王紅民
文摘:本文簡要介紹了漏電保護(hù)器的原理和分類方法,著重闡述了漏電保護(hù)器在橋梁工程施工現(xiàn)場安裝使用過程中必須遵守的原則,經(jīng)常遇到的問題及其處理方法。
關(guān)鍵字:橋梁施工;漏電保護(hù)器;安裝;使用
一、概述
漏電保護(hù)器學(xué)名叫剩余電流動作保護(hù)器,其主要功能是對有致命危險的人身觸電提供間接接觸保護(hù)及防止由于接地故障電流引起的電氣火災(zāi)。在國內(nèi)外多年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明,推廣使用漏電保護(hù)器,對防止觸電傷亡事故,避免因漏電而引起的火災(zāi)事故, 具有明顯的效果。
二、漏電保護(hù)器的工作原理
電氣設(shè)備漏電時,將呈現(xiàn)異常的電流或電壓信號,漏電保護(hù)器通過檢測、處理此異常電流或電壓信號,促使執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作。
圖1電流型漏電保護(hù)器原理圖
如圖1所示,相線L1、L2、L3和零線N均通過零序電流互感器TAN,作為TAN的一次線圈。根據(jù)基爾霍夫電流定律:在正常情況下,一次電流的矢量和為零,即: 。零序電流互感器TAN的鐵芯中的磁通矢量和也為零,TAN二次線圈無電流輸出,脫扣器YA不動作,RCD正常合閘運(yùn)行。當(dāng)發(fā)生漏電時,則故障電流 經(jīng)過大地回到變壓器T的中性點(diǎn)構(gòu)成回路。由于對地出現(xiàn)漏電電流 ,則流經(jīng)TAN的電流矢量和不等于零,即 ≠0,TAN的二次側(cè)有剩余電流產(chǎn)生,電磁脫扣器YA中有電流流過,當(dāng)電流達(dá)到整定值時,脫扣器YA動作,漏電開關(guān)RCD跳閘,切斷故障電路,從而起到保護(hù)作用。
三、漏電保護(hù)器的分類
漏電保護(hù)器有多種分類方法:如按動作方式可分為電壓動作型和電流動作型;按極數(shù)和電流回路數(shù)分可分為單極兩線、二極、兩極三線、三極、三極四線、四極漏電保護(hù)器;按動作靈敏度可分為高靈敏度、中靈敏度和低靈敏度。
施工現(xiàn)場一般選用電流動作型漏電保護(hù)器,電壓動作型漏電保護(hù)器由性能于不穩(wěn)定,基本被淘汰。本文所介紹的也是指電流型漏電保護(hù)器。
四、漏電保護(hù)器的安裝
1、施工現(xiàn)場必須安裝漏電保護(hù)器的設(shè)備及場所
(1)建筑施工工地的電氣施工機(jī)械設(shè)備、臨時線路的用電設(shè)備,照明裝置的開關(guān)箱內(nèi)必須裝設(shè)漏電保護(hù)器。
(2)手持式電動工具(除III類外),移動式生活用電設(shè)備(除III類外)、其他移動式電設(shè)備,以及觸電危險性較大的用電設(shè)備,必須安裝漏電保護(hù)器。
(3)安裝在水中的供電線路和設(shè)備,以及潮濕、高溫、金屬占有系數(shù)較大及其他導(dǎo)電良好的場所,以及鍋爐房、水泵房、食堂、浴室、等場所。
2、接線方法
由于建筑施工現(xiàn)場按規(guī)范要求必須采用TN-S接零保護(hù)系統(tǒng),因此本文只介紹這種系統(tǒng)的漏電保護(hù)器的接線方法。根據(jù)相數(shù)和線數(shù)的不同,漏電保護(hù)器有不同的接線方法。如圖2所示:
圖2TN-S系統(tǒng)漏電保護(hù)器接線方法示意圖
注:L1、L2、L3-相線;N-工作零線;PE-保護(hù)零線;1-工作接地;2-重復(fù)接地;
T-變壓器;RCD-漏電保護(hù)器;H-照明器;W-電焊機(jī);M-電動機(jī)
3、安裝過程中應(yīng)遵守的原則
(1)漏電保護(hù)器應(yīng)按產(chǎn)品說明書安裝、使用。
(2)漏電保護(hù)器應(yīng)裝設(shè)在總配電箱、開關(guān)箱靠近負(fù)荷的一側(cè),且不得用于啟動電氣設(shè)備的操作。
(3)開關(guān)箱中漏電保護(hù)器的額定漏電動作電流不應(yīng)大于30mA,額定漏電動作時間不應(yīng)大于0.1s。總配電箱中漏電保護(hù)器的額定漏電動作電流應(yīng)大于30mA,額定漏電動作時間應(yīng)大于0.1s,但其額定漏電動作電流與額定漏電動作時間的乘積不應(yīng)大于30mA﹒s。
(4)標(biāo)有電源側(cè)和負(fù)荷側(cè)的漏電保護(hù)器不得接反。如果接反,會導(dǎo)致電子式漏電保護(hù)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。
(5)安裝完成后,對完工的漏電保護(hù)器進(jìn)行試驗(yàn),以保證其靈敏度和可靠性。試驗(yàn)時可操作試驗(yàn)按鈕三次,帶負(fù)荷分合三次,確認(rèn)動作正確無誤,方可正式投入使用。
五、使用過程中常見問題的分析及處理
施工現(xiàn)場的設(shè)備多,移動性強(qiáng),用電不規(guī)范現(xiàn)象較為常見,因此更應(yīng)該重視漏電保護(hù)器的應(yīng)用。但有時漏電保護(hù)器也會產(chǎn)生的誤動作,從而給正常的施工帶來了一定麻煩,以至于某些電氣操作人員干脆拆掉漏電保護(hù)器,這是非常危險的,頻繁跳閘說明線路或設(shè)備存在某些問題,正確做法是分析原因,解決問題,而不能拆除或短接保護(hù)器。
1、漏電保護(hù)器產(chǎn)生誤動的原因
(1)由于施工現(xiàn)場大功率用電設(shè)備多,如鉆機(jī)、打樁機(jī)、空壓機(jī)、電焊機(jī)機(jī)等這些設(shè)備啟動電流較大,瞬時大電流會使線路與大地間產(chǎn)生分路電容,而當(dāng)電流恢復(fù)正常時,電容放電而使漏電開關(guān)誤動作。
(2)在戶外工作,電氣設(shè)備絕緣易老化,致使設(shè)備本身的漏電電流增大,多臺設(shè)備漏電電流積累,可能引起上級漏電保護(hù)器跳閘。
(3)施工現(xiàn)場移動設(shè)備比較多,如振搗棒、手電鉆、小型切割機(jī)、打夯機(jī)、小型電焊機(jī)等隨機(jī)使用性比較強(qiáng),有時使用這些設(shè)備時沒有接入開關(guān)箱,這又增加了總漏電保護(hù)器頻繁跳閘的幾率。
(4)外界干擾:雷擊引起的過電壓,產(chǎn)生對地泄漏電流,可能使漏電保護(hù)器發(fā)生誤動作,甚至損壞;高溫,雨水季節(jié)出現(xiàn)的潮濕,或保護(hù)器附近安裝有強(qiáng)烈振動沖擊的電器機(jī)械設(shè)備,或受到腐蝕性氣體的侵蝕,使保護(hù)器的電子元件電磁線圈或機(jī)構(gòu)等元件產(chǎn)生銹蝕、霉斷,以致引起保護(hù)器的誤動作或拒動作。
(5)選型配置不合理,接線不正確,質(zhì)量不合格等原因。
2、采取的措施
(1)對于啟動電流較大的設(shè)備,一般應(yīng)選用對浪涌過電壓、過電流不太敏感的電磁型漏電保護(hù)器;或選用比電焊機(jī)額定電流大1.5~2倍的電子式漏電保護(hù)器,但作為末級漏電保護(hù),額定漏電動作電流不應(yīng)大于30mA。同時應(yīng)裝設(shè)二次降壓保護(hù)功能的專用保護(hù)器。
(2)加強(qiáng)施工現(xiàn)場用電管理,對于老化的線路及時發(fā)現(xiàn)更換。根據(jù)施工現(xiàn)場實(shí)際情況對漏電保護(hù)器進(jìn)行合理布置,形成合理的二級或三級漏電保護(hù),使開關(guān)箱內(nèi)的末級保護(hù)工作在有效的狀態(tài),盡量避免越級跳閘。
(3)對于現(xiàn)場機(jī)械設(shè)備嚴(yán)格實(shí)行“一機(jī)、一閘、一箱、一漏”制。
(4)在架空線路上安裝避雷器或擊穿間隙及在總配電箱處安裝150mA、0.2s的延時型漏電斷路器。如現(xiàn)場環(huán)境條件差,經(jīng)常由于高溫、雨水季節(jié)出現(xiàn)的漏電開關(guān)潮濕,或可能受到有害腐蝕性氣體的侵蝕時,應(yīng)選用防潮及防震性能較好抗干擾能力強(qiáng)的電磁式漏電保護(hù)器。
(5)選擇正規(guī)廠家生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)漏電保護(hù)器,嚴(yán)格按照使用說明書和國家標(biāo)準(zhǔn)正確安裝接線,合理配置。
六、結(jié)束語
從漏電保護(hù)器原理及安裝使用過程中常遇到的問題看,安裝了漏電保護(hù)器并不是就高枕無憂了,其本身也存在著技術(shù)誤區(qū)。如只有對地漏電時才能起到保護(hù)作用,如人體對地絕緣,此時觸及一根相線一根零線或同時觸及兩根相線時,就不能起到保護(hù)作用。
漏電保護(hù)器只能作為一種附加保護(hù)裝置,并不能代替其他保護(hù)措施。正確認(rèn)識和使用漏電保護(hù)器,加強(qiáng)施工現(xiàn)場的臨時用電管理和通過培訓(xùn)提高電氣操作人員的自身素質(zhì),盡可能減少漏電事故的發(fā)生,保障施工現(xiàn)場的用電安全,為正常的施工創(chuàng)造良好的供電環(huán)境。
參考文獻(xiàn):
《剩余電流動作保護(hù)器的一般要求》(GB6829-1995)
《施工現(xiàn)場臨時用電安全技術(shù)規(guī)范》(JGJ 46-2005)
《漏電保護(hù)器安裝與運(yùn)行》(GB13955-92)
注:文章內(nèi)所有公式及圖表請以PDF形式查看。