摘 要:文章從漏電保護器工作原理、正確選用與安裝,來闡述漏電保護器在工程電氣中的技術運用,以避免發(fā)生人身觸電事故。
關鍵詞:漏電保護器;選用;安裝;運用
漏電保護器,又叫漏電保護開關,主要用來在電氣系統(tǒng)發(fā)生漏電故障時,及時切斷電源,避免發(fā)生人身觸電事故。國家制定了《漏電電流動作保護器》(GB6829-86),該標準對漏電保護器的特性、分類、工作條件和安裝條件、結構與性能要求、試驗方法、檢驗規(guī)則等方面作出了明確的規(guī)定。
一、漏電保護器的原理和構成
漏電保護器主要是用來預防發(fā)生人身觸電事故,因此在保護方面具有高靈敏性和動作快速性。其工作原理是利用系統(tǒng)的剩余電流來發(fā)生反應和動作,因為正常運行時系統(tǒng)的剩余電流幾乎為零,所以它的動作整定值可以整定得很小(一般為mA級)。當電氣系統(tǒng)發(fā)生漏電,使設備外殼帶電時,將出現較大的剩余電流,漏電保護器則通過檢測和處理這個剩余電流后,可靠地動作,切斷電源。
漏電保護器分為電流型漏電保護器和電壓型漏電保護器。由于電壓型漏電保護器結構復雜,受外界干擾穩(wěn)定性差,制造成本高,現已基本淘汰。目前國內外漏電保護器的研究和應用均以電流型漏電保護器為主。電流型漏電保護器的構成分四部分:
1 檢測元件:檢測元件可以說是一個零序電流互感器。被保護的相線、中性線穿過環(huán)形鐵心,構成了互感器的一次線圈N1,纏繞在環(huán)形鐵芯上的繞組構成了互感器的二次線圈N2。如果沒有漏電發(fā)生,這時流過相線、中性線的電流向量和等于零,因此在N2上也不能產生相應的感應電動勢。如果發(fā)生了漏電,相線、中性線的電流向量和不等于零,就使N2上產生感應電動勢,這個信號就會被送到中間環(huán)節(jié)進行進一步的處理。
2 中間環(huán)節(jié):中問環(huán)節(jié)通常包括放大器、比較器、脫扣器。當中間環(huán)節(jié)為電子式時,中問環(huán)節(jié)還要輔助電源來提供電子電路工作所需的電源。中問環(huán)節(jié)的作用就是對來自零序互感器的漏電信號進行放大和處理,并輸出到執(zhí)行機構。
3 執(zhí)行機構:該結構用于接收中間環(huán)節(jié)的指令信號,實施動作,自動切斷故障處的電源。
4 試驗裝置:由于漏電保護器是一個保護裝置,因此應定期檢查其是否完好、可靠。試驗裝置就是通過試驗按鈕和限流電阻的串聯,模擬漏電路徑,以檢查裝置能否正常動作。
二、漏電保護器的分類
漏電保護器可以按其保護功能、結構特征、安裝方式、運行方式、極數和線數、動作靈敏度等分類。這里主要按其保護功能和用途進行分類,一般可分為漏電保護繼電器、漏電保護開關和漏電保護插座三種。
1 漏電保護繼電器是指具有對漏電流檢測和判斷的功能,而不具有切斷和接通主回路功能的漏電保護裝置。漏電保護繼電器由零序互感器、脫扣器和輸出信號的輔助接點組成。它可與大電流的自動開關配合,作為低壓電網的總保護或主干路的漏電、接地或絕緣監(jiān)視保護。
當主回路有漏電流時,由于輔助接點和主回路開關的分離脫扣器串聯成一回路;因此,輔助接點接通分離脫扣器而斷開空氣開關、交流接觸器等,使其掉閘,切斷主回路。輔助接點也可以接通聲、光信號裝置,發(fā)出漏電報警信號,反映線路的絕緣狀況。
2 漏電保護開關是指不僅與其他斷路器一樣可將主電路接通或斷開,而且具有對漏電流檢測和判斷的功能,當主回路中發(fā)生漏電或絕緣破壞時,漏電保護開關可根據判斷結果將主電路接通或斷開的開關元件。它與熔斷器、熱繼電器配合可構成功能完善的低壓開關元件。
目前這種形式的漏電保護裝置應用最為廣泛。市場上的漏電保護開關根據功能常用的有以下幾種類別:
(1)只具有漏電保護斷電功能,使用時必須與熔斷器、熱繼電器、過流繼電器等保護元件配合使用。
(2)同時具有過載保護功能。
(3)同時具有過載、短路保護功能。
(4)同時具有短路保護功能。
(5)同時具有短路、過負荷、漏電、過壓、欠壓功能。
3 漏電保護插座是指具有對漏電流檢測和判斷,并能切斷回路的電源插座。其額定電流一般為20A以下,漏電動作電流6~30mA,靈敏度較高,常用于手持式電動工具和移動式電氣設備的保護及家庭、學校等民用場所。
三、漏電保護器的選用原則
國家為了規(guī)范漏電保護器的正確使用,相繼頒布了《漏電保護器安全監(jiān)察規(guī)定》(勞安字(1999)16號)和《漏電保護器安裝與運行》(GBl3955-92)等一系列標準和規(guī)定。
依據這些標準和規(guī)定,我們在選用漏電保護器時應遵循以下主要原則:
1 購買漏電保護器時應購買具有生產資質的廠家產品,且產品質量檢測合格。在這里要提醒大家:目前市場上銷售的漏電保護器有不少是不合格品。2002年10月28日,國家質檢總局公布漏電保護器產品質量抽查結果,有20%左右的產品不合格。其主要問題為:有的不能正常分斷短路電流,消除火災隱患;有的起不到人身觸電的保護作用;還有一些不該跳閘時跳閘,影響正常用電。
2 應根據保護范圍、人身設備安全和環(huán)境要求確定漏電保護器的電源電壓、工作電流、漏電電流及動作時間等參數。
3 電源采用漏電保護器作分級保護時,應滿足上、下級開關動作的選擇性。一般上一級漏電保護器的額定漏電動作電流不小于下一級漏電保護器的額定漏電動作電流。這樣既可以靈敏地保護人身和設備安全,又能避免越級跳閘,縮小事故檢查范圍。
4 手持式電動工具(除III類外)、移動式生活用家電設備(除III類外)、其他移動式機電設備,以及觸電危險性較大的用電設備,必須安裝漏電保護器。
5 建筑施工場所、臨時線路的用電設備,應安裝漏電保護器。這是《施工現場臨時用電安全技術規(guī)范》(JGJ46-2005)中明確要求的。
6 機關、學校、企業(yè)、住宅建筑物內的插座回路,賓館、飯店及招待所的客房內插座回路,也必須安裝漏電保護器。
7 安裝在水中的供電線路和設備以及潮濕、高溫、金屬占有系數較大及其他導電良好的場所,如機械加工、冶金、紡織、電子、食品加工等行業(yè)的作業(yè)場所,以及鍋爐房、水泵房、食堂、浴室、醫(yī)院等場所,必須使用漏電保護器進行保護。
8 固定線路的用電設備和正常生產作業(yè)場所,應選用帶漏電保護器的動力配電箱。臨時使用的小型電器設備,應選用漏電保護插頭(座)或帶漏電保護器的插座箱。
9 漏電保護器作為直接接觸防護的補充保護時(不能作為唯一的直接接觸保護),應選用高靈敏度、快速動作型漏電保護器。
一般環(huán)境選擇動作電流不超過30mA,動作時間不超過0.1s。這兩個參數保證了人體如果觸電時,不會使觸電者產生病理陛生理危險效應。
在浴室、游泳池等場所漏電保護器的額定動作電流不宜超過10mA。
在觸電后可能導致二次事故的場合,應選用額定動作電流為6mA的漏電保護器。
10 對于不允許斷電的電氣設備,如公共場所的通道照明、應急照明、消防設備的電源、用于防盜報警的電源等,應選用報警式漏電保護器,接通聲、光報警信號,通知管理人員及時處理故障。
四、漏電保護器的安裝
漏電保護器的安裝,除必須遵守常規(guī)的電氣設備安裝規(guī)程外,還應注意以下幾點:
1 漏電保護器的安裝應符合生產廠家產品說明書的要求。
2 標有電源側和負荷側的漏電保護器不得接反。如果接反,會導致電子式漏電保護器的脫扣線圈無法隨電源切斷而斷電,以致長時間通電而燒毀。
3 安裝漏電保護器不得拆除或放棄原有的安全防護措施,漏電保護器只能作為電氣安全防護系統(tǒng)中的附加保護措施。
4 安裝漏電保護器時,必須嚴格區(qū)分中性線和保護線。使用三極四線式漏電保護器時,中性線應接入漏電保護器。經過漏電保護器的中性5 工作零線不得在漏電保護器負荷側重復接地,否則漏電保護器不能正常工作。
6 采用漏電保護器的支路,其工作零線只能作為本回路的零線,禁止與其他回路工作零線相連,其他線路或設備也不能借用已采用漏電保護器后的線路或設備的工作零線。
7 安裝完成后,要按照《建筑電氣工程施工質量驗收規(guī)范》(GB50303-2002)3.1.6條款,即“動力和照明工程的漏電保護器應做模擬動作試驗”的要求,對完工的漏電保護器進行試驗,以保證其靈敏度和可靠性。試驗時可操作試驗按鈕三次,帶負荷分合三次,確認動作正確無誤,方可正式投入使用。
五、漏電保護器的運行
漏電保護器的安全運行要靠一套行之有效的管理制度和措施來保證。除了做好定期的維護外,還應定期對漏電保護器的動作特性(包括漏電動作值及動作時間、漏電不動作電流值等)進行試驗,做好檢測記錄,并與安裝初始時的數值相比較,判斷其質量是否有變化。
在使用中要按照使用說明書的要求使用漏電保護器,并按規(guī)定每月檢查一次,即操作漏電保護器的試驗按鈕,檢查其是否能正常斷開電源。在檢查時應注意操作試驗按鈕的時間不能太長,一般以點動為宜;次數也不能太多,以免燒毀內部元件。
漏電保護器在使用中發(fā)生跳閘,經檢查未發(fā)現開關動作原因時,允許試送電一次,如果再次跳閘,應查明原因,找出故障,不得連續(xù)強行送電。
漏電保護器一旦損壞不能使用時,應立即請專業(yè)電工進行檢查或更換。如果漏電保護器發(fā)生誤動作和拒動作,其原因一方面是由漏電保護器本身引起;另一方面是來自線路。應認真地具體分析,不要私自拆卸和調整漏電保護器的內部器件。
最后還需特別指出兩點:
1 當發(fā)生人體單相觸電事故時(這種事故在觸電事故中幾率最高),即在漏電保護器負載側接觸一根相線(火線)時它能起到很好的保護作用。如果人體對地絕緣,此時觸及一根相線一根零線時,漏電保護器就不能起到保護作用。
2 由于漏電保護器的作用是防患于未然,電路工作正常時反映不出來它的重要,往往不易引起大家的重視。有的人在漏電保護器動作時不是認真地找原因,而是將漏電保護器短接或拆除,這是極其危險的,也是絕對不允許的。
參考文獻
[1]漏電電流動作保護器(GB6829—86)[s].
[2]漏電保護器安全監(jiān)察規(guī)定(勞安字(1999)16號)[s].
[3]漏電保護器安裝與運行(GBl3955—92)[s].
[4]施工現場臨時用電安全技術規(guī)范(JGJ46-2005)[s].
[5]建筑電氣工程施工質量驗收規(guī)范(GB50303—2002)[s].