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北京电力高等专科学校学报如何选择漏电保护装置

时间:2015年04月23日 所属分类:推荐论文 点击次数:

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  摘要:选用漏电保护装置应当考虑多方面的因素。其中,首先是正确选择漏电保护装置的漏电动作电流。在浴室、游泳池、隧道等触电危险性很大的场所,应选用高灵敏度、快速型漏电保护装置(动作电流不宜超过 10mA )。如果安装场所发生人触电事故时,能得到其他人的帮助及时脱离电源,则漏电保护装置的动作电流可以大于摆脱电流;如系快速型保护装置,动作电流可按心室颤动电流选取……

  关键词:北京电力高等专科学校学报,漏电保护装置,选择,使用

  选用漏电保护装置应当考虑多方面的因素。其中,首先是正确选择漏电保护装置的漏电动作电流。在浴室、游泳池、隧道等触电危险性很大的场所,应选用高灵敏度、快速型漏电保护装置(动作电流不宜超过 10mA )。如果安装场所发生人触电事故时,能得到其他人的帮助及时脱离电源,则漏电保护装置的动作电流可以大于摆脱电流;如系快速型保护装置,动作电流可按心室颤动电流选取。如果是前级保护,即分保护前面的总保护,动作电流可超过心室颤动电流。如果作业场所得不到其他人的帮助及时脱离电源,则漏电保护装置动作电流不应超过摆脱电流。在触电后可能导至严重二次事故的场合,应选用动作电流 6mA 的快速型漏电保护装置。为了保护儿童或病人,也应采用动作电流 10mA 以下的快速型漏电保护装置。对于Ⅰ类手持电动工具,应视其工作场所危险性的大小,安装动作电流 10 ~ 30mA 的快速型漏电保护装置。选择动作电流还应考虑误动作的可能性。保护器应能避开线路不平衡的泄漏电流而不动作;还应能在安装位置可能出现的电磁干扰下不误动作。选择动作电流还应考虑保护器制造的实际条件。例如,由于纯电磁式产品的动作电流很难做到 40mA 以下而不应追求过高灵敏度的电磁式漏电保护装置。在多级保护的情况下,选择动作电流还应考虑多级保护选择性的需要,总保护宜装灵敏度较低的或有少许延时的漏电保护装置。

  用于防止漏电火灾的漏电报警装置宜采用中灵敏度漏电保护装置。其动作电流可在 25 ~ 1000mA 内选择。

  连接室外架空线路的电气设备应装用冲击电压不动作型漏电保护装置。

  对于电动机,保护器应能躲过电动机的起动漏电电流( 100kW 的电动机可达 15mA )而不动作。保护器应有较好的平衡特性,以避免在数倍于额定电流的堵转电流的冲击下误动作。对于不允许停转的电动机应采用漏电报警方式,而不应采用漏电切断方式。

  对于照明线路,宜根据泄漏电流的大小和分布,采用分级保护的方式。支线上选用高灵敏度的保护器,干线上选用中灵敏度保护器。

  在建筑工地、金属构架上等触电危险性大的场合,Ⅰ类携带式设备或移动式设备的应配用高灵敏度漏电保护装置。

  电热设备的绝缘电阻随着温度变化在很大的范围内波动。例如,聚乙烯绝缘材料 60 ℃时的绝缘电阻仅为 20 ℃时的数十分之一。因此,应按热态漏电状况选择保护器的动作电流。

  对于电焊机,应考虑保护器的正常工作不受电焊的短时冲击电流、电流急剧的变化、电源电压的波动的影响。对高频焊机,保护器还应有良好的抗电磁干扰性能。

  对于有非线性零件而产生高次谐波以及对有整流零件的设备,应采用零序电流互感器二次侧接有滤波电容的保护器,而且互感器铁心应选用剩磁低的软磁材料制成。

  漏电保护装置的极数应按线路特征选择。单相线路选用二极保护器,仅带三相负载的三相线路或三相设备可选用三极保护器,动力与照明合用的三相四线线路和三相照明线路必须选用四极保护器。

  漏电开关的额定电压、额定电流、分断能力等性能指标应与线路条件相适应。漏电保护装置的类型与供电线路、供电方式、系统接地类型和用电设备特征相适应。

  漏电保护装置安装和运行

  一、漏电保护装置安装

  漏电保护装置的防护类型和安装方式应与环境条件和使用条件相适应。有金属外壳的Ⅰ类移动式电气设备和手持电动工具、安装在潮湿或强腐蚀等恶劣场所的电气设备、建筑施工工地的电气施工机械设备、临时性电气设备、宾馆类的客房内的插座、触电危险性较大的民用建筑物内的插座、游泳池或浴池类场所的水中照明设备、安装在水中的供电线路和电气设备,以及医院直接接触人体的电气医用设备(胸腔手术室的除外)等均应安装漏电保护装置。

  对于公共场所的通道照明电源和应急照明电源、消防用电梯及确保公共场所安全的电气设备、用于消防设备的电源(如火灾报警装置、消防水泵、消防通道照明等)、用于防盗报警的电源,以及其他不允许突然停电的场所或电气装置的电源,漏电时立即切断电源将会造成事故或重大经济损失。在这些情况下,应装设不切断电源的漏电报警装置。

  从防止电击的角度考虑,使用安全电压供电的电气设备、一般环境条件下使用的具有双重绝缘或加强绝缘结构的电气设备、使用隔离变压器供电的电气设备、在采用不接地的局部等电位联结措施的场所中使用的电气设备,以及其他没有漏电危险和电击危险的电气设备可以不安装漏电保护装置。

  漏电保护装置的安装应符合生产厂产品说明书的要求。

  装有漏电保护装置的电气线路和设备的泄漏电流必须控制在允许范围内。所选用漏电保护装置的额定不动作电流应不小于电气线路和设备的正常泄漏电流的最大值的 2 倍。当电气线路或设备的泄漏电流大于允许值时,必须更换绝缘良好的电气线路或设备。当电气设备装有高灵敏度的漏电保护装置时,电气设备单独接地装置的接地电阻可适当放宽,但应限制预期的接触电压在允许范围内。安装漏电保护装置的电动机及其他电气设备在正常运行时的绝缘电阻值不应低于 0.5M Ω。

  安装漏电保护装置前,应仔细检查其外壳、铭牌、接线端子、试验按钮、合格证等是否完好。

  用于防止触电事故的漏电保护装置只能作为附加保护。加装漏电保护装置的同时不得取消或放弃原有的安全防护措施。

  安装带有短路保护的漏电开关,必须保证在电弧喷出方向留有足够的飞弧距离。漏电保护装置不宜装在机械振动大或交变磁场强的位置。安装漏电保护装置应考虑到水、尘等因素的危害,采取必要的防护措施。

  安装漏电保护装置后,原则上不能撤掉低压供电线路和电气设备的基本防电击措施,而只允许在一定范围内作适当的调整。

  二、漏电保护装置接线

  漏电保护装置的接线必须正确。接线错误可能导致漏电保护装置误动作,也可能导致漏电保护装置拒动作。

  接线前应分清漏电保护装置的输入端和输出端、相线和零线,不得反接或错接。输入端与输出端接错时,电子式漏电保护装置的电子线路可能由于没有电源而不能正常工作。

  组合式漏电保护装置控制回路的外部连接应使用铜导线,其截面积不应小于 1.5mm 2 ,连接线不宜过长。

  漏电保护装置负载侧的线路必须保持独立,即负载侧的线路(包括相线和工作零线)不得与接地装置连接,不得与保护零线连接,也不得与其他电气回路连接。在保护接零线路中,应将工作零线分开;工作零线必须经过保护器,保护零线不得经过保护器,或者说保护装置负载侧的零线只能是工作零线,而不能是保护零线。 TN-S 系统工程中,四极式漏电保护装置的正确接线见图 5-5 。

  图 5-6 是几种典型的错误接线。图中,凡虚线部分都是错误的。总保护不能像 a 那样采用三极式漏电保护器。否则,如果各相负荷不平衡,不平衡的零序电流将导致保护器动作。 b 处将重复接地与 N 连接起来,虽然大部分不平衡的零序电流经过保护装置返回电源,但小部分零序电流经重复接地电阻 R R 和工作接地电阻 R S 构成回路,使得相线及工作零线上的电流之和不为零,而可能导致保护器动作。 c 、 d 的连接,将使得流经一条支路相线(或零线)上的负荷电流经两台保护器返回零干线(或相干线),两台保护器都可能误动作。图中,除 1 、 2 两盏灯的接法是正确的外, 3 、 4 、 5 、 6 、 7 、 8 、 9 灯的接法都是错误的,读者可以自己分析。

  应当指出,漏电保护器后方设备的保护线不得接在保护器后方的零线上。否则,设备漏电时的漏电流经保护器返回,保护器拒不动作。

  三、误动作和拒动作

  误动作是指线路或设备未发生预期的触电或漏电时漏电保护装置的动作;拒动作是指线路或设备已发生预期的触电或漏电时漏电保护装置拒绝动作。误动作和拒动作是影响漏电保护装置正常投入运行,充分发挥作用的主要问题之一。

  1 、误动作

  误动作的原因是多方面的。有来自线路方面的原因,也有来自保护器本身的原因。误动作的主要原因及分析如下: 98

  ( 1 )接线错误 例如,在 TN 系统中,如 N 线未与相线一起穿过保护器,一旦三相不平衡,保护器即发生误动作;保护器后方的零线与其他零线连接或接地,或保护器后方的相线与其他支路的同相相线连接,或负荷跨接在保护器电源侧和负载侧,则接通负载时,也都可能造成保护器误动作。

  ( 2 )绝缘恶化 保护器后方一相或两相对地绝缘破坏,或对地绝缘不对称降低,都将产生不平衡的泄漏电流,导致保护器误动作。

  ( 3 )冲击过电压 迅速分断低压感性负载时,可能产生 20 倍额定电压的冲击过电压,冲击过电压将产生较大的不平衡冲击泄漏电流,导致快速型漏电保护装置误动作。

  ( 4 )不同步合闸 不同步合闸时,首先合闸的一相可能产生足够大的泄漏电流,使保护器误动作。

  ( 5 )大型设备起动 大型设备的堵转电流很大,如保护器内零序电流互感器的平衡特性不好,则起动时互感器一次线的漏磁可能造成误动作。

  ( 6 )偏离使用条件 环境温度、相对湿度、机械振动等超过保护器设计条件时可造成其误动作。

  ( 7 )保护器质量低劣 由于零件质量不高或装配质量不高均会降低保护器的可靠性和稳定性,并导致误动作。

  ( 8 )附加磁场 如保护屏蔽不好,或附近装有流经大电流的导体,或装有磁性元件或较大的导磁体,均可能在互感器铁心中产生附加磁通量导致误动作。

  2 、拒动作

  拒动作比误动作少见,但拒动作造成 危险性比误动作大,拒动作的主要原因及分析如下:

  ( 1 )接线错误 用电设备外壳上的保护线( PE 线)接入保护器将导致设备漏电时拒动作。

  ( 2 )动作电流选择不当 保护器动作电流选择过大或整定过大将造成保护器拒动作。

  ( 3 )产品质量低劣 互感受器二次回路断路、脱扣元件沾粘等质量缺陷可造成保护器拒动作。

  ( 4 )线路绝缘阻抗降低或线路太长 由于部分电击电流不沿配电网工作接地或保护器前方的绝缘阻抗而沿保护器后方的绝缘阻抗流经保护器返回电源,将导致保护器拒动作。

  四、使用和维护

  运行中的漏电保护装置外壳各部及其上部件、连接端子应保持清洁,完好无损。连接应牢固,端子不应变色。漏电保护开关操作手柄灵活、可靠。

  漏电保护装置安装完毕后,应操作试验按钮检验漏电保护器的工作特性,确认可以在正常动作后才允许投入使用。使用过程中也应定期试验按钮试验其可靠性。为了防止烧坏试验电阻,不宜过于频繁地试验。

  运行中漏电保护装置外壳胶木件最高温度 得超过 65 ℃,外壳金属件最高温度不得超过 55 ℃ 。保护装置一次电路各部绝缘电阻不得低于 1.5M Ω。

  如果运行中的漏电保护器突然掉闸,须查明原因,排除故障后再合闸送电。