淺談漏電保護(hù)器的應(yīng)用

朱黎

【摘 要】本文介紹和分析了漏電保護(hù)器的工作原理，講述了漏電保護(hù)器在實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)中的適用性，并闡述了對(duì)漏電保護(hù)的選用、安裝和運(yùn)行維護(hù)工作。

【關(guān)鍵詞】漏電保護(hù)器；原理；安全；選用；運(yùn)行

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及人民生活水平的提高，電氣應(yīng)用越來(lái)越廣泛，人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全也日益受到保障和重視，各種電器設(shè)備在生產(chǎn)和生活中的各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用越來(lái)越廣泛，觸電的可能性也在加大，對(duì)漏電保護(hù)器的使用要求也越嚴(yán)格；漏電保護(hù)器在我國(guó)應(yīng)用已經(jīng)多年，積累了不少經(jīng)驗(yàn)，但在中小型民用建筑物中應(yīng)用尚不夠重視，因此我國(guó)制訂了一系列國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)漏電電流動(dòng)作保護(hù)器選用、安裝、使用、檢測(cè)等作出了明確的規(guī)定，并國(guó)家建設(shè)法規(guī)中制定了相應(yīng)的安全保障條款，為避免接地故障帶來(lái)的危害，提高民用用電的安全性和可靠性，因此，我們應(yīng)重視中小民用建筑物供配電線路設(shè)計(jì)中對(duì)漏電的保護(hù)[1]。因漏電保護(hù)器接線錯(cuò)誤，或不能分析漏電保護(hù)器動(dòng)作原因而導(dǎo)致生產(chǎn)暫停的情況很多，只有熟悉漏電保護(hù)器的工作原理，才能正確接線或分析漏電保護(hù)器動(dòng)作的原因。

漏電保護(hù)器，又叫漏電保護(hù)開關(guān)，是一種電氣安全元器件，安裝在低壓電路中，主要是用于設(shè)備發(fā)生漏電故障及觸電時(shí)，且達(dá)到保護(hù)器所限定的動(dòng)作電流值時(shí)，就立即在限定的時(shí)間內(nèi)動(dòng)作，自動(dòng)斷開電源從而進(jìn)行保護(hù)。

1.漏電保護(hù)器組成

漏電保護(hù)器是由零序電流互感器、脫扣機(jī)構(gòu)、漏電脫扣器、主開關(guān)、實(shí)驗(yàn)按鈕等五部分組成。被保護(hù)設(shè)備的接地故障電流作用于漏電保護(hù)器的漏電脫扣器上，且電流超過預(yù)定值時(shí)，則會(huì)立即出現(xiàn)開關(guān)跳閘，從而切斷了故障電路，達(dá)到保護(hù)的作用。

2.漏電保護(hù)器的工作原理

在正常情況下，各相電流的相量和等于零，因此，各相電流在零序電流互感器鐵芯中感應(yīng)的磁通量之和也等于零，這時(shí)，由于零序電流互感器的二次側(cè)繞組無(wú)信號(hào)輸出，主開關(guān)仍處于閉合狀態(tài)，電源繼續(xù)向負(fù)載方向供電，當(dāng)發(fā)生接地故障或設(shè)備絕緣損壞、漏電，或人觸及帶電體時(shí)，主回路中各相電流的相量和不再為零，則會(huì)出現(xiàn)故障電流在零序電流互感器的環(huán)形鐵芯中產(chǎn)生磁通，從而導(dǎo)致二次側(cè)感應(yīng)電壓迫使脫扣線圈勵(lì)磁，強(qiáng)令主開關(guān)跳閘，切斷供電回路[2]。

3.漏電保護(hù)器的應(yīng)用范圍及特點(diǎn)

無(wú)論是保護(hù)接零還是接地措施，其保護(hù)范圍都是有限的。例如“保護(hù)接零”，就是把電氣設(shè)備的金屬外殼與電網(wǎng)的零線連接，并在電源側(cè)加裝熔斷器，當(dāng)用電設(shè)備發(fā)生碰殼故障時(shí)，則形成該相對(duì)零線的單相短路，由于短路電流很大，迅速將保險(xiǎn)熔斷，斷開電源進(jìn)行保護(hù)，其工作原理是把“碰殼故障”改變?yōu)椤皢蜗喽搪饭收稀睆亩@取大的短路電流切斷保險(xiǎn)。然而，工地的電氣碰殼故障并不頻繁，經(jīng)常發(fā)生的是漏電故障，如設(shè)備受潮負(fù)荷過大、線路過長(zhǎng)、絕緣老化等造成的漏電，這些漏電電流值較小，不能迅速切斷保險(xiǎn)，因此故障不會(huì)自動(dòng)消除而長(zhǎng)時(shí)間存在，但這種漏電電流對(duì)人身安全已構(gòu)成嚴(yán)重的威脅，所以需要加裝靈敏度高的漏電保護(hù)器進(jìn)行補(bǔ)充保護(hù)[3]。

漏電保護(hù)器作為直接接觸防護(hù)和火災(zāi)保護(hù)措施的附加保護(hù)，表現(xiàn)在達(dá)不到主保護(hù)動(dòng)作值時(shí)，防止人身間接觸電以及配電線路由于各種原因而遭損壞引起火災(zāi)等事故，因此不能撤掉或降低對(duì)線路、設(shè)備的接地或接零保護(hù)要求，不能代替主保護(hù)。漏電保護(hù)器在規(guī)定條件下，當(dāng)漏電電流達(dá)到或超過其給定值時(shí)，自動(dòng)切斷電路，從而達(dá)到保護(hù)的目的。

4.漏電保護(hù)器的設(shè)計(jì)配置方法

電氣線路和設(shè)備泄漏電流值及分級(jí)安裝的漏電泄漏電流特性和時(shí)間特性配合要求如下：（1）用于單臺(tái)用電設(shè)備時(shí)，動(dòng)作電流應(yīng)不小于正常運(yùn)行實(shí)測(cè)泄漏電流的4倍；（2）配電線路的漏電保護(hù)器動(dòng)作電流應(yīng)不小于正常運(yùn)行實(shí)測(cè)泄漏電流的2.5倍，同時(shí)還應(yīng)滿足其中泄漏電流最大的一臺(tái)用電設(shè)備正常運(yùn)行泄漏電流的4倍；（3）用于全網(wǎng)保護(hù)時(shí)，動(dòng)作電流應(yīng)不小于實(shí)測(cè)泄漏電流的2倍；（4）漏電保護(hù)器的額定動(dòng)作電流應(yīng)留有一定的余量，以適應(yīng)日久回路絕緣電阻降低、用電設(shè)備增加以及季節(jié)變化等引起的電流泄漏增大[4]。

電氣安全的一個(gè)基本要求是盡量減少開關(guān)電器的極數(shù)和觸頭數(shù)以及線路的連接點(diǎn)，開關(guān)觸頭之類的活動(dòng)連接和線路的固定連接由于種種原因都可能因?qū)щ姴涣级蔀槭鹿势鹨?，而三相回路中的中性線導(dǎo)電不良危險(xiǎn)更甚，這是因?yàn)橹行跃€導(dǎo)電不良時(shí)設(shè)備依然運(yùn)轉(zhuǎn)，隱患不易被發(fā)現(xiàn)，當(dāng)三相負(fù)荷嚴(yán)重不平衡時(shí)將導(dǎo)致三相電壓也嚴(yán)重不平衡而燒壞單相設(shè)備，所以應(yīng)盡可能限制在中性線增加觸頭[5]。

漏電保護(hù)器對(duì)于單相220V線路只提供間接接觸保護(hù)，同時(shí)還存在因機(jī)件磨損、接觸不良，質(zhì)量不穩(wěn)定壽命較短等因素而導(dǎo)致動(dòng)作失靈的種種隱患，不能單獨(dú)成為一種可靠的保護(hù)措施，因此尚應(yīng)實(shí)施等電位聯(lián)結(jié)，才能有效地消除漏電的電氣線路或設(shè)備與低電位的金屬構(gòu)件之間電弧、電火花的產(chǎn)生，即消除漏電電壓引起火災(zāi)的可能[6]。等電位聯(lián)結(jié)是指將保護(hù)接零總線與建筑物的總水管、總煤氣管、暖通管等金屬管道或裝置用導(dǎo)線聯(lián)結(jié)的措施，以達(dá)到均衡建筑物內(nèi)電位的目的，尤其是對(duì)于易燃易爆場(chǎng)所更有不可替代的作用。

5.漏電保護(hù)器使用注意事項(xiàng)

（1）漏電保護(hù)器適用于中性點(diǎn)直接接地的低壓配電系統(tǒng)。對(duì)于電源中性點(diǎn)不接地的系統(tǒng)，則不宜采用漏電保護(hù)器。因?yàn)楹笳卟荒軜?gòu)成泄漏電氣回路，即使發(fā)生了接地故障，產(chǎn)生了大于或等于漏電保護(hù)器的額定動(dòng)作電流，該保護(hù)器也不能動(dòng)作切斷電源回路。（2）中性線N 必須通過零序電流互感器。否則，線路接通后就會(huì)有一個(gè)不平衡電流通過互感器使漏電保護(hù)器產(chǎn)生誤動(dòng)作。（3）下級(jí)漏電保護(hù)器的電源側(cè)進(jìn)線（包括工作零線）必須全部接在上一級(jí)漏電保護(hù)器的負(fù)載側(cè)。（4）接地保護(hù)線（PE）不能通過零序電流互感器。因?yàn)楸Ｗo(hù)線（PE）通過零序電流互感器時(shí)，漏電電流經(jīng)（PE）保護(hù)線又回穿過零序電流互感器，導(dǎo)致電流抵消，互感器上檢測(cè)不出漏電電流值。在線路接地時(shí)，造成漏電保護(hù)器不動(dòng)作，起不到保護(hù)作用。（5）在潮濕場(chǎng)所使用漏電保護(hù)器要注意檢查線路的絕緣或適當(dāng)調(diào)整漏電保護(hù)器的動(dòng)作值，否則漏電保護(hù)器將無(wú)法正常工作。

漏電保護(hù)器是用來(lái)直接或間接保護(hù)人體觸電的安全設(shè)備，是安全用電的一項(xiàng)重要技術(shù)措施。在預(yù)防人體無(wú)意接觸漏電電流而造成傷害和防止由于電弧性接地故障而引發(fā)電氣火災(zāi)等方面具有顯著的效果。目前漏電保護(hù)器在安全用電、防護(hù)電氣事故領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 梁正習(xí). 電保護(hù)器實(shí)用技術(shù)[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1995.

[2] 騰松林，楊校生. 電器保護(hù)器及其應(yīng)用[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994.

[3] 連理枝. 低壓斷路器及其應(yīng)用[M] . 北京：中國(guó)電力出版社，1991.

[4]《低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 低壓斷路器》GB 14048.2-2001.

[5]《剩余電流動(dòng)作保護(hù)器的一般要求》GB 6829-95.

[6]《漏電保護(hù)器安裝和運(yùn)行》GB 13955-2005.