據(jù)此在醫(yī)院手術(shù)室、浴室等電擊危險(xiǎn)大的場所都可裝用動作電流為30mA的rcd來防人身電擊。農(nóng)村用電不必裝用靈敏度更高的

2、rcd，例如10mA的rcd。因?yàn)?0mA的rcd和30mA的rcd在防人身電擊的效果上是相同的，都可以使人免于發(fā)生心室纖顫而死亡。10mArcd的價(jià)格很貴，不適于廣泛采用，而其額定不動作電流僅5mA，農(nóng)村低壓電網(wǎng)設(shè)備因常處于戶外和潮濕場所，正常泄漏電流較大，容易引起誤動作。頻繁的誤動作停電的后果往往是將rcd短接或拆除，使線路失去接地故障保護(hù)，導(dǎo)致危險(xiǎn)的后果。二、只有手握式和移動式電氣設(shè)備才需裝用30mA高靈敏度的rcd手握式和移動式電氣設(shè)備的電擊危險(xiǎn)大。這是因?yàn)檫@些設(shè)備使用中經(jīng)常挪動，絕緣容易破損而發(fā)生碰外殼接地故障，握持設(shè)備的手掌肌肉通電收縮使人無法甩脫外殼帶電的設(shè)備，人體通電時(shí)間稍長即

3、易發(fā)生心室纖顫致死。固定安裝的設(shè)備較少發(fā)生碰外殼接地故障，人的手掌抓握不住設(shè)備外殼，在遭電擊時(shí)可立即甩脫，與帶電設(shè)備外殼脫離接觸。不論有無裝用30mArcd，固定式設(shè)備發(fā)生電擊事故時(shí)都可使人站立不穩(wěn)摔倒，但不會因發(fā)生心室纖顫而電擊致死。因此對手握式和移動式設(shè)備必須裝用30mA瞬動rcd，而對固定式設(shè)備如吊燈、固定安裝的戶內(nèi)水泵則無此要求。國際電工標(biāo)準(zhǔn)對兩者加以區(qū)分是避免濫裝30mA瞬動rcd，以節(jié)省不必要的投資和減少因裝用不當(dāng)而招致rcd的誤動停電。三、常用的兩級漏電保護(hù)在線路短路中大部分是接地故障，即相線與大地、電氣設(shè)備外殼、金屬結(jié)構(gòu)管道之間的短路。接地故障既能引起人身電擊事故，也比相間短路

4、、單相短路容易引起電氣火災(zāi)。我國低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范(GB5005495)規(guī)定，配電線路都應(yīng)有接地故障保護(hù)，而rcd是最有效的接地故障保護(hù)電器。當(dāng)發(fā)生電弧性接地故障起火時(shí)，因電弧電流小，斷路器、熔斷器往往不能在火災(zāi)發(fā)生前切斷電源，而rcd則能立即動作切斷電源。因此，除在手握式、移動式設(shè)備終端線路上安裝30mA瞬動rcd外，還應(yīng)在電源總干線上安裝帶少許延時(shí)的漏電保護(hù)功能的斷路器，如圖1所示。它主要用于防接地故障引起的電氣火災(zāi)和線路對地電位升高事故，保護(hù)范圍無死區(qū)。圖中rcd1和rcd2的動作應(yīng)有選擇性，以避免越級跳閘擴(kuò)大停電面。選擇性不能靠rcd動作電流的大小來提供。如果rcd1和rcd2的動作電流

5、差23倍，但如果都是瞬時(shí)動作，當(dāng)線路末端發(fā)生故障電流為幾十安的接地故障時(shí)，故障電流都超過動作電流的百倍以上，兩級rcd都瞬時(shí)動作，無法保證選擇性。因此各個(gè)級次rcd間的動作選擇性只能靠動作時(shí)間的長短不同來保證，即圖1中的rcd2的動作應(yīng)帶有適當(dāng)?shù)难訒r(shí)，例如圖中所示rcd1的動作時(shí)間t10.04s，rcd2的動作時(shí)間t2=0.3s。四、帶延時(shí)漏電保護(hù)的斷路器的技術(shù)要求裝設(shè)在電源干線上帶延時(shí)漏電保護(hù)的斷路器其接線如圖2所示。由圖可知，這種斷路器只是在原用作短路保護(hù)和過載保護(hù)的斷路器的下端，增裝一變比為11的零序電流互感器和脫扣器。當(dāng)被保護(hù)回路內(nèi)發(fā)生接地故障時(shí)，互感器檢測出剩余電流(俗稱漏電電流)，

6、由脫扣器使斷路器跳閘。我國低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，此級rcd的動作電流不大于500mA最為安全，因500mA以下電弧的能量不足以引燃起火。但當(dāng)線路正常泄漏電流大時(shí)也可取為大于500mA，以免發(fā)生不必要的跳閘停電。此斷路器漏電動作延時(shí)一般取為0.3s左右。因從發(fā)生接地電弧到引燃近旁可燃物質(zhì)起火有一較長時(shí)間過程，這一0.3s左右的延時(shí)，既能有效防止起火，又不擴(kuò)大停電面，也不致引起所保護(hù)線路的過熱燒損。這一級保護(hù)不能采用一般的漏電保護(hù)器，也不能采用漏電繼電器與接觸器組合的漏電保護(hù)，因?yàn)殡娫锤删€上金屬性接地故障電流可能以千安計(jì)，接觸器和斷流能力為300A的一般rcd是難以切斷如此大的電流的。我國不少廠家

7、生產(chǎn)這種帶延時(shí)漏電保護(hù)功能的塑殼式斷路器，其額定電流為100400A，漏電保護(hù)動作電流為30mA2A，延時(shí)動作時(shí)間0.20.8s，短路電流開斷能力為36.5kA，可以滿足前述的一般要求。五、三級漏電保護(hù)的應(yīng)用當(dāng)供電范圍和電源干線電流較大時(shí)，有時(shí)需裝用三級漏電保護(hù)，即在圖2中的rcd2前再加一級rcd3如圖3所示。它由分離的零序電流互感器、漏電繼電器和斷路器(或信號器)組成?；ジ衅鞯淖儽纫矠?1。它通過的回路電流受回路4根導(dǎo)線通過的互感器貫穿孔直徑的限制。漏電繼電器檢測的電流即一次側(cè)的剩余電流，其動作電流和延時(shí)均可調(diào)整。我國現(xiàn)時(shí)已生產(chǎn)附裝漏電繼電器的漏電保護(hù)零序電流互感器，其貫穿孔直徑為2510

8、0mm，相應(yīng)回路電流為100800A，所帶漏電繼電器的動作電流為50mA3A，延時(shí)為0.22s。這種互感器也適宜于在現(xiàn)有線路上補(bǔ)加漏電保護(hù)。 對供電范圍大的電源干線上的漏電保護(hù)往往不希望所保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生電弧性接地故障時(shí)立即跳閘，以避免大面積的停電。這時(shí)可將漏電繼電器作用于信號，以便找出故障回路，局部切斷電源?；芈穬?nèi)如出現(xiàn)金屬性短路的大短路電流，則由斷路器內(nèi)的電磁脫扣器動作來切斷電源，以保護(hù)線路。六、漏電保護(hù)的檢驗(yàn)現(xiàn)時(shí)施工驗(yàn)收時(shí)常用撳按rcd試驗(yàn)按鈕或模擬接地故障的辦法來檢驗(yàn)rcd是否能動作，這兩種方法不十分可靠。因前者只能說明rcd本身能動作，不能說明安裝是否正確，保證發(fā)生接地故障時(shí)也肯定能動

9、作；而后者只是定性檢測而非定量檢測。隨著我國電氣技術(shù)的發(fā)展，我國已生產(chǎn)出能測定rcd的動作電流、動作時(shí)間以及線路和設(shè)備正常泄漏電流的儀表，使用這種儀表檢測得出的結(jié)果將更為可靠和準(zhǔn)確。家用漏電保護(hù)器的選用 當(dāng)人體與大地互不絕緣時(shí)，人在地上觸及相線觸電稱為單相觸電。在低壓電網(wǎng)中，當(dāng)人身發(fā)生單相觸電或家用電器設(shè)備對地漏電時(shí)，能夠在規(guī)定時(shí)間內(nèi)自動完成切斷電源的裝置，稱為漏電保護(hù)器或漏電自動開關(guān)。家庭生活用電一般為單相，在家庭生活用電中，裝設(shè)單相漏電保護(hù)器是防止人身單相觸電和保護(hù)家用電器設(shè)備安全運(yùn)行最重要的技術(shù)措施之一。如何選用家庭生活用電單相漏電保護(hù)器呢？筆者認(rèn)為主要從以下幾點(diǎn)來考慮。1、必須選用符合

10、國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品目前市場上的單相漏電保護(hù)器都屬電流型的。1987年7月1日頒布實(shí)施的國家標(biāo)準(zhǔn)GB6829-86漏電電流動作保護(hù)器，對電流型漏電保護(hù)器產(chǎn)品的技術(shù)條件和試驗(yàn)方法提出了具體的要求。同年國家機(jī)械委發(fā)文規(guī)定，對漏電電流動作保護(hù)器實(shí)行強(qiáng)制安全認(rèn)證制度，該工作由中國電工產(chǎn)品認(rèn)證委員會負(fù)責(zé)組織實(shí)施。安全認(rèn)證合格的產(chǎn)品將給企業(yè)發(fā)放生產(chǎn)許可證。故用戶在選購家用單相漏電保護(hù)器時(shí)，必須選用符合BG6829一86且經(jīng)過安全認(rèn)證的產(chǎn)品。這種產(chǎn)品在廠家的產(chǎn)品使用說明書上會印有“通過中國電工產(chǎn)品認(rèn)證委員會安全認(rèn)證，證書號，符合標(biāo)準(zhǔn)：BG6829一86”等內(nèi)容的說明。2、所選產(chǎn)品的技術(shù)性能指標(biāo)應(yīng)適合家庭生活用

11、電的需要單相漏電保護(hù)器產(chǎn)品的技術(shù)性能指標(biāo)，對用戶選用來說，主要應(yīng)了解如下幾項(xiàng)：（1）額定電壓、頻率漏電保護(hù)器的額定電壓有交流220V和交流380V兩種，家庭生活用電力單相，故應(yīng)選用額定電壓為交流220V50Hz的產(chǎn)品（2）額定電流、過電流脫扣器額定電流漏電保護(hù)器的額定電流主要有6、10、16、20、40、63、100、160、200、250、400A等多種規(guī)格。對帶過電流保護(hù)的漏電保護(hù)器，同一等級額定電流下會有幾種過電流脫扣器額定電流值。如DZL18一202型漏電保護(hù)器，它具有漏電保護(hù)與過流保護(hù)功能，其額定電流為20A，但其過電流脫扣器額定電流有10A、16A、20A種，即同是DZL18一20

12、/2型號的產(chǎn)品，會有三種不同的規(guī)格，選用時(shí)要予以注意。在交流220V的工作電壓下，用戶可按1kW負(fù)載約有4.55A的電流來粗略估算漏電保護(hù)器的額定電流。如某一家庭用電設(shè)備功率總和約為4kW，則應(yīng)選用額定電流為20A的單相漏電保護(hù)器。過電流脫扣器額定電流的選擇，應(yīng)盡量接近家庭生活用電的實(shí)際電流。在上例中，該家庭用電設(shè)備功率總和雖為4kW，但一般家庭所有用電設(shè)備同時(shí)全部開啟工作的機(jī)會是極少的，并且對單件的用電設(shè)備來說，工作時(shí)也下一定是滿負(fù)荷的，故上例中該家庭如選用帶過流保護(hù)的單相漏電保護(hù)器，其脫扣器額定電流應(yīng)選定為16A的較為合適。一般情況下，可以把08509倍的額定電流值確定為過電流脫扣器額定電

13、流值。（3）極數(shù)漏電保護(hù)器有2極、3極、4極三種，家庭生活用電應(yīng)選2極的漏電保護(hù)器。（4）額定漏電動作電流額定漏電動作電流是指，在制造廠規(guī)定的條件下，保證漏電保護(hù)器必須動作的漏電電流值。漏電保護(hù)器的額定漏電動作電流主要有5、10、20、30、50、75、100、300、500、1000、3000mA等幾種。其中小于或等于30mA的屬高靈敏度；大于30mA而小于或等于100mA的屬中靈敏度：大于1000mA的屬低靈敏度。家庭生活用電所選配漏電保護(hù)器，最主要的目的是為了防止人身觸電，故應(yīng)選用額定漏電動作電流小于或等于30mA的高靈敏度產(chǎn)品。事實(shí)上，如果能夠作為人身保護(hù)的漏電保護(hù)器，當(dāng)然地就能夠成為

14、漏電火災(zāi)和設(shè)備漏電損壞的保護(hù)。（5）額定漏電動作時(shí)間額定漏電動作時(shí)間是指，在制造廠規(guī)定的條件下，對應(yīng)于額定漏電動作電流的最大漏電分?jǐn)鄷r(shí)間。單相漏電保護(hù)器的額定漏電動作時(shí)間，主要有小于或等于01秒、小于015秒、小于02秒等幾種。小于或等于01秒的為快速型漏電保護(hù)器，用以防止人身觸電為最主要目的的家庭用單相漏電保護(hù)器，應(yīng)選用小于或等于01秒的快速型產(chǎn)品。綜合以上五個(gè)方面，適合于家庭生活甩龜?shù)膯蜗嗦╇姳Ｗo(hù)器，其技術(shù)性能指標(biāo)值如表1所示。3、應(yīng)考慮選用單相漏電保護(hù)器的各種保護(hù)功能目前市場上適合家匿生活用電的單相漏電保護(hù)器，從保護(hù)功能來說，大致有漏電保護(hù)專用、漏電保護(hù)和過電流保護(hù)兼用及漏電、過電流、短

15、路保護(hù)兼用三種產(chǎn)品，漏電保護(hù)專用產(chǎn)品不帶過電流脫扣機(jī)構(gòu)，一般多為額定電流小的產(chǎn)品。4、幾種適合于家庭生活用電的單相漏電保護(hù)器下面給用戶推薦幾種適合于家庭生活用電的單相漏電保護(hù)器，詳見表2。由于筆者搜集資料所限，表介紹中的產(chǎn)品尚不完全，僅供參考。表2漏電保護(hù)器的作用低壓配電系統(tǒng)中設(shè)漏電保護(hù)器是防止人身觸電事故的有效措施之一，也是防止因漏電引起電氣火災(zāi)和電氣設(shè)備損壞事故的技術(shù)措施。但安裝漏電保護(hù)器后并不等于絕對安全，運(yùn)行中仍應(yīng)以預(yù)防為主，并應(yīng)同時(shí)采取其他防止觸電和電氣設(shè)備損壞事故的技術(shù)措施。漏電保護(hù)器又稱漏電保護(hù)開關(guān)，是一種新型的電氣安全裝置，其主要用途是：防止由于電氣設(shè)備和電氣線路漏電引起的觸電

16、事故。防止用電過程中的單相觸電事故。及時(shí)切斷電氣設(shè)備運(yùn)行中的單相接地故障，防止因漏電引起的電氣火災(zāi)事故。隨著人們生活水平的提高，家用電器的不斷增加，在用電過程中，由于電氣設(shè)備本身的缺陷、使用不當(dāng)和安全技術(shù)措施不利而造成的人身觸電和火災(zāi)事故，給人民的生命和財(cái)產(chǎn)帶來了不應(yīng)有的損失，而漏電保護(hù)器的出現(xiàn)，對預(yù)防各類事故的發(fā)生，及時(shí)切斷電源，保護(hù)設(shè)備和人身安全，提供了可靠而有效的技術(shù)手段。漏電保護(hù)開關(guān)的類型很多，按工作原理可分為：電壓型與電流型漏電保護(hù)開關(guān)。按極數(shù)和線數(shù)來分：有單極二線、二極二線、三極三線、三極四線、四極四線等數(shù)種漏電保護(hù)開關(guān)。按脫扣器方式可分為：電磁型與電子型漏電保護(hù)開關(guān)。漏電保護(hù)器在

17、技術(shù)上的基本要求：觸電保護(hù)的靈敏度要正確合理，一般啟動電流應(yīng)在1530毫安范圍內(nèi)。觸電保護(hù)的動作時(shí)間一般情況下不應(yīng)大于0.1秒。保護(hù)器應(yīng)裝有必要的監(jiān)視設(shè)備，以防運(yùn)行狀態(tài)改變時(shí)失去保護(hù)作用，如對電壓型觸電保護(hù)器，應(yīng)裝設(shè)零線接地的裝置。漏電保護(hù)器方面的知識漏電保護(hù)開關(guān)的原理漏電保護(hù)開關(guān)的動作原理是：在一個(gè)鐵芯上有兩個(gè)組：一個(gè)輸入電流繞組和一個(gè)輸出電流繞組，當(dāng)無漏電時(shí)，輸入電流和輸出電流相等，在鐵芯上二磁通的矢量和為零，就不會在第三個(gè)繞組上感應(yīng)出電勢，否則第三繞組上就會感應(yīng)電壓形成，經(jīng)放大去推動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，使開關(guān)跳閘。 在上述UPS前面加漏電保護(hù)開關(guān)，盡管UPS無漏電現(xiàn)象，但由于各次諧波在鐵芯中形成的

18、磁通矢量和由于鐵芯的磁滯作用而不能為零，于是就出現(xiàn)了類似漏電的假象，使漏電保護(hù)器頻繁跳閘。 漏電將火線零線同時(shí)穿過一個(gè)O型磁環(huán)作為初級,次級用N匝輸出去推動一個(gè)電磁機(jī)構(gòu),電磁機(jī)構(gòu)動作則脫扣.原理是正常情況下火線和零線上的電流流進(jìn)等于流出,所以感應(yīng)出來的次級電壓也為零,當(dāng)火線或零線有一根線對地有接地電阻或短路,則 火線和零線上的電流出現(xiàn)電壓差,通過次級感應(yīng)出來,當(dāng)?shù)揭欢ǖ牟钪稻屯苿与姶艡C(jī)構(gòu)脫開主回路.圖1是漏電保護(hù)器工作原理，正常工作時(shí)電路中除了工作電流外沒有漏電流通過漏電保護(hù)器，此時(shí)流過零序互感器(檢測互感器)的電流大小相等，方向相反，總和為零，互感器鐵芯中感應(yīng)磁通也等于零，二次繞組無輸出，自

19、動開關(guān)保持在接通狀態(tài)，漏電保護(hù)器處于正常運(yùn)行。當(dāng)被保護(hù)電器與線路發(fā)生漏電或有人觸電時(shí)，就有一個(gè)接地故障電流，使流過檢測互感器內(nèi)電流量和不為零，互感器鐵芯中感應(yīng)出現(xiàn)磁通，其二次繞組有感應(yīng)電流產(chǎn)生，經(jīng)放大后輸出，使漏電脫扣器動作推動自動開關(guān)跳閘達(dá)到漏電保護(hù)的目的。漏電保護(hù)器按脫扣方式不同分為電子式與電磁式兩類：電磁脫扣型漏電保護(hù)器，以電磁脫扣器作為中間機(jī) 構(gòu)，當(dāng)發(fā)生漏電電流時(shí)使機(jī)構(gòu)脫扣斷開電源。 這種保護(hù)器缺點(diǎn)是：成本高、制作工藝要求復(fù)雜。優(yōu)點(diǎn) 是：電磁元件抗干擾性強(qiáng)和抗沖擊（過電流和過電壓的沖擊）能力強(qiáng)；不需要輔助電源；零電壓和斷相后的漏電特性不變。電子式漏電保護(hù)器，以晶體管放大器作為中間機(jī)構(gòu)，當(dāng)發(fā)生漏電時(shí)由放大器放大后傳給繼電器，由繼電器控制開關(guān)使其斷開電源。 這種保護(hù)器優(yōu)點(diǎn)是：靈敏度高（可到5mA）；整定誤差小，制作工藝簡單、成本低。缺點(diǎn)是：晶體管承受沖擊能力較弱，抗環(huán)境干擾差；需要輔助工作電源（電子放大器一般需 要十幾伏的直流電源），使漏電特性受工作電壓波動的影響；當(dāng)主電路缺相時(shí)，保護(hù)器會