漏电保护器在UPS系统中的正确使用

1、漏电保护器在UPS系统中的正确使用摘要文中介绍了漏电保护器在不同的配电系统中的安装方式，叙述了，其在供电系统中安全防护的重要性。漏电保护器又称剩余电流动作保护装置。是一种用于当用电设备发生漏电及人体触电的情况下，为防止事故扩大的防护装置，主要用于非接触保护。对漏电流的检测通常采用零序电流互感器，此装置串联于供电电路中，在单相配电中应使输入火线和零线穿过零序电流互感器。三相配电系统在采用漏电保护器时应特别注意：漏电保护器适用于TT和TNS系统，而不能用于TNC系统，如图l所示。漏电流检割变压器中心点接地据电疣图1TT配电系统在TT系统中，漏电保护器安装在设备前级，连接ABC三相和零线。用电设备在

2、正常工作时机壳不带电，一旦发生设备对地漏电导致机壳带电时，漏电流将通过本地接地体经大地回流到变压器中心点。由于漏电流的流失，漏电检测电路会测到电流矢量之和不再为零，漏电保护器执行跳闸动作。对于TNS系统（见图2），由于采用了独立的零线和接地线（俗称三相五线制），设备机壳平时不带电，地线中无电流。一旦发生设备漏电而导致机壳带电，则漏电流会经地线回流到变压器中心接地点，漏电检测电路会发现电流矢量之和不再为零而执行保护动作。團2TM-S配电索统对于TNC系统则不能加装漏电保护器（见图3）。这是因为在TNC系统中实行零地合一（俗称三相四线制），实际应用中经常会由于三相负载不平衡而使机壳中有电流流过。如

3、果设备内部某一相发生绝缘损坏等故障而产生漏电时，由于漏电回路依然是经由PEN线流回变压器，因此漏电检测电路中的电流矢量之和依然为零，致使漏电保护器拒不动作，起不到保护作用。图3TN-C配电系统在描述漏电保护器时，通常会使用到下列基本术语：额定动作电流Idn：当漏电流达到此值时，漏电保护器肯定会动作。额定不动作电流：当漏电流低于此值（通常为Idn/2）时，漏电保护器肯定不会动作。当漏电流介于，Idn/2和Idn之间时，漏电保护器会动作。最大分断时间：从漏电流施加到保护器动作完毕、各电极上飞弧消失所经历的时间。最小不动作时间：指漏电流大于，。而漏电保护器尚未开始动作前的一段时间。按照国家电气安全规

4、定，对于终端电器的额定漏电动作电流一般规定为10mA、15mA和30mA，且为瞬时动作型。在不同的用电场所可根据相应灵敏度要求设置动作电流等级。目前国内外按照实际人体测试研究表明，30mA为触电安全的临界上限，高于此值的电流通过人体会造成生命危险。对于UPS之类的系统不宜采用普通漏电保护器（30mA），这是因为通常UPS具有较大的对地漏电流。首先UPS的后级负载均不同程度的存在对地漏电，此外为使UPS达到相应的：EM（:标准要求，UPS在机内安装了大量的谐波滤波器、射频滤波器以及瞬态过电压抑制器等，这些都会造成对地泄漏电流远远超过30mA。依据EN.50091l一1第1.8.12章规定，UPS

5、产品的允许输入最大漏电流可达5%的UPS额定负载电流。因此在选择漏电保护器时须提高动作电流水平，以防止其经常性地误动作。按照电力部门的规定，UPS的漏电保护应归类于一级总保护，其输入端的漏电保护器额定动作电流须500mA，且为延时动作型，延时时间300rns以上。当一个配电系统中存在多个漏电保护器时，应满足分级动作的选择性。上一级漏电保护器的额定漏电动作电流应至少为下一级漏电保护器的额定漏电动作电流的3倍，并且上一级漏电保护器的最小不动作时间应大于下一级保护器的最大分断时间。否则会发生上下级动作匹配问题而造成大面积停电事故。下面根据UPS的不同配置，例如输入是单路或双路供电、单机或并机，以及是

6、否带输入或输出隔离变压器等，分别对其漏电保护器的安装位置进行介绍：对于无变压器结构的UPS（俗称高频机），例如克劳瑞德70NET系列，UPS具有独立的旁路输入接线，但是输入漏电保护器应为整流器和旁路输入共用，如图4所示。错晨图4尢变压IPS的漏业保护器的安装这是由于在此类无变压器的uPS中，整流器和旁路的输入零线是公用的，零线在uPS前级和机内直通，零线电流在uPS机内被一分为二，分别流经整流器和旁路。如果分别在整流器和旁路输入端安装漏电保护器，则这两个保护器都会因为电流矢量之和超限而发生跳闸。正确的安装位置是在整流器和旁路的总输入端。对于带输出变压器的UPS单机，则可分别在整流器输入和旁路输

7、入端安装漏电保护器。例如克劳瑞德90NET系列UPS，此类UPS的整流器为三相可控硅桥式整流电路，无需输入零线，整流器输入相线与旁路零线通过逆变器输出变压器隔离，因此无需担心零线电流的分流。漏电保护器安装如图5所示。负载图5带逆变器输出变压器UPS的漏电棵护器的安装对于无变压器的UPS并机系统，各台UPS输入端均不应单独安装漏电保护器。这是因为在并机系统中各UPS会对相线和零线电流进行均分。一旦某台UPS故障脱机，由于该故障UPS的零线依然连接与正常市电UPS的零线连在一起，这样就会造成零线电流被两台UPS均分，导致两个漏电保护器都跳闸。正确的安装位置应是在整个并机系统的输入分流点之前，如图6

8、所示。图右UPS机系蜿漏电保护器的安裝对于带逆变器输出变压器的uPS,由于输出变压器的零线实际上是与旁路输入的市电零线直接短接，因此零线并未真正隔离。一旦某台UPS因故障脱机时，该机的零线依然分流导通，故而此种ups并机系统的漏电保护器安装位置应与图6方式相同。有些UPS由于采用了输入A/Y隔离变压器，因而无需市电零线；另外如POWERWARE公司的9315系列UPS输出端采用双绕组变压器，旁路输出与逆变器输出均与市电隔离，负载零线由输出变压器产生，UPS输人为三相三线（无零线）。此时UPS输入端可安装三极漏电保护器，负载如图7所示。bfY崩变压黠;市电一4?、一；三极漏电保护器图7带输入隔离变压器的IJPS这些带零线隔离功能的UPS在并联时，每台UPS的输入端均可加装自己的漏电保护器，如图8所示。3隔离畫用科三换词电僅沪斟；市电常态旁路|_三图&带零犠隔I离功能的UPS并机宗统对于UPS输出后级负载，由于