劉 偉1, 魏 芳2
(1.徐州壩山環(huán)保熱電有限公司,江蘇徐州 221004;2.徐州電力勘察設計院,江蘇徐州 221005)
0 引 言
低壓漏電電流保護裝置在低壓配電系統(tǒng)中得到了廣泛的應用,對防電擊、電氣火災、限制線路故障范圍等起到了重要作用。本文就漏電保護裝置在低壓配電系統(tǒng)中的應用作一分析。
1 工作原理
漏電電流保護裝置主要由檢測元件(零序電流互感器)、中間環(huán)節(jié)(包括放大器、比較器、脫扣器)、執(zhí)行元件(主開關)及試驗元件等幾部分組成。它以零序電流為動作信號,用零序電流互感器作為漏電信號檢測機構(gòu),按其機構(gòu)不同,可分為電磁脫扣型、靈敏繼電器型、晶體放大器型等。以電磁脫扣型為例說明其動作原理(見圖1)。
圖中,TL為脫扣機構(gòu);T為極化電磁鐵;H為零序電流互感器。正常情況下,永久磁鐵的吸力克服彈簧的拉力而使銜鐵保持在閉合位置。三相電流平衡時,三相電源線穿過零序電流互感器在其鐵芯中產(chǎn)生的磁場相互抵消,電流互感器副邊無交變磁場,電磁鐵不動作。漏電時,H中產(chǎn)生零序電流,在電磁鐵芯線圈中產(chǎn)生交變磁場,交變磁場產(chǎn)生的磁通與永久磁鐵的磁通疊加,產(chǎn)生去磁作用使其吸力減少,銜鐵被彈簧拉開,脫扣器TL 動作,通過開關斷開電源[1] 。
2 裝置的要求
2.1 低壓配電系統(tǒng)接地的型式
2.1.1 TN系統(tǒng)
電力系統(tǒng)有一點直接接地,電氣裝置的外露可導電部分通過保護線與該接地點相連接。TN系統(tǒng)可分為:①TN-S系統(tǒng),整個系統(tǒng)的中性線與保護線是分開的;②TN-C系統(tǒng),整個系統(tǒng)的中性線與保護線是合一的;③TN-C-S系統(tǒng),系統(tǒng)中有一部分線路的中性線與保護線是合一的。
2.1.2 TT系統(tǒng)
電力系統(tǒng)有一點直接接地,電氣設備的外露可導電部分通過保護接地線至與電力系統(tǒng)接地點無關的接地極。
2.1.3 IT系統(tǒng)
電力系統(tǒng)與大地間不直接連接,電氣裝置的外露可導電部分通過保護接地線與接地極連接。
2.2 系統(tǒng)接地故障的保護要求
2.2.1 TN系統(tǒng)
當電路發(fā)生絕緣損壞故障,其故障電流小于過電流保護裝置的動作電流值時,需裝漏電電流保護器。采用漏電電流保護時,使用的電氣設備外露可導電部分可根據(jù)電擊防護措施具體情況,形成局部TT系統(tǒng)。采用的接線方式應將被保護的外露可導電部分與漏電電流保護器電源側(cè)的PE線相連接,并應符合:
Zs Ia≤ U o
式中:Zs為接地故障回路的阻抗;la為保證保護 電器在規(guī)定的時間內(nèi)自動切斷故障回路的電流;U 為相線對地標稱電壓。
采用的接線方式應將被保護的外露可導電部 分接至專用的接地極上,并應符合配電線路內(nèi)同一 接地故障保護電器保護的外露可導電部分,應用PE線連接至共用的接地極上。當有多極保護時,各級宜有各自的接地極。
2.2.2 IT系統(tǒng)
(1)當發(fā)生二次異相接地故障時,應由漏電電流動作保護器切斷故障電路。在IT系統(tǒng)不引出N線,線路標稱電壓為220/380 V時,保護器應在0.4 s內(nèi)切斷故障回路。
(2)保護器切斷第2次異相接地故障時,保護器額定不動作電流I△n0,應不大于第 1次接地故障的相線內(nèi)流過的接地故障電流。
2.2.3 TT系統(tǒng)
當采用漏電電流保護器時,線路接地故障保護的動作特性應符合:
R△I△n ≤ 5O V
式中: R△ 為外露可導電部分的接地電阻和PE線電阻;I△n為額定動作電流。
由于TT系統(tǒng)中漏電電流是通過用電設備的外殼、接地裝置流出的,接地極一旦做不好,或其他原因造成接地電阻較大時,漏電電流就不能正確地反映漏電程度,發(fā)生漏電時,漏電保護器就不能迅速、準確地動作。
2.3 對線路的要求
系統(tǒng)PE線或PEN線嚴禁穿過漏電電流動作保護器中零序電流互感器的磁回路。動作保護器所保護的線路及設備外露可導電部分應接地。保護器裝設位置應能將其保護的回路與漏電導線斷開。
2.4 漏電電流保護器接線
低壓配電系統(tǒng)漏電保護器接線如圖2~6所示。