【摘 要】本文著重闡述了漏電保護(hù)器的重要作用、工作原理、使用范圍及注意事項(xiàng),同時(shí)也指出了今后建筑電氣安全保護(hù)方面的發(fā)展趨勢(shì)。
【關(guān)鍵詞】漏電保護(hù)器;原理與使用
隨著改革開(kāi)放不斷深入發(fā)展,多種多樣的電氣設(shè)備(如電冰箱、洗衣機(jī)、電視機(jī)、空調(diào)、電飯煲、微波爐等)越來(lái)越多地進(jìn)入千家萬(wàn)戶(hù)。因此,漏電保護(hù)作為防止低壓觸電傷亡事故的后備保護(hù),已被廣泛地應(yīng)用在低壓配電系統(tǒng)中。
1.漏電保護(hù)器安裝的必要性
保護(hù)接零一般采用TN-C-S系統(tǒng)或TN-S系統(tǒng),也就是在電源入戶(hù)之前將零線重復(fù)接地,且重復(fù)接地電阻≤10Ω。而在進(jìn)戶(hù)之后,工作零線N與保護(hù)零線PE則須分開(kāi)。如果發(fā)生相線碰殼故障時(shí),短路電流則經(jīng)零線和接地極構(gòu)成閉合回路。這時(shí)零線阻抗很小,短路電流很大,足以使安裝在線路上的熔斷器或其他過(guò)流保護(hù)裝置動(dòng)作,從而切斷電源回路,達(dá)到安全保護(hù)的目的。
但是,TN-C-S系統(tǒng)只能對(duì)用電設(shè)備的外殼在帶電時(shí)起到保護(hù)作用,而對(duì)相地短路的情況則不能起到保護(hù)作用。因?yàn)橄嗟囟搪窌r(shí),短路電流經(jīng)過(guò)設(shè)備→地面→電源中性點(diǎn),接觸電阻很大,而短路電流很小,不足以使熔斷器、斷路器動(dòng)作,切斷電路,卻能使故障引發(fā)的電弧火花持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間,甚至著火。
因此,安裝漏電保護(hù)器就成為在建筑電氣設(shè)計(jì)、施工中的一種有效的觸電或漏電保護(hù)手段。另外,在居民住宅中安裝漏電保護(hù)器,也是當(dāng)今我國(guó)按照國(guó)標(biāo)GB6829295 標(biāo)準(zhǔn)要求,進(jìn)行設(shè)計(jì)與施工的需要。
當(dāng)設(shè)備絕緣損壞、漏電或人觸及帶電體時(shí),主回路中各相電流的相量和不再為零。故障電流在零序電流互感器的環(huán)形鐵芯中產(chǎn)生磁通,導(dǎo)致二次側(cè)感應(yīng)電壓迫使脫扣線圈勵(lì)磁,強(qiáng)令主開(kāi)關(guān)跳閘,切斷供電回路。
由此可知,電流型漏電保護(hù)器是基于基爾霍夫第一定律:流入電路中任一節(jié)點(diǎn)的復(fù)電流代數(shù)和等于零,即∑I=0。
2.漏電保護(hù)器的作用及使用范圍
2.1漏電保護(hù)器具有動(dòng)作靈敏,切斷時(shí)間迅速的性能
在建筑電氣設(shè)計(jì)施工中只要合理選用和正確安裝,對(duì)保護(hù)人身安全和防止設(shè)備損壞,以及預(yù)防火焰將會(huì)有明顯的作用。
(1)當(dāng)人體直接觸及220V帶電體時(shí),漏電保護(hù)器迅速以0.1秒的時(shí)間快速切斷電路。這時(shí)流過(guò)人體(一般人體電阻為1000Ω左右)的觸電電流為220/1000=220(mA),其電擊能量為:220(mA)×0.1(S)=22mA·S < 30mA·S。目前我國(guó)現(xiàn)行規(guī)定:對(duì)人體安全的電擊能量為:1·T= 30mA·S,可以明顯看出,當(dāng)人們一旦觸及220V帶電體時(shí),漏電保護(hù)器會(huì)在0.1秒時(shí)間內(nèi)迅速作出反應(yīng),而不致出現(xiàn)生命危險(xiǎn)。
(2)在TN-C-S 或TN-S系統(tǒng)中,未裝漏電保護(hù)器時(shí),如果發(fā)生接地故障情況,設(shè)備外殼會(huì)產(chǎn)生對(duì)人身有危險(xiǎn)的接觸電壓;當(dāng)裝有漏電保護(hù)器之后,即使發(fā)生了接地故障,接觸電壓在還沒(méi)有達(dá)到危及人身生命時(shí),漏電保護(hù)器就會(huì)立即切斷電源回路。其理由是:在住宅建筑電氣設(shè)計(jì)時(shí),設(shè)計(jì)者已為用戶(hù)所安裝的漏電保護(hù)器選擇了額定動(dòng)作電流小于或等于30mA,動(dòng)作時(shí)間為0.1秒。當(dāng)發(fā)生接地故障時(shí),只要有漏電電流產(chǎn)生,就會(huì)在漏電電流小于或等于30mA時(shí),漏電保護(hù)器就立刻動(dòng)作,切斷了電源回路。同時(shí),30mA的電流在0.1秒時(shí)間內(nèi)作用于人體不會(huì)危及生命安全。
(3)安裝漏電保護(hù)器對(duì)配電線路的絕緣水平起到監(jiān)察作用。如果設(shè)備出現(xiàn)碰殼故障或絕緣損壞,就會(huì)有漏電電流產(chǎn)生。當(dāng)漏電電流達(dá)到漏電保護(hù)器的額定動(dòng)作電流時(shí),將立即動(dòng)作切斷電源回路。也就是說(shuō),在人尚未觸及故障設(shè)備危險(xiǎn)的接觸電壓之前,就已經(jīng)將故障線路切斷了。從而提前避免了觸電死亡及火災(zāi)事故的發(fā)生。
(4)一旦出現(xiàn)發(fā)生接地故障時(shí),由于切斷故障線路因素不是依靠過(guò)電流保護(hù),而是依靠漏電保護(hù)。再則,漏電保護(hù)的額定動(dòng)作電流數(shù)值很小,與過(guò)電流相比,相差1000倍~10000倍。
因此,出現(xiàn)在設(shè)備外殼的接觸電壓也很低,一般小于50V,大大提高了安全性。
2.2漏電保護(hù)器的使用場(chǎng)所
(1)手持式及移動(dòng)式用電設(shè)備。
(2)建筑施工工地的用電設(shè)備。
(3)用于環(huán)境特別惡劣或潮濕場(chǎng)所。
(4)住宅建筑每戶(hù)的進(jìn)線開(kāi)關(guān)或插座專(zhuān)用回路。
(5)由TT系統(tǒng)供電的用電設(shè)備。
(6)與人體直接接觸的醫(yī)用電氣設(shè)備(但急救和手術(shù)用電設(shè)備等除外)。
3.漏電保護(hù)器使用時(shí)應(yīng)注意事項(xiàng)
(1)漏電保護(hù)器適用于電源中性點(diǎn)直接接地或經(jīng)過(guò)電阻、電抗接地的低壓配電系統(tǒng);對(duì)于電源中性點(diǎn)不接地的系統(tǒng),則不宜采用漏電保護(hù)器。
(2)必須確保漏電保護(hù)器的額定電壓、額定電流、短路通斷能力、漏電動(dòng)作電流以及漏電動(dòng)作時(shí)間等是否符合要求。
(3)接零保護(hù)線(PE) 不準(zhǔn)通過(guò)零序電流互感器。
(4)工作零線不能就近接線,單相負(fù)載不能在漏電保護(hù)器兩端跨接。
(5)漏電保護(hù)器后面的工作零線不能重復(fù)接地。
(6)每月至少對(duì)漏電保護(hù)器用試驗(yàn)按鈕試驗(yàn)一次,每當(dāng)保護(hù)器動(dòng)作,就應(yīng)試驗(yàn)一次。停用的漏電保護(hù)器使用前應(yīng)試驗(yàn)一次。
(7)漏電保護(hù)器故障后應(yīng)及時(shí)更換,并有專(zhuān)業(yè)人員修理。
4.結(jié)論
要使安裝的漏電保護(hù)器發(fā)揮應(yīng)有的保護(hù)作用,就必須加強(qiáng)對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行管理,各級(jí)電力部門(mén)應(yīng)重視這項(xiàng)工作。每臺(tái)漏電總保護(hù)器的安裝投運(yùn),都應(yīng)明確運(yùn)行責(zé)任人,配備試跳運(yùn)行記錄,正確記錄投運(yùn)試驗(yàn)情況、定期試跳情況、運(yùn)行中跳閘情況、恢復(fù)送電時(shí)間、故障原因等。
【參考文獻(xiàn)】
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