漏电保护器安装与运行中常见问题的探讨

漏电保护器安装与运行中常见问题漏电保护器安装与运行中常见问题 的探讨的探讨 在低压电网中安装漏电保护器 residual current operated protective devices 以下简称 rcd 作为安全技术措施的重要后备 保护手段 对防止人身触电伤亡事故 防止电器设备损坏事故 和接地故障 电器火灾事故 具有显著的效果 为使漏电保护 器真正发挥其应有的作用 要通过加强对安装及日常维护人员 的技术培训 确保选型正确 接线无误 同时应加强对漏电保 护器的运行管理 定期试验等工作 但目前在漏电保护器的安 装 运行中仍存在一些问题 影响了漏电保护器的正常运行 因此有必要对一些常见的问题进行分析 探讨 1 rcd 灵敏度的选择灵敏度的选择 笔者曾发现 有些电气安装人员在浴室等触电危险性很大 的场所 安装了动作电流为 10 ma 或 6 ma 的 rcd 理由是因为 浴室潮湿 只有装设动作电流较小的 rcd 才能在发生人身触电 时使人员及时脱离电源 实际上 依据国际电工标准 通过人体的交流工频电流不 超过 30 ma 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 30 ma 的 rcd 笔者认为 上述场所选用灵敏度高 动作电流不超 过 10 ma 的快速型 rcd 并不好 原因是 10 ma 和 30 ma 的 rcd 在防人身触电的效果上是相同的 都可以使人免于发生心室纤 颤而死亡 10 ma rcd 价格贵 不适于广泛采用 且其额定不动 作电流仅 5 ma 在浴室等潮湿场所因线路泄漏电流较大 容易 引起频繁的误动作并导致停电 最终是人们往往将 rcd 短接或 拆除 使线路失去接地故障保护 造成更大的危险 rcd 的选用原则应该是 rcd 的额定电压 额定电流 分断 能力等性能指标应与线路条件 线路不平衡的泄漏电流 电磁干 扰等 相适应 rcd 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 而不应片面追求动作电流小的 rcd 一般只在触电后可能导致严重二次事故的场合 或为了保 护儿童或病人时才选用动作电流在 10 ma 以下的快速型 rcd 对 于 类手持电动工具 应视其工作场所危险性的大小 安装动 作电流为 10 30 ma 的快速型 rcd 选择动作电流还应考虑 rcd 制造的实际条件 如纯电磁式产品的动作电流很难做到 40 ma 以下 故不应追求过高灵敏度的电磁式 rcd 在分级保护的情况 下 选择动作电流还应考虑分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 rcd 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 rcd 干线上选用中灵敏度 rcd 2 rcd 防止触电事故的范围防止触电事故的范围 不少人认为 只要 rcd 能正常运行 即可防止发生触电事 故 实际应用中 在一些情况下 rcd 是不会动作的 1 发生相零或相相触电 当人体接触相零 或相相 时 人体电阻相当于一个负载 此 时尽管人站立在大地上 但是通过人体的触电电流经分流后 绝大部分由相零 或相相 导线形成回路 而触电电流经大地回配 电变压器的只是极小部分 该电流无法使 rcd 动作 剩余电 流动作保护器的一般要求 gb6829 95 中规定 漏电保护器对 同时接触被保护电路两线所引起的触电危险 不能进行保护 2 特殊场合下 rcd 所以能保护人身安全 其动作原理始终离不开人体触电 电流要由被保护线路与大地形成回路才能使 rcd 可靠动作 如 人站在绝缘体上触电时因触电电流无法经大地流回配变而使得 rcd 无法动作 3 低压电网的漏电电流与触电电流不对应据有关资料介绍 我国农村高低压 高压 10 kv 低压 380 220 v 配电线路长度比例 为 1 6 而一些发达国家高低配网的比例为 1 0 5 由此可知 我国农村电网的供电半径大 用户多且三相负载不平衡 因此 农村低压线路的漏电大是无法避免的 当发生室外触电时 将 会引起漏电电流与触电电流不对应 导致 rcd 不动作 这种现 象是正常的 是线路漏电电流太大而引起的 若要消除这种漏 电电流与触电电流的不对应现象 可采取 2 种方法 在分支线 上合理配置分级保护 降低线路漏电 使之小于 50 ma 4 线路绝缘阻抗降低 线路绝缘阻抗降低也会造成 rcd 拒动 在三相不接地电网 系统中 这一问题尤为突出 由图 1 可见 如果保护 rcd 的安 装位置不恰当 当人体触电后 通过人体的电流流经 2 组分布 电容构成回路 经第 1 组的电流 rcd 能检测出来 而经第 2 组 的电流 rcd 则检测不出来 如果第 2 组的电容较大 则将造成 rcd 拒动作 图 1 安装位置不当造成 rcd 拒动示意 3 选型不当引起越级跳闸选型不当引起越级跳闸 在过去的 10 年里受经济和生产条件的限制 对 rcd 的安装 要求是 在农村则强调安装总保护开关 在城市则以安装末端 保护为主 为减少停电范围和防止火灾 近几年 在农网改造过程中 均要求对漏电保护实施分级保护 但在实际使用中 由于缺少 对 rcd 动作原理 分级保护原则的了解 分级保护用的 rcd 常常 未能在动作时间和电流上互相配合 往往是下一级 rcd 因漏电 动作跳闸的同时 由于灵敏度不够 上一级剩余电流动作 rcd 也一起断开 引起越级跳闸 从而失去了分级保护的意义和作 用 在实施分级保护时 若只有动作电流的级差配合 将会经 常发生越级跳闸的现象而达不到分级保护的应有效果 故实施 分级保护时除应有额定动作电流的阶梯外 还应注意额定动作 时间的阶梯 动作时间阶梯的级差值应以国标规定的 0 2 s 为准 要真正实施分级保护缩小事故停电范围 提高供电可靠性 在 漏电保护选型时必须具备 2 个条件 1 额定动作电流级差 第 二级保护是第一级保护的 2 倍 2 动作时间级差 第二级保护 较第一级保护动作时间增加 0 2 s 4 只装家用只装家用 rcd 不装分支线路不装分支线路 rcd 在某些农村地区 为了减少分支线路的停电机会 村电工 只强调安装家用 rcd 而不装各分支线路的 rcd 结果是 在室外 线路上发生触电事故或因台风 雷击引起断线落地故障时 就 没有保护 因而使得触电伤亡事故难以下降 在室外触电伤亡 事故始终多于室内触电伤亡事故的情况下 对于只装家用 rcd 而不装分支线路 rcd 的漏电保护配置方式应立即予以纠正 5 rcd 试验按钮使用中的问题 现在施工验收时 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 其实这 2 种方法并不可靠 因 前者只能说明 rcd 本身能否动作 不能说明安装是否正确 也 不能保证在发生接地故障时 rcd 能动作 而后者只是定性检测 而非定量检测 正确的方法是使用能测定 rcd 动作电流 动作 时间以及线路和设备正常泄漏电流的专用仪表来验收 这样的 验收结果才准确 可靠 在 1994 年 rcd 安全认证之前 国内绝大部分 rcd 在用试跳 按钮试跳时 是试不到它的 ta 零序电流互感器 和 ta 与电子线 路的耦合部分的 但因 ta 及耦合部分损坏使 rcd 拒动而造成的 触电伤亡事故却时常发生 为此对 1994 年以前的老产品一定要 在被保护线路上作接地试跳 此外 rcd 安装后应操作试验按钮 检查其工作特性是否符 合要求 试验的方法是 1 用试验按钮试验 3 次 在 3 次试验 中 rcd 均应正确动作 2 带负荷分合开关 3 次 rcd 均不得误动 作 3 逐相利用试验电阻作一次接地试验 rcd 应正确动作 为 防止烧坏试验电阻 试验不宜过于频繁 6 接线错误接线错误 由于城镇低压电网保护复杂 很多地区采用三相四线制系 统 即中性线和保护线是合一的 在该系统安装 rcd 接线错误 会使 rcd 误动或拒动 影响正常运行 如下列情况 6 1 中性线和接地线未分清 利用四芯插座供三相和单相配电 见图 2 接线错误的表 现为 图 2 中性线和接地线未分清 1 当用作三相配电时 若电气设备的外壳与地接触 rcd 就跳闸 若电气设备的外壳与地绝缘 则相线与外壳相碰 成 为单相负载 rcd 不跳闸 电气设备的外壳将长期带电 2 当用作单相配电时 因电气设备的外壳未接地 一旦 rcd 失效 而电气设备的外壳又漏电 就易发生人身触电事故 改正的方法是 将三相插座和单相插座分开 三相插座的 接地插头接 n 线 接零保护 或接 pe 线 接地保护 单相插座的 中性线插头接 rcd 的中性线输出端 接地插头接 rcd 的中性线输 入端 接零保护 或接地线 接地保护 6 2 rcd 输入端未接中性线 三相四线 rcd 用于三相配电系统 三相电源的三根相线接 到 rcd 的上插头 中性线不经过 rcd 而接到零线上 随后接到三 相插座的接地插头上 见图 3 接线错误是 对三相四线 rcd 的 脱扣性能进行试验时 电阻须接在 rcd 的中性线与 a 相之间 因 rcd 中性线的上插头未接电源中性线 故试验按钮不起作用 rcd 的脱扣性能无法用试验按钮进行检查 图 3 输入端未接中性线 改正的方法是 将 rcd 中性线的上插头接到电源的中性线 上 rcd 的中性线下插头不接线 7 装上装上 rcd 后不装熔丝后不装熔丝 实际应用中 不少家庭在安装 rcd 后就不装熔丝或熔丝装 得很粗 这是十分错误的 根据漏电保护原理 家用电器中流 过的电流是系统电流 它不能引起漏电 rcd 动作 一般家用单 相 rcd 内部不设过流保护 即使家庭线路中的电流超过了 rcd 的 额定电流 只会烧毁 rcd 烧坏主开关触点 烧断电源线等 因 漏电 即漏出系统的剩余电流 没有达到额定漏电动作电流值 rcd 就不动作 不予保护 因此 不装熔丝或把熔丝装得很粗 就无过流保护或减弱保护能力 当线路中发生过载和短路故障 时电流过大 很可能烧坏家用电器 线路 rcd 和电能表 造成 较严重的后果 由于 rcd 和熔丝各有分工 缺一不可 故装上 rcd 后仍要按规定装好熔丝 rcd 一般应装在熔丝之后 使其本身的短路可以由前面的熔 丝来保护 但对需要辅助电源的 rcd 来讲 由于目前绝大多数 居民家庭中 相线和中性线都装有熔丝 这就会带来潜在的危 险 若发生短路故障只烧断了中性线上的熔丝 而未烧断相线 上的熔丝 这时