摘 要:本文主要介紹漏電保護器的工作原理和兩個實際案例分析,通過總結(jié)漏電保護器的教學案例分析,應(yīng)用于教學實際中,激發(fā)職專學生的學習興趣,使學生容易掌握漏電保護器的功能和實際應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:RCD;工作狀態(tài);常見故障;新型電器
維修電工的漏電保護章節(jié)教學,具有一定的抽象性,職專學生對電工基礎(chǔ)知識掌握差,教學難度比較大。遵循實踐與理論相結(jié)合的原則,從自己在電工作業(yè)工程實際經(jīng)驗與維修電工知識相結(jié)合,設(shè)計一節(jié)漏電保護教學課程。
案例一:筆者推薦電工朋友承接一套樓中樓的水電裝修工程,按照預(yù)先設(shè)計預(yù)埋線路、安裝燈具,調(diào)試時發(fā)現(xiàn),分別控制樓上和樓下的兩路漏電保護器在單獨一路供電時能正常工作,再合上另一路時會互相影響,總有一個漏電保護器要跳閘。因為線路單獨一路供電正常,另一路合閘供電時即發(fā)生跳閘動作,這明顯是一個漏電保護器誤動作現(xiàn)象,電工師傅沒辦法解釋和處理,業(yè)主急忙打來電話來求助。
案例二:請同學們總結(jié)家用漏電開關(guān)會頻繁跳閘的原因。
漏電保護器是一種在線路上加裝的、為保證人身和設(shè)備安全的設(shè)備,當被保護線路的漏電電流達到或超過額定值時,漏電保護器能自動切斷電路的一種機械式電子開關(guān)組合電器,縮寫RCD。漏電保護裝置主要用于防止由于間接接觸電擊和由于直接接觸引起的單相電擊,不論是采用保護接地還是保護接零的低壓供電系統(tǒng),只要發(fā)生相線與電氣設(shè)備金屬外殼接觸,都會形成故障回路并產(chǎn)生故障電流,在外殼與大地之間出現(xiàn)危險電壓,使觸及外殼的人有生命危險。
電流型漏電保護裝置采用電流互感器來檢測漏電電流或觸電時的電流信號,當檢測到的漏電電流信號或觸電電流信號超過額定值時,漏電保護裝置動作,迅速切斷電源。如圖1所示,圓形表示電流互感器,上面曲線表示電流互感器一次側(cè)和二次側(cè)線圈,用來檢測線路不平衡電流大小,因此又稱電流互感器為零序電流互感器。漏電保護器有兩種工作狀態(tài),其中a圖表示正常工作狀態(tài),b圖表示發(fā)生觸電狀態(tài)。
(1)正常工作,零序電流互感器上相線電流和零線電流相等,在零序電流互感器上所產(chǎn)生的磁場相抵消,電流互感器上輸出電壓為零,漏電保護器不會動作。
(2)當發(fā)生有人觸電時,相線提供的觸電電流通過人體進入大地,沒有通過零線,相線與零線上的電流不相等,零序電流互感器輸出線圈輸出一個感應(yīng)電壓信號,經(jīng)線路處理后,觸動脫扣器動作切斷電源。
漏電保護器常見的的故障有拒動作與誤動作兩種,拒動作是指有故障時漏電保護器該動作時卻不動作,它的危險性比較大;誤動作是指無故障時漏電保護器亂動作。
一、漏電保護器最常發(fā)生的是拒動作
拒動作是指發(fā)生被保護線路故障時漏電保護器不動作,它的危險性較大。漏電保護器發(fā)生拒動作的主要原因有:接線錯誤、動作電流或選用用途不當、產(chǎn)品質(zhì)量低劣、漏電保護器后端線路過長或漏電保護器自己的接線安裝不良等。
二、漏電保護器誤動作最常遇見的問題
誤動作是指漏電保護器在沒發(fā)生人觸電的情況下,脫扣器自己動作而切斷電源的情況,漏電保護器發(fā)生誤動作說明漏電保護器是正常的,大多是線路故障引起的。如照明線路接線出錯,相線沒有電流而零線有電流且差值大于30mA,漏電保護器零序電流互感器就會輸出一個動作信號導(dǎo)致誤動作發(fā)生。單相供電常見原因有相線對地絕緣不良、插座接線錯誤時,PE線與N線接反、漏電保護器后端N線重復(fù)接地等,漏電保護器可能造成誤動作。實際使用中還發(fā)現(xiàn),當三相不平衡時,中性線會產(chǎn)生電流使中性線出現(xiàn)對地電壓,當有人觸及中性線時,漏電保護器檢測到不平衡電流發(fā)生誤動作。
通過以上分析,案例一漏電保護器誤動作明顯的原因是線路接線出錯,兩路漏電保護器的保護范圍出現(xiàn)交叉,有不平衡電流通過另一路漏電保護器。告訴電工師傅查找到供電線路保護范圍相通的地方即可解決。
案例二:通過理論上的學習,職專生對漏電保護器的工作原理有一定的掌握,然后大家積極發(fā)言,總結(jié)出漏電開關(guān)為什么會頻繁跳閘呢?有以下幾種原因:(1)安裝不良。各個樁頭引線未接牢固,長時間松動,會引起樁頭發(fā)熱、氧化,燒壞導(dǎo)線外絕緣,并發(fā)出火花和焦味,造成線路欠壓,空氣開關(guān)動作。(2)漏電開關(guān)本身質(zhì)量有問題。(3)與負載不匹配。家庭的實際用電負載大于線路上低壓斷路器的額定電流。一般發(fā)生在新安裝或新增使用空調(diào)、電熱水器等大功率家用電器后。必須更換匹配的空氣開關(guān)。(4)電器或線路漏電、短路。發(fā)現(xiàn)使用的電器漏電時,只要拔掉有漏電故障電器的插頭,再重新合上低壓斷路器便可以送電。低壓斷路器跳開后,首先把所有分路斷開,再分別逐一合上送電。當某一路合上后,低壓斷路器送不上電,就是該分路有故障,應(yīng)斷開這一路,合上其他分路送電。查出故障分路的問題后,經(jīng)修復(fù)后再送電。
總之,漏電保護器是為了防止人身觸電、漏電和火災(zāi)等事故而研制的一種新型電器,它能在設(shè)備漏電或人身觸電時迅速斷開電路,保護人身和設(shè)備的安全,職專學生通過理論上的學習,掌握了一定的理論知識,有利于以后在實際操作中,打下一定的理論基礎(chǔ)。當然要真正掌握漏電保護器的功能,還有待于在以后的實際操作中去檢驗。
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