漏电保护器的错误接线及其后果

漏电保护器的错误接线及其后果自1988年以来，建设部连续发布了多个关于建筑施工安全技术的规范、标准，这些规范、标准的颁布和实施，对建筑行业的安全生产起到了极为显著的指导和规范作用。特别是《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46—88)颁布实施以来，触电事故大幅度下降，施工现场的用电管理明显改善。2005年建设部对在原规范基础上进行了修订，颁布了《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-2005)。过去仅次于高处坠落的触电伤害，事故率已明显降低，在部分城市的部分年份，有的已经杜绝了触电事故。其主要原因是新《规范》颁布实施以来，施工用电的管理进一步规范，其中漏电保护器(以下简称保护器)的普及和正确使用功不可没。然而我们在安全检查过程中也看到，不少工地因接线错误而造成的保护器失灵问题仍然比较突出，应当引起我们足够重视。为此，我们将已经发现的保护器错误接线种类，及其可能造成的危险后果整理分析如下，供同行参考和专家批评指正。一、漏电保护器并联(如图1)后果分析：首先，保护器并联接线时·，两个保护器的动作电流不可能绝对相等，跳闸的时间就会有先有后，从而导致动作时间延长。其次，在并联接线状态下，当一个保护器失灵时，系统将无法保证安全。当系统漏电时，虽然一个保护器动作了，而失灵的保护器不跳闸，主回路仍然带电，起不到保护作用。另外，由于工作零线混用，会引起误跳闸现象。二、工作零线断线(如图2)这是一种比较危险的现象。当工作零线在电源侧断线时，保护器的负荷侧零线将会带电。一是因为220V的电源会通过放大器的电源串到零线上使零线带电；二是如果保护器带有单相负荷，电源会通过负载串到零线上，对用电人员造成人身伤害。三是由于零线断线，放大器无工作电源，当回路发生漏电时，无法跳闸。三、工作零线端子代替相线端子使用(如图3)发生这种情况的主要原因，是原来的漏电保护器触头或端子，有一相因负荷过大或接触不良被烧坏，操作人员违章作业将相线接在零线端子上，违章使用。可能造成的不良后果是：①用电设备将会有一相长期带电(如图3中的C相)。因为工作零线在经过漏电保护器内部时，没有设置断开触点，进出端子是直接联通的。②漏电保护器为220V跳闸电源时，会将放大器烧坏；漏电保护器为380V跳闸电源时，可能会因缺一相电而无法跳闸。两种情况的结果都是使漏电保护器的保护功能失灵。③检修设备时，可能会因有一相电源断不开而出现触电事故四、工作零线不接，进出线端子悬空(如图4)这种情况多出现在对焊机的漏电保护器上。由于电流很大，把电缆芯线两根并一根，造成芯线数量不够，就把工作零线省了。如果保护器内部放大器用的是相线与工作零线间的电源，不接零就没有220V跳闸电源，漏电保护器不起作用。五、工作零线接地(设备外壳，如图5)四极漏电保护器带有单相荷载时，如果工作零线接地或接设备外壳，工作电流就会有一部分沿着接地点流出，而不经过零序互感器回流。零序互感器会检测出这部分流人接地点的电流，并驱动跳闸机构切断回路电源，这样就造成系统无法正常工作，产生误动作。六、保护零线当工作零线使用(如图6)在正常情况下，保护零线是没有电流通过的(泄漏电流忽略不计)。如果在四极漏电保护器系统中有单相荷载，而且跨接在相线与保护零线之间，单相设备一启动，漏电保护器就会跳闸，系统将无法正常工作。图6中标出的电流方向，单相荷载为“漏电电流”提供了一个通路。七、保护零线不与变压器中性点连接(如图7)图7中的“保护零线PE实际上是保护接地。这种情况常出现在总配电箱的漏电保护器前端。当施工现场电源变压器与其他用户共用时，其他用户没有采用TN—S接零保护系统。进入施工现场总配电箱的电缆，在总箱漏电保护器前端，零线应分为两根，其中，一根做保护零线PE，另一根进入总箱漏电保护器，从总箱漏电保护器出来就成为工作零线。按照图7的接线，如果与其他用户共用一个低压系统，就造成了一部分设备采用保护接地，另一部分设备采用保护接零的违章现象，这是《施工现场临时用电安全技术规范》第4．1．3条所明令禁止的。原因是“PE”在漏电保护器的前端没有与零线连接而只做了接地，“PE”是假的。八、保护器部分输出线与其他线路混用(如图8)造成这种情况的主要原因是：非电工人员乱接电线。分析：(1)保护器输出的相线与非本保护器输出的工作零线组成的单相220V电源，只要有负载电流流过，保护器就会跳闸，造成系统无法正常工作，还会影响到与其相关的保护器。(2)如果负载能工作，说明保护器已经失灵，不起保护作用了。九、相线缺相不接(如图9)对焊机、电焊机电源为两相380V，有一相端子不用就被省略了。当保护器内部工作电源为380V时，就可能有一端正巧接在被省略的电源线上，会造成跳闸回路无工作电源，使保护器失灵。漏电保护器是保证施工现场用电安全的重要装置，必须正确接线，保持其灵敏可靠。以上列举的错误接线方法是我们在安全检查中发现的实例，仅有四根进线的保护器，发现的错误接线就达九种之多。相关工作人员在掌握漏电保护器原理和使用方法的同时，应严格按照相关标准和规范要求，对施工临时用电进行监督管理，防止触电事故的发生。1、在TN-S(TN-C、TN-C一-S或TT)供配电系统中,通过漏电开关RCD的工作零线N不能与其他未经该漏电开关RCD保护的设备或线路的工作零线N共用,更不允许与PE线、设备金属外壳、导线钢管、电缆金属桥架、金属线槽,以及其他与大地有联系的金属部分相连。就是说,经过漏电开关RCD的N线要与地绝缘,以保证流过N线的电流不会分流到其他线路中去,其他线路N线中的电流也不会流到RCD的N线中来,否则将使RCD误动作。下图中N1～N2虚线段就是不应连接的部分。否则,当合上RCD时,照明EL点亮,但当插座XS时,RCD跳闸,使得照明EL停电。合RCD,但合不上,只有断开插座XS时,才能合上RCD。也就是说：当系统设有RCD保护时，N线和PE线应在RCD的零序电流互感器TAN的电源一侧分开，严禁在RCD的零序电流互感器TAN以后相连。这与重复接地的原理是一样的。2、经过漏电开关RCD的N线必须对地绝缘。另外在摇测N线对地(PE线)的绝缘时,应把RCD断开摇测,否则将摇不出来合格值,如图所示。图RCD的N线不应与未通过RCD的N线相连RCD一剩余电流动作保护器；TAN一零序电流互感器；EL一照明灯；XS一插座注：RCD负载侧接XS一插座与接EL一照明灯分析道理是一样的。再给大家发一些对此有帮助的资料：根据现行的国家标准《低压配电设计规范》（GB50054）的定义，将低压配电系统分为三种，即ＴＮ、ＴＴ、ＩＴ三种形式。其中，第一个大写字母Ｔ表示电源变压器中性点直接接地；Ｉ则表示电源变压器中性点不接地（或通过高阻抗接地）。第二个大写字母Ｔ表示电气设备的外壳直接接地，但和电网的接地系统没有联系；Ｎ表示电气设备的外壳与系统的接地中性线相连。ＴＮ系统：电源变压器中性点接地，设备外露部分与中性线相连。ＴＴ系统：电源变压器中性点接地，电气设备外壳采用保护接地。ＩＴ系统：电源变压器中性点不接地（或通过高阻抗接地），而电气设备外壳电气设备外壳采用保护接地。1、ＴＮ系统电力系统的电源变压器的中性点接地，根据电气设备外露导电部分与系统连接的不同方式又可分三类：即ＴＮ—Ｃ系统、ＴＮ—Ｓ系统、ＴＮ—Ｃ—Ｓ系统。下面分别进行介绍。1.1、TN—C系统其特点是：电源变压器中性点接地，保护零线（ＰＥ）与工作零线（Ｎ）共用。（１）它是利用中性点接地系统的中性线（零线）作为故障电流的回流导线，当电气设备相线碰壳，故障电流经零线回到中点，由于短路电流大，因此可采用过电流保护器切断电源。ＴＮ—Ｃ系统一般采用零序电流保护；（２）ＴＮ—Ｃ系统适用于三相负荷基本平衡场合，如果三相负荷不平衡，则ＰＥＮ线中有不平衡电流，再加一些负荷设备引起的谐波电流也会注入ＰＥＮ，从而中性线Ｎ带电，且极有可能高于５０Ｖ，它不但使设备机壳带电，对人身造成不安全，而且还无法取得稳定的基准电位；（３）ＴＮ—Ｃ系统应将ＰＥＮ线重复接地，其作用是当接零的设备发生相与外壳接触时，可以有效地降低零线对地电压。由上可知，TN-C系统存在以下缺陷：（1）、当三相负载不平衡时，在零线上出现不平衡电流，零线对地呈现电压。当三相负载严重不平衡时，触及零线可能导致触电事故。（2）、通过漏电保护开关的零线，只能作为工作零线，不能作为电气设备的保护零线，这是由于漏电开关的工作原理所决定的。（3）、对接有二极漏电保护开关的单相用电设备，如用于TN-C系统中其金属外壳的保护零线，严禁与该电路的工作零线相连接，也不允许接在漏电保护开关前面的PEN线上，但在使用中极易发生误接。（4）、重复接地装置的连接线，严禁与通过漏电开关的工作零线相连接。TN-S供电系统，将工作零线与保护零线完全分开，从而克服了TN-C供电系统的缺陷，所以现在施工现场已经不再使用TN-C系统。1.2、TN—S系统整个系统的中性线（Ｎ）与保护线（ＰＥ）是分开的。（１）当电气设备相线碰壳，直接短路，可采用过电流保护器切断电源；（２）当Ｎ线断开，如三相负荷不平衡，中性点电位升高，但外壳无电位，ＰＥ线也无电位；（３）ＴＮ—Ｓ系统PE线首末端应做重复接地，以减少PE线断线造成的危险。（４）ＴＮ—Ｓ系统适用于工业企业、大型民用建筑。目前单独使用独一变压器供电的或变配电所距施工现场较近的工地基本上都采用了ＴＮ—Ｓ系统，与逐级漏电保护相配合，确实起到了保障施工用电安全的作用，但ＴＮ—Ｓ系统必须注意几个问题：（1）、保护零线绝对不允许断开。否则在接零设备发生带电部分碰壳或是漏电时，就构不成单相回路，电源就不会自动切断，就会产生两个后果：一是使接零设备失去安全保护；二是使后面的其他完好的接零设备外壳带电，引起大范围的电气设备外壳带电，造成可怕的触电威胁。因此在《JGJ46-88施工现场临时用电安全技术规范》规定专用保护线必须在首末端做重复接地。（2）、同一用电系统中的电器设备绝对不允许部分接地部分接零。否则当保护接地的设备发生漏电时，会使中性点接地线电位升高，造成所有采用保护接零的设备外壳带电。（3）、保护接零PE线的材料及连接要求：保护零线的截面应不小于工作零线的截面，并使用黄/绿双色线。与电气设备连接的保护零线应为截面不少于2.5mm2的绝缘多股铜线。保护零线与电气设备连接应采用铜鼻子等可靠连接，不得采用铰接；电气设备接线柱应镀锌或涂防腐油脂，保护零线在配电箱中应通过端子板连接，在其他地方不得有接头出现。1.3、TN—C—S系统它由两个接地系统组成，第一部分是ＴＮ—Ｃ系统，第二部分是ＴＮ—Ｓ系统，其分界面在Ｎ线与ＰＥ线的连接点。（１）当电气设备发生单相碰壳，同ＴＮ—Ｓ系统；（２）当Ｎ线断开，故障同ＴＮ—Ｓ系统；（３）ＴＮ—Ｃ—Ｓ系统中ＰＥＮ应重复接地，而Ｎ线不宜重复接地。ＰＥ线连接的设备外壳在正常运行时始终不会带电，所以ＴＮ—Ｃ—Ｓ系统提高了操作人员及设备的安全性。施工现场一般当变台距现场较远或没有施工专用变压器时采取ＴＮ—Ｃ—Ｓ系统。2、ＴＴ供电系统电源中性点直接接地，电气设备的外露导电部分用ＰＥ线接到接地极（此接地极与中性点接地没有电气联系）在采用此系统保护时，当一个设备发生漏电故障，设备金属外壳所带的故障电压较大，而电流较小，不利于保护开关的动作，对人和设备有危害。为消除T系统的缺陷，提高用电安全保障可靠性，根据并联电阻原理，特提出完善TT系统的技术革新。技术革新内容是：用不小于工作零线截面的绿/黄双色线（简称PT线），并联总配电箱、分配电箱、主要机械设备下埋设的4-5组接地电阻的保护接地线为保护地线，用绿/黄双色线连接电气设备金属外壳。它有下列优点：1）单相接地的故障点对地电压较低，故障电流较大，使漏电保护器迅速动作切断电源，有利于防止触电事故发生。2）PT线不与中性线相联接，线路架设分明、直观，不会有接错线的事故隐患；几个施工单位同时施工的大工地可以分片、分单位设置PT线，有利于安全用电管理和节约导线用量。3）不用每台电气设备下埋设重复接地线，可以节约埋设接地线费用开支，也有利于提高接地线质量并保证接地电