漏电保护装置

漏电保护装置漏电保护装置（有称漏电开关、漏电继电器、触电保护器）的作用是为了防止由漏电引起的触电事故、火灾事故以及监视或切除一相接地故障。此外，有的漏电保护装置还能切除三相电动机单相运行的故障。对1000伏以下的低压系统，凡有可能触及带电部件或在潮湿场所装有电气设备时，都应装设漏电保护装置，以保护人身安全。一、漏电保护装置原理1、漏电保护器的工作原理漏电保护器是由零序电流互感器、漏电脱扣器、脱扣机构、主开关、实验按钮等五部分组成。倘若发生被保护设备的接地故障电流作用于漏电保护器的漏电脱扣器上的情况，其电流超过预定值时，则会立即出现开关跳闸，从而切断了故障电路。如图4.1所示。一般来说在正常情况下，各相电流的相量和等于零。由此，各相电流在零序电流互感器铁芯中感应的磁通量之和也等于零。这时，由于零序电流互感器的二次侧绕组无信号输出，主开关仍处于闭合状态，电源继续向负载方向供电。主开关实验按钮电气设备脱扣线圈电子放大器脱扣机构NLPE图5.1漏电保护器的组成当发生接地故障，或设备绝缘损坏、漏电，或人触及带电体时，主回路中各相电流的相量和不再为零。则会出现故障电流在零序电流互感器的环形铁芯中产生磁通，从而导致二次侧感应电压迫使脱扣线圈励磁，强令主开关跳闸，切断供电回路。由上可知，电流型漏电保护器是基于基尔霍夫第一定律：流入电路中任一节点的复电流代数和等于零，即∑I=0。当设备漏电时，会出现两种现象：（1）三相电流的平衡遭到破坏，出现零序电流，即0abciiii（2）金属外壳出现对地电压du，即0dduiR式中dR为接地装置的接地电阻（Ω）。漏电保护装置就是通过检测机构取得的以上两个不正常量的。0i和du经过中间机构的转换和传递，使保护装置动作，并通过开关切除电源。漏电保护装置常用类型：电压型，电流型（零序电流型、泄漏电流型），中性点型。电气设备漏电时，将呈现异常的电流或电压信号，漏电保护装置通过检测、处理此异常电流或电压信号，促使执行机构动作。我们把根据故障电流动作的漏电保护装置叫电流型漏电保护器，根据故障电压动作的漏电保护装置叫电压型漏电保护器。由于电压型漏电保护器结构复杂，受外界干扰动作特性稳定性差，制造成本高，现已基本淘汰。目前国内外漏电保护器的研究和应用均以电流型漏电保护器为主导地位。漏电保护装置在反应触电和漏电保护方面具有高灵敏性和动作快速性，这是其他保护电器，如熔断器、自动开关等无法比拟的。自动开关和熔断器正常时要通过负荷电流，他们的动作保护值要避越正常负荷电流来整定，因此他们的主要作用是用来切断系统的相间短路故障（有的自动开关还具有过载保护功能）。而漏电保护装置是利用系统的剩余电流反应和动作，正常运行时系统的剩余电流几乎为零，故它的动作整定值可以整定得很小（一般为mA级），当系统发生人身触电或设备外壳带电时，出现较大的剩余电流，漏电保护装置则通过检测和处理这个剩余电流后可靠地动作，切断电源。2、漏电保护器的作用及使用范围漏电保护器具有动作灵敏，切断时间迅速的性能。在建筑电气设计施工中只要合理选用和正确安装，对保护人身安全和防止设备损坏，以及预防火焰将会有明显的作用。（1）当人体直接触及220V带电体时，漏电保护器迅速以0.1秒的时间快速切断电路。这时流过人体（一般人体电阻为1000Ω左右）的触电电流为220/1000=220（mA），其电击能量为：220（mA）×0.1（S）=22mA·S30mA·S。目前我国现行规定：对人体安全的电击能量为：1·T=30mA·S，可以明显看出，当人们一旦触及220V带电体时，漏电保护器会在0.1秒时间内迅速作出反应，而不致出现生命危险。（2）在TN-C-S或TN-S系统中，未装漏电保护器时，如果发生接地故障情况，设备外壳会产生对人身有危险的接触电压；当装有漏电保护器之后，即使发生了接地故障，接触电压在还没有达到危及人身生命时，漏电保护器就会立即切断电源回路。其理由是：在住宅建筑电气设计时，设计者已为用户所安装的漏电保护器选择了额定动作电流小于或等于30mA，动作时间为0.1秒。当发生接地故障时，只要有漏电电流产生，就会在漏电电流小于或等于30mA时，漏电保护器就立刻动作，切断了电源回路。同时，30mA的电流在0.1秒时间内作用于人体不会危及生命安全。（3）安装漏电保护器对配电线路的绝缘水平起到监察作用。如果设备出现碰壳故障或绝缘损坏，就会有漏电电流产生。当漏电电流达到漏电保护器的额定动作电流时，将立即动作切断电源回路。也就是说，在人尚未触及故障设备危险的接触电压之前，就已经将故障线路切断了。从而提前避免了触电死亡及火灾事故的发生。（4）一旦出现发生接地故障时，由于切断故障线路因素不是依靠过电流保护，而是依靠漏电保护。再则，漏电保护的额定动作电流数值很小，与过电流相比，相差1000倍～10000倍。因此，出现在设备外壳的接触电压也很低，一般小于50V，大大提高了安全性。3、漏电保护器使用时应注意事项（1）漏电保护器适用于电源中性点直接接地或经过电阻、电抗接地的低压配电系统。对于电源中性点不接地的系统，则不宜采用漏电保护器。因为后者不能构成泄漏电气回路，即使发生了接地故障，产生了大于或等于漏电保护器的额定动作电流，该保护器也不能及时动作切断电源回路；或者依靠人体接能故障点去构成泄漏电气回路，促使漏电保护器动作，切断电源回路。但是，这对人体仍不安全。显而易见，必须具备接地装置的条件，电气设备发生漏电时，且漏电电流达到动作电流时，就能在0.1秒内立即跳闸，切断了电源主回路。（2）漏电保护器保护线路的工作中性线N要通过零序电流互感器。否则，在接通后，就会有一个不平衡电流使漏电保护器产生误动作。（3）接零保护线（PE）不准通过零序电流互感器。因为保护线路（PE）通过零序电流互感器时，漏电电流经PE保护线又回穿过零序电流互感器，导致电流抵消，而互感器上检测不出漏电电流值。在出现故障时，造成漏电保护器不动作，起不到保护作用。（4）控制回路的工作中性线不能进行重复接地。一方面，重复接地时，在正常工作情况下，工作电流的一部分经由重复接地回到电源中性点，在电流互感器中会出现不平衡电流。当不平衡电流达到一定值时，漏电保护器便产生误动作；另一方面，因故障漏电时，保护线上的漏电电流也可能穿过电流互感器的个性线回到电源中性点，抵消了互感器的漏电电流，而使保护器拒绝动作。（5）漏电保护器后面的工作中性线N与保护线（PE）不能合并为一体。如果二者合并为一体时，当出现漏电故障或人体触电时，漏电电流经由电流互感器回流，结果又雷同于情况（3），造成漏电保护器拒绝动作。（6）被保护的用电设备与漏电保护器之间的各线互相不能碰接。如果出现线间相碰或零线间相交接，会立刻破坏了零序平衡电流值，而引起漏电保护器误动作；另外，被保护的用电设备只能并联安装在漏电保护器之后，接线保证正确，也不许将用电设备接在实验按钮的接线处。二、电压型漏电保护装置电压型漏电保护装置适用于接地或不接地系统设备的漏电保护；可单独使用，也可与保护接地、保护接零同时使用。漏电保护装置中继电器的接地体应与设备的接地体和接地线分开。XR312SASASAKMKMKMKAKAKA图5.2电压型漏电保护装置三、电流型漏电保护装置电流型漏电保护装置分为：1、零序电流型，分电磁式、电子式两类。适用于接地或不接地系统设备或线路漏电保护。XR3YSBSNYATAM图5.3电磁脱扣型漏电保护装置2、泄漏电流型，灵敏度高，既能反映零序电流，也能反映泄漏电流。只能用于不接地系统。3、电流型漏电保护原理和功能。TASBRL1L2L30TAi12ii3QFYFLR—限流电阻SB—试验按扭QF—断路器Φ—铁心磁通0TA—零序电流互感器FL—漏电脱扣线圈PR—人体电阻图5.4电流型漏电保护装置电流型漏电保护装置通过检测触电电流或漏电电流，经转换后通过开关切断电源，能够起到防止触电、漏电火灾的功能。四、中性点型漏电保护装置中性点型漏电保护装置只适用于不接地系统。XRKMKMKMKAKAF0RSA31SA2SA图5.5中性点型漏电保护装置1、漏电保护开关安装运行管理（1）按产品说明书进行安装根据实践经验，强调两点：①应安装在干燥、清洁的地方。不能装在露天和潮湿地方，不能装在灰尘多、受烟薰的地方。因为雨水、潮气或灰尘、烟雾侵入漏电开关，能使金属件生锈动作不灵、绝缘降低，或使电子元件受到腐蚀，致使整机过早损坏。②漏电开关的进、出线不可接反。因为进线接电源，当漏电开关跳闸后，其辅助电源亦断开，其内晶闸管瞬间导通不会损坏；若出线接电源，跳闸后辅助电源不能断开，晶闸管有一特性，就是导通后即使触发信号消失，仍旧保持导通状态，则晶闸管因较长时间导通而烧毁，整机因而损坏。（2）应由电工动手安装因电工有一定的电气知识和电力工作经验，能选择恰当位置、安装正确、走线美观、出现问题可当即处理。（3）安装中可能出现的问题及处理方法①按“试跳按钮”不会动作。检查电源和接线，若均无问题，则是漏电开关故障，应换新的。②安上后合上开关即动作，送不上电。先检查电源电压，看是否过压引起漏电开关动作；若电压正常，退掉负载线，若一开仍跳，系漏电开关故障，应换新的，若不跳，系被保护的线路泄漏过大，超过漏电开关的额定漏电动作电流。线路泄漏过大，先查有无明显接地故障点，如家中是否装有小水泵，有无电线敷设在潮湿的墙面上，有无一线一地照明，有无装置带电麻人等，一般能迅速确定。若无明显故障点，可用“中点断开法”查找隐蔽故障，把全部线路的中点断开，确定漏电在前段还是在后段，然后把故障段中点断开，看何处漏电。依此类推，一般能较快查出。（4）在农网改造村普遍安装效果好有的地方在推广末端保护工作中，县供电局把家用单相漏电开关平均分到各乡，乡电管所再给各用电村都分一点，村电工指定部分照明户安装。此种方法不妥：一是容易被用电农户误解，因而推诿抗拒，勉强装上也不用心维护；二是因末端未全部保护，总保护仍着重于直接保护，不能将其动作电流放大和动作时间延迟，因而仍动作频繁。末端保护动作总保护也动作，使人们看不到安装末端保护的效果。应结合农网改造，在改造村一次性完成末端保护：所有照明户都安装家用单相漏电开关，动力户都安装三相三线或三相四线漏电开关。这样既减少了群众间、群众和电工、村干部间的矛盾，减少了推广末端保护的阻力，又便于公开宣传、制定制度、加强管理。且可报县局将总保护的动作电流放大、动作时间延迟，总保护主要进行间接接触保护，一般很少动作，这样既提高了漏电保护的灵敏度，又提高了供电可靠性。必将受到干群的普遍欢迎。（5）数家共用一台单相漏电开关弊病较多在供数家用电的末端分支上安装一台单相漏电开关，有减少群众开支的优点，但缺点较多：①因不是自家的，故管理维护的热情不高，尤其是损坏后都不管。②一家接地，漏电开关跳闸，影响别家供电，且由于家庭多、漏电大，跳闸几率高。③某家接地，查找故障点不易，几家互相抱怨，有的为供电甚至人为使开关跳不了闸，造成漏电开关损坏，或干脆将漏电开关退出。④一般单相漏电开关的容量较小，而几家的负荷电流加起来就较大，容易烧坏开关触头。因此，应提倡一家安装一台单相漏电开关，虽在当时多花钱，但用后效果较好。（6）过压型漏电开关的使用问题照明电路的电压按规定应保持在198～235V（-10%～+7%），但在某种情况下会异常升高，如把220V电压误接成380V电压线，因中性线断开造成三相电压不对称致使照明电路的高压升至300V左右等。电压异常升高对家用电器的危害非常严重，特别是随着家用电器日益普及，高档家用电器大量进入家庭，人们渴望在电压异常升高到足以危害家用电器的情况下受到保护，故附有过电压保护功能的漏电开关将日益受到欢迎。当然家用漏电开关的过压动作值低些保护效果好，但由于一般农村用电的峰谷差要比城市大得多，故也不能太低影响供电。综合考虑：在有较大的连续负荷、电压变化不大地方，推荐使用过压动作值260V的过压型漏电开关。电压变化大地方，则应选用过压动作值较高的产品，如280V。（7）漏电开关与熔丝的关系①装上漏电开关后熔丝仍然必要有的