羅 曦

(天地<常州>自動(dòng)化股份有限公司，江蘇 213015)

漏電保護(hù)作為確保煤礦井下安全供電的三大保護(hù)之一，有著極其重要的作用。近年來，有些企業(yè)一味追求施工、生產(chǎn)進(jìn)度，卻忽視了漏電保護(hù)裝置的使用，以致于在施工、生產(chǎn)過程中因電網(wǎng)漏電而引起的觸電傷亡事故不斷增多。因此，在煤礦電力系統(tǒng)中非常有必要增設(shè)漏電保護(hù)裝置，以確保煤礦用電安全。

1 漏電保護(hù)器的現(xiàn)狀及其應(yīng)用

1.1 漏電保護(hù)器的現(xiàn)狀

在低壓電路中安裝漏電保護(hù)器，當(dāng)設(shè)備發(fā)生漏電故障或觸電時(shí)，漏電保護(hù)器可在限定時(shí)間內(nèi)動(dòng)作，自動(dòng)斷開電源，起到保護(hù)作用。漏電保護(hù)器可根據(jù)動(dòng)作方式分為電流型漏電保護(hù)器和電壓型漏電保護(hù)器。其中，電壓型漏電保護(hù)器結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，極易受外界干擾，穩(wěn)定性較差，且造價(jià)較高，基本上較少使用。目前，我國對(duì)漏電保護(hù)器的研究以電流型漏電保護(hù)器為主導(dǎo)地位。我國制定了一系列國家標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)漏電電流動(dòng)作保護(hù)器的特性、分類、選用、安裝、結(jié)構(gòu)與性能要求、使用以及檢測等方面有明確規(guī)定。經(jīng)過多年的運(yùn)行實(shí)踐表明，漏電保護(hù)器的使用大大減少了因觸電、漏電而造成的傷亡事故。

1.2 漏電保護(hù)器的組成

一般來說，漏電保護(hù)器可由三大部分構(gòu)成，分別為漏電電流檢測元件、中間放大環(huán)節(jié)以及操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)。其中，漏電電流檢測元件是由零序互感器組成的，一旦發(fā)生觸電、漏電或短路故障，則可通過次級(jí)感應(yīng)線圈檢測出漏電電流，并作為檢測信號(hào)輸出；放大環(huán)節(jié)則是指放大微弱的漏電信號(hào)，根據(jù)不同的裝置，構(gòu)成不同的保護(hù)器；執(zhí)行機(jī)構(gòu)的作用則在于，收到信號(hào)后，主開關(guān)轉(zhuǎn)換到斷開位置，將電源切斷，使被保護(hù)電路與電網(wǎng)的跳閘部件相脫離。

1.3 漏電保護(hù)器的工作原理

當(dāng)被保護(hù)設(shè)備發(fā)生漏電和觸電且電流達(dá)到限定值時(shí)，漏電保護(hù)器就會(huì)自動(dòng)斷開電源，從而切斷故障電路，起到保護(hù)作用。在無觸電或漏電故障的情況下，電源各相瞬時(shí)電流的矢量和等于零。因此，在零序電流互感器鐵芯中，各相電流所產(chǎn)生的磁通量之后也為零。這就表明零序電流互感器在正常情況下，其感應(yīng)線圈上不存在感應(yīng)電壓。當(dāng)有漏電、觸電以及接地故障發(fā)生時(shí)，主回路中各相電流的矢量之和不再為零，它們?cè)诹阈螂娏骰ジ衅麒F芯中產(chǎn)生磁通，次級(jí)感應(yīng)線圈上將產(chǎn)生感應(yīng)電壓，使得脫扣線圈勵(lì)磁，強(qiáng)令保護(hù)開關(guān)跳閘，切斷供電電源，起到觸電保護(hù)作用。

1.4 漏電保護(hù)器的分類

漏電保護(hù)器可按多種方式進(jìn)行分類，這里主要按保護(hù)功能與用途分類進(jìn)行介紹，一般來說，可分為漏電保護(hù)繼電器、漏電保護(hù)插座以及漏電保護(hù)開關(guān)。

漏電保護(hù)繼電器主要由三部分組成，分別為零序互感器、脫扣器以及輸出信號(hào)的輔助接點(diǎn)?？膳浜洗箅娏鞯淖詣?dòng)開關(guān)，對(duì)主干路的漏電、接地進(jìn)行監(jiān)視保護(hù)。它具有對(duì)漏電流進(jìn)行檢測和判斷的功能，但不具備切斷回路的漏電保護(hù)裝置。

漏電保護(hù)插座不僅可以對(duì)漏電流進(jìn)行檢測和判斷，并具備切斷回路的功能。其漏電動(dòng)作電流為6～30 mA，具有較高的靈敏度。

漏電保護(hù)開關(guān)不僅能接通或斷開主電路，而且具有檢檢和判斷漏電流的功能，當(dāng)主回路有漏電發(fā)生或絕緣破壞時(shí)，漏電保護(hù)開關(guān)則可根據(jù)判斷結(jié)果接通或斷開主電路。漏電保護(hù)開關(guān)與熱繼電器、熔斷器、過流繼電器等保護(hù)元件配合可構(gòu)成多功能的低壓開關(guān)元件。

1.5 漏電保護(hù)器的選用

在選用漏電保護(hù)裝置時(shí)必須考慮多方面的因素：

（1）按照保護(hù)范圍、設(shè)備安全以及環(huán)境要求來確定漏電保護(hù)器的各種參數(shù)。

（2）在安裝場所發(fā)生觸電事故時(shí)，若能及時(shí)脫離電源，則漏電保護(hù)裝置的動(dòng)作電流可超過擺脫電流；相反，若不能及時(shí)脫離電源，則漏電保護(hù)裝置的動(dòng)作電流應(yīng)小于擺脫電流。

（3）采用漏電保護(hù)器做分級(jí)保時(shí)，應(yīng)滿足上、下級(jí)開關(guān)動(dòng)作的選擇性。保證上一級(jí)的額定漏電電流不小于下一級(jí)的額定漏電電流，這對(duì)人身安全和設(shè)備安全以及避免越級(jí)跳閘都有非常重要的作用。

（4）漏電保護(hù)器額定動(dòng)作電流的選擇，應(yīng)著重考慮被保護(hù)線路以及設(shè)備可能發(fā)生的泄漏電流值，必要時(shí)可通過測量而獲得該值。

（5）漏電保護(hù)器動(dòng)作電流的選擇，應(yīng)充分考慮以下幾點(diǎn)：一是誤動(dòng)作的可能性。漏電保護(hù)器可有效回避線路中不平衡的泄露電流，并且不動(dòng)作；此外，還可在出現(xiàn)電磁干擾的情況下不誤動(dòng)作；二是動(dòng)作電流保護(hù)器制造條件的選擇；三是在多級(jí)保護(hù)下，動(dòng)作電流采用多級(jí)保護(hù)的選擇。

1.6 漏電保護(hù)器的安裝

漏電保護(hù)器的安裝除了遵守常規(guī)的安裝規(guī)程外，還需要注意以及幾個(gè)方面：

第一，不得將標(biāo)有電源側(cè)以及負(fù)荷側(cè)的漏電保護(hù)器接反。一旦接反，漏電保護(hù)器的脫扣線圈將無法斷電，將會(huì)因長時(shí)間通電而被燒毀。安裝漏電保護(hù)器時(shí)，一定要按照廠家產(chǎn)品說明書的要求進(jìn)行。

第二，漏電保護(hù)器安裝時(shí)，不允許將先前的安全防護(hù)措施拆除或放棄，漏電保護(hù)器僅是一個(gè)附加保護(hù)措施。

第三，漏電保護(hù)器安裝時(shí)，必須將中性線和保護(hù)線區(qū)分開。當(dāng)使用三極四線式漏電保護(hù)器或四極四線式漏電保護(hù)器時(shí)，應(yīng)確保中性線接入漏電保護(hù)器。凡經(jīng)過漏電保護(hù)器的中性線不允許作保護(hù)線。

第四，不允許工作零線在漏電保護(hù)器負(fù)荷側(cè)出現(xiàn)重復(fù)接地現(xiàn)象，否則將影響到漏電保護(hù)器的正常工作。

第五，采用漏電保護(hù)器的支路，不允許其工作零線與其他回路的工作零線相連，而其他設(shè)備會(huì)線路也不得借用已采用漏電保護(hù)器后的設(shè)備或線路的工作零線。

第六，漏電保護(hù)器與被保護(hù)設(shè)備之間的各線不得互相碰接。一旦發(fā)生碰接，會(huì)使零序平衡電流值受到破壞而導(dǎo)致漏電保護(hù)器誤動(dòng)作。此外，被保護(hù)設(shè)備必須并聯(lián)安裝在漏電保護(hù)器之后，并且要確保接線正確，禁止在實(shí)驗(yàn)按鈕的接線處接用電設(shè)備。

第七，漏電保護(hù)器的保護(hù)范圍必須是獨(dú)立回路，不允許與其他線路有電氣連接。

第八，漏電保護(hù)器安裝完畢之后，應(yīng)按驗(yàn)收規(guī)范要求，對(duì)其進(jìn)行模擬動(dòng)作實(shí)驗(yàn)，以確保其靈敏度和可靠性。進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)允許操作試驗(yàn)按鈕三次，確認(rèn)動(dòng)作無誤后，方能正式投入使用。

2 選擇性漏電保護(hù)裝置

選擇性漏電保護(hù)裝置通常設(shè)在總、分支饋電開關(guān)兩處，一般情況下，磁力啟動(dòng)器僅設(shè)漏電閉鎖。為滿足選擇性要求，上、下級(jí)漏電保護(hù)裝置主要通過延時(shí)來達(dá)到這一要求。橫向選擇性主要是通過零序功率方向保護(hù)原理而實(shí)現(xiàn)。

選擇性漏電保護(hù)裝置的應(yīng)用，可以使原有漏電保護(hù)裝置的性能有較大改善，并具有穩(wěn)定的漏電動(dòng)作值，可實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)橫向、縱向漏電保護(hù)。此裝置不僅可以增強(qiáng)保護(hù)的靈活性以及快速性，還可建立人機(jī)交互界面，對(duì)維護(hù)人員判斷故障、排除故障都有積極的作用。根據(jù)多年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明，選擇性漏電保護(hù)可有效解決煤礦井下作業(yè)人員觸電安全問題。

3 結(jié)語

礦井配電安全直接關(guān)系到人身以及設(shè)備安全。礦井因低壓電網(wǎng)漏電、觸電而引起的各種事故日益增多，十分有必要在煤礦電力系統(tǒng)中增設(shè)漏電保護(hù)裝置。漏電保護(hù)器作為安全用電重要技術(shù)措施之一，有著不容忽視的作用。漏電保護(hù)器在防止觸電、漏電、接地故障等方面有著顯著的效果。近年來，漏電保護(hù)器在防護(hù)電氣事故以及安全用電領(lǐng)域得到了極為廣泛的應(yīng)用。

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