【摘 要】本文著重闡述了漏電保護器的重要作用、工作原理、使用范圍及注意事項,同時也指出了今后建筑電氣安全保護方面的發(fā)展趨勢。
【關(guān)鍵詞】漏電保護器;原理與使用
隨著改革開放不斷深入發(fā)展,多種多樣的電氣設(shè)備(如電冰箱、洗衣機、電視機、空調(diào)、電飯煲、微波爐等)越來越多地進入千家萬戶。因此,漏電保護作為防止低壓觸電傷亡事故的后備保護,已被廣泛地應(yīng)用在低壓配電系統(tǒng)中。
1.漏電保護器安裝的必要性
保護接零一般采用TN-C-S系統(tǒng)或TN-S系統(tǒng),也就是在電源入戶之前將零線重復接地,且重復接地電阻≤10Ω。而在進戶之后,工作零線N與保護零線PE則須分開。如果發(fā)生相線碰殼故障時,短路電流則經(jīng)零線和接地極構(gòu)成閉合回路。這時零線阻抗很小,短路電流很大,足以使安裝在線路上的熔斷器或其他過流保護裝置動作,從而切斷電源回路,達到安全保護的目的。
但是,TN-C-S系統(tǒng)只能對用電設(shè)備的外殼在帶電時起到保護作用,而對相地短路的情況則不能起到保護作用。因為相地短路時,短路電流經(jīng)過設(shè)備→地面→電源中性點,接觸電阻很大,而短路電流很小,不足以使熔斷器、斷路器動作,切斷電路,卻能使故障引發(fā)的電弧火花持續(xù)很長時間,甚至著火。
因此,安裝漏電保護器就成為在建筑電氣設(shè)計、施工中的一種有效的觸電或漏電保護手段。另外,在居民住宅中安裝漏電保護器,也是當今我國按照國標GB6829295 標準要求,進行設(shè)計與施工的需要。
當設(shè)備絕緣損壞、漏電或人觸及帶電體時,主回路中各相電流的相量和不再為零。故障電流在零序電流互感器的環(huán)形鐵芯中產(chǎn)生磁通,導致二次側(cè)感應(yīng)電壓迫使脫扣線圈勵磁,強令主開關(guān)跳閘,切斷供電回路。
由此可知,電流型漏電保護器是基于基爾霍夫第一定律:流入電路中任一節(jié)點的復電流代數(shù)和等于零,即∑I=0。
2.漏電保護器的作用及使用范圍
2.1漏電保護器具有動作靈敏,切斷時間迅速的性能
在建筑電氣設(shè)計施工中只要合理選用和正確安裝,對保護人身安全和防止設(shè)備損壞,以及預(yù)防火焰將會有明顯的作用。
(1)當人體直接觸及220V帶電體時,漏電保護器迅速以0.1秒的時間快速切斷電路。這時流過人體(一般人體電阻為1000Ω左右)的觸電電流為220/1000=220(mA),其電擊能量為:220(mA)×0.1(S)=22mA·S < 30mA·S。目前我國現(xiàn)行規(guī)定:對人體安全的電擊能量為:1·T= 30mA·S,可以明顯看出,當人們一旦觸及220V帶電體時,漏電保護器會在0.1秒時間內(nèi)迅速作出反應(yīng),而不致出現(xiàn)生命危險。
(2)在TN-C-S 或TN-S系統(tǒng)中,未裝漏電保護器時,如果發(fā)生接地故障情況,設(shè)備外殼會產(chǎn)生對人身有危險的接觸電壓;當裝有漏電保護器之后,即使發(fā)生了接地故障,接觸電壓在還沒有達到危及人身生命時,漏電保護器就會立即切斷電源回路。其理由是:在住宅建筑電氣設(shè)計時,設(shè)計者已為用戶所安裝的漏電保護器選擇了額定動作電流小于或等于30mA,動作時間為0.1秒。當發(fā)生接地故障時,只要有漏電電流產(chǎn)生,就會在漏電電流小于或等于30mA時,漏電保護器就立刻動作,切斷了電源回路。同時,30mA的電流在0.1秒時間內(nèi)作用于人體不會危及生命安全。
(3)安裝漏電保護器對配電線路的絕緣水平起到監(jiān)察作用。如果設(shè)備出現(xiàn)碰殼故障或絕緣損壞,就會有漏電電流產(chǎn)生。當漏電電流達到漏電保護器的額定動作電流時,將立即動作切斷電源回路。也就是說,在人尚未觸及故障設(shè)備危險的接觸電壓之前,就已經(jīng)將故障線路切斷了。從而提前避免了觸電死亡及火災(zāi)事故的發(fā)生。
(4)一旦出現(xiàn)發(fā)生接地故障時,由于切斷故障線路因素不是依靠過電流保護,而是依靠漏電保護。再則,漏電保護的額定動作電流數(shù)值很小,與過電流相比,相差1000倍~10000倍。
因此,出現(xiàn)在設(shè)備外殼的接觸電壓也很低,一般小于50V,大大提高了安全性。
2.2漏電保護器的使用場所
(1)手持式及移動式用電設(shè)備。
(2)建筑施工工地的用電設(shè)備。
(3)用于環(huán)境特別惡劣或潮濕場所。
(4)住宅建筑每戶的進線開關(guān)或插座專用回路。
(5)由TT系統(tǒng)供電的用電設(shè)備。
(6)與人體直接接觸的醫(yī)用電氣設(shè)備(但急救和手術(shù)用電設(shè)備等除外)。
3.漏電保護器使用時應(yīng)注意事項
(1)漏電保護器適用于電源中性點直接接地或經(jīng)過電阻、電抗接地的低壓配電系統(tǒng);對于電源中性點不接地的系統(tǒng),則不宜采用漏電保護器。
(2)必須確保漏電保護器的額定電壓、額定電流、短路通斷能力、漏電動作電流以及漏電動作時間等是否符合要求。
(3)接零保護線(PE) 不準通過零序電流互感器。
(4)工作零線不能就近接線,單相負載不能在漏電保護器兩端跨接。
(5)漏電保護器后面的工作零線不能重復接地。
(6)每月至少對漏電保護器用試驗按鈕試驗一次,每當保護器動作,就應(yīng)試驗一次。停用的漏電保護器使用前應(yīng)試驗一次。
(7)漏電保護器故障后應(yīng)及時更換,并有專業(yè)人員修理。
4.結(jié)論
要使安裝的漏電保護器發(fā)揮應(yīng)有的保護作用,就必須加強對電網(wǎng)的運行管理,各級電力部門應(yīng)重視這項工作。每臺漏電總保護器的安裝投運,都應(yīng)明確運行責任人,配備試跳運行記錄,正確記錄投運試驗情況、定期試跳情況、運行中跳閘情況、恢復送電時間、故障原因等。
【參考文獻】
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