漏电保护器的选用与常见故障分析

漏电保护器的选用与常见故障分析 安装漏电保护器是安全用电的一项重要技术措施 在实际生活中 正确选择和使用漏电保 护装置 将会提高电器使用的安全性 防止不必要的事故发生 从而减少由此带来的损失 选用漏电保护器应当考虑多方面的因素 首先是正确选择漏电保护装置的动作电流 在 浴室 游泳池等触电危险性很大的潮湿场所 应选用高灵敏度 瞬动型漏电保护器 动作 电流不宜超过 10mA 如果安装场所发生触电事故时 能得到其他人的帮助及时脱离电 源的 则漏电保护器的动作电流可以大于摆脱电流 如果得不到其他人的帮助及时脱离电 源的 则漏电保护装置的动作电流不应超过摆脱电流 另外 选择安装漏电保护器还应考 虑安装环境是否有较强的电磁干扰 以免误动作 在多级保护的情况下 选择动作电流还 应考虑上下级保护装置的选择性 在前级应选用灵敏度相对较低 有适当延时型的漏电保 护器 为防止电气火灾而在电源总进线处设置的漏电保护装置 应选用动作电流为 300mA 的 在选择漏电保护器的类型时 要特别注意的是电磁式漏电保护器用故障电流的能量来 脱扣 而电子式漏电保护器是用故障回路的残压来脱扣 当接地故障点靠近漏电保护器时 其值过低 不能使电子型漏电保护器动作来避免事故的发生 因此 当采用电子式漏电 保护器时 应注意漏电保护器的设置位置不能离插座等容易产生故障的点太近 以保证漏 电保护器有足够的故障残压 对安装在不允许停电回路 如消防用电设备 计算机房等 上的漏电保护装置 应选 用只发漏电信号而不自动切断电源的漏电保护器 漏电保护装置选用应与线路特征相匹配 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回路和三相照明线路 中必须选用四极的保护器 在实际使用过程中 经常遇到漏电保护器发生拒动作或误动作的情况 这里的拒动作 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 误动作是指线路或设 备未发生触电或漏电时漏电保护装置的动作 拒动作和误动作都会使漏电保护器失去其应 有的作用 甚至造成人员伤亡和财产损失 1 拒动作 尽管拒动作比误动作少见 但它造成的危险性比误动作要大 拒动作产生的主要原因 有以下几种 漏电动作电流选择不当 选用的保护器动作电流过大或整定过大 而实际产生的 漏电值没有达到规定值 使保护器拒动作 接线错误 在 TN C S 系统中 在漏电保护器后如果把保护线 即 PE 线 与中性 线 N 线 接在一起 发生漏电时 漏电保护装置将拒动作 漏电保护器的设置位置不当 在 TN C S 系统中 如果检测电路在 TN C 段的 PE N 线与相线 L 线 之间 则在 TN S 段的保护线 PE 线 上的漏电 漏电保护器就会拒 动作 另外 产品质量低劣 线路绝缘阻抗降低 线路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等情况 也 会导致保护器拒动作 2 误动作 误动作的原因是多方面的 有来自线路方面的 也有来自保护器本身的原因 误动作 的常见原因有 在 TN C S 系统中 误把保护线 PE 线 与中性线 N 线 接反 这将肯定引起 误动作 在照明和动力合用的三相四线制电路中 错误地选用三极漏电保护器 负载的中 性线直接接在保护器的电源侧而引起误动作 保护器后方有中性线与其他回路的中性线连接或接地 或后方有相线与其他回路 的同相相线连接 则接通负载时都会造成保护装置误动作 漏电保护器附近有大功率电器 当其开合时产生电磁干扰 或附近装有磁性元件 或较大的导磁体 均可能在互感器铁芯中产生附加磁通量而导致误动作 当同一回路的各相不同步合闸时 先合闸的一相可能产生足够大的泄漏电流 也 会引起误动作 其他如偏离使用环境温度 相对湿度 机械振动过大等超过保护器设计条件时也可造 成漏电保护器误动作 安装漏电保护器是安全用电的一项重要技术措施 在实际生活中 正确选择和使用漏电保护装置 将会提高电器使用的安全性 防止不必要的事故发生 从而减少由此带来的损失 选用漏电保护器应当考虑多方面的因素 首先是正确选择漏 电保护装置的动作电流 在浴室 游泳池等触电危险性很大的潮湿场所 应选用高灵敏度 瞬动型漏电保护器 动作电流不宜超过 10mA 如果安装场所发生触电事故时 能得 到其他人的帮助及时脱离电源的 则漏电保护器的动作电流可以大于摆脱电流 如果得不 到其他人的帮助及时脱离电源的 则漏电保护装置的动作电流不应超过摆脱电流 另外 选择安装漏电保护器还应考虑安装环境是否有较强的电磁干扰 以免误动作 在多级保护 的情况下 选择动作电流还应考虑上下级保护装置的选择性 在前级应选用灵敏度相对较 低 有适当延时型的漏电保护器 为防止电气火灾而在电源总进线处设置的漏电保护装置 应选用动作电流为 300mA 的 在选择漏电保护器的类型时 要特别注意的是电磁式漏电保护器用故障电流的能量来 脱扣 而电子式漏电保护器是用故障回路的残压来脱扣 当接地故障点靠近漏电保护器时 其值过低 不能使电子型漏电保护器动作来避免事故的发生 因此 当采用电子式漏电 保护器时 应注意漏电保护器的设置位置不能离插座等容易产生故障的点太近 以保证漏 电保护器有足够的故障残压 对安装在不允许停电回路 如消防用电设备 计算机房等 上的漏电保护装置 应选 用只发漏电信号而不自动切断电源的漏电保护器 漏电保护装置选用应与线路特征相匹配 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回路和三相照明线路 中必须选用四极的保护器 在实际使用过程中 经常遇到漏电保护器发生拒动作或误动作的情况 这里的拒动作 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 误动作是指线路或设 备未发生触电或漏电时漏电保护装置的动作 拒动作和误动作都会使漏电保护器失去其应 有的作用 甚至造成人员伤亡和财产损失 1 拒动作 尽管拒动作比误动作少见 但它造成的危险性比误动作要大 拒动作产生的主要原因 有以下几种 漏电动作电流选择不当 选用的保护器动作电流过大或整定过大 而实际产生的 漏电值没有达到规定值 使保护器拒动作 接线错误 在 TN C S 系统中 在漏电保护器后如果把保护线 即 PE 线 与中性 线 N 线 接在一起 发生漏电时 漏电保护装置将拒动作 漏电保护器的设置位置不当 在 TN C S 系统中 如果检测电路在 TN C 段的 PE N 线与相线 L 线 之间 则在 TN S 段的保护线 PE 线 上的漏电 漏电保护器就会拒 动作 另外 产品质量低劣 线路绝缘阻抗降低 线路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等情况 也 会导致保护器拒动作 2 误动作 误动作的原因是多方面的 有来自线路方面的 也有来自保护器本身的原因 误动作 的常见原因有 在 TN C S 系统中 误把保护线 PE 线 与中性线 N 线 接反 这将肯定引起 误动作 在照明和动力合用的三相四线制电路中 错误地选用三极漏电保护器 负载的中 性线直接接在保护器的电源侧而引起误动作 保护器后方有中性线与其他回路的中性线连接或接地 或后方有相线与其他回路 的同相相线连接 则接通负载时都会造成保护装置误动作 漏电保护器附近有大功率电器 当其开合时产生电磁干扰 或附近装有磁性元件 或较大的导磁体 均可能在互感器铁芯中产生附加磁通量而导致误动作 当同一回路的各相不同步合闸时 先合闸的一相可能产生足够大的泄漏电流 也 会引起误动作 其他如偏离使用环境温度 相对湿度 机械振动过大等超过保护器设计条件时也可造 成漏电保护器误动作 漏电保护器应用中的几个问题 漏电保护器 以下简称 rcd 是现时有效防止接地故障引起人身电击和电气火灾的保护电器 但应用不当往往不能发挥应有的作用 本文拟对此陈述一些浅见 1 防人身电击只需装用动作电流为 30mA 的 rcd 国际电工委员会标准 IEC4 79 电流通过人体的效应 确定 通过人体的交流 50Hz 电流 不超过 30mA 时 人体不会因发生心室纤维性颤动而死亡 它与人体潮湿程度 接触电压 高低无直接关系 因此 国际电工标准在所有防人身电击的条文中 都规定采用动作电流 不大于 30mA 的 rcd 据此在医院手术室 浴室等电击危险大的场所都可装用动作电流为 3 0mA 的 rcd 来防人身电击 农村用电不必装用灵敏度更高的 rcd 例如 10mA 的 rcd 因为 10mA 的 rcd 和 30mA 的 rcd 在防人身电击的效果上是相同的 都可以使人免于发生心室纤颤而死亡 10mArcd 的价格很贵 不适于广泛采用 而其额定不动作电流仅 5mA 农村低压电网设备因常处于 户外和潮湿场所 正常泄漏电流较大 容易引起误动作 频繁的误动作停电的后果往往是 将 rcd 短接或拆除 使线路失去接地故障保护 导致危险的后果 2 只有手握式和移动式电气设备才需装用 30mA 高灵敏度的 rcd 手握式和移动式电气设备的电击危险大 这是因为这些设备使用中经常挪动 绝缘容 易破损而发生碰外壳接地故障 握持设备的手掌肌肉通电收缩使人无法甩脱外壳带电的设 备 人体通电时间稍长即易发生心室纤颤致死 固定安装的设备较少发生碰外壳接地故障 人的手掌抓握不住设备外壳 在遭电击时可立即甩脱 与带电设备外壳脱离接触 不论 有无装用 30mArcd 固定式设备发生电击事故时都可使人站立不稳摔倒 但不会因发生心 室纤颤而电击致死 因此对手握式和移动式设备必须装用 30mA 瞬动 rcd 而对固定式设备 如吊灯 固定安装的户内水泵则无此要求 国际电工标准对两者加以区分是避免滥装 30m A 瞬动 rcd 以节省不必要的投资和减少因装用不当而招致 rcd 的误动停电 3 常用的两级漏电保护 在线路短路中大部分是接地故障 即相线与大地 电气设备外壳 金属结构管道之间 的短路 接地故障既能引起人身电击事故 也比相间短路 单相短路容易引起电气火灾 我国 低压配电设计规范 GB50054 95 规定 配电线路都应有接地故障保护 而 rcd 是 最有效的接地故障保护电器 当发生电弧性接地故障起火时 因电弧电流小 断路器 熔 断器往往不能在火灾发生前切断电源 而 rcd 则能立即动作切断电源 因此 除在手握式 移动式设备终端线路上安装 30mA 瞬动 rcd 外 还应在电源总干线上安装带少许延时的 漏电保护功能的断路器 如图 1 所示 它主要用于防接地故障引起的电气火灾和线路对地 电位升高事故 保护范围无死区 4 带延时漏电保护的断路器的技术要求 装设在电源干线上带延时漏电保护的断路器其接线如图 2 所示 由图可知 这种断路 器只是在原用作短路保护和过载保护的断路器的下端 增装一变比为 1 1 的零序电流互感 器和脱扣器 当被保护回路内发生接地故障时 互感器检测出剩余电流 俗称漏电电流 由脱扣器使断路器跳闸 我国 低压配电设计规范 规定 此级 rcd 的动作电流不大于 500mA 最为安全 因 50 0mA 以下电弧的能量不足以引燃起火 但当线路正常泄漏电流大时也可取为大于 500mA 以免发生不必要的跳闸停电 此断路器漏电动作延时一般取为 0 3s 左右 因从发生接地电 弧到引燃近旁可燃物质起火有一较长时间过程 这一 0 3s 左右的延时 既能有效防止起火 又不扩大停电面 也不致引起所保护线路的过热烧损 这一级保护不能采用一般的漏电保护器 也不能采用漏电继电器与接触器组合的漏电 保护 因为电源干线上金属性接地故障电流可能以千安计 接触器和断流能力为 300A 的 一般 rcd 是难以切断如此大的电流的 我国不少厂家生产这种带延时漏电保护功能的塑壳式断路器 其额定电流为 100 400 A 漏电保护动作电流为 30mA 2A 延时动作时间 0 2 0 8s 短路电流开断能力为 3 6 5kA 可以满足前述的一般要求 5 三级漏电保护的应用 当供电范围和电源干线电流较大时 有时需装用三级漏电保护 即在图 2 中的 rcd2 前 再加一级 rcd3 如图 3 所示 它由分离的零序电流互感器 漏电继电器和断路器 或信号器 组成 互感器的变比也为 1 1 它通过的回路电流受回路 4 根导线通过的互感器贯穿孔直 径的限制 漏电继电器检测的电流即一次侧的剩余电流 其动作电流和延时均可调整 我国现时已生产附装漏电继电器的漏电保护零序电流互感器 其贯穿孔直径为 25 10 0mm 相应回路电流为 100 800A 所带漏电继电器的动作电流为 50mA 3A 延时为 0 2 2s 这种互感器也适宜于在现有线路上补加漏电保护 对供电范围大的电源干线上的漏电保护往往不希望所保护范围内发生电弧性接地故障 时立即跳闸 以避免大面积的停电 这时可将漏电继电器作用于信号 以便找出故障回路 局部切断电源 回路内如出现金属性短路的大短路电流 则由断路器内的电磁脱扣器动 作来切断电源 以保护线路 6 漏电保护的检验 现时施工验收时常用揿按 rcd 试验按钮或模拟接地故障的办法来检验 rcd 是否能动作