許建
深圳市天華建筑設(shè)計(jì)有限公司 深圳南山區(qū) 518040
摘要:本文重點(diǎn)分析了剩余電流動(dòng)作保護(hù)器分級保護(hù)方式及保護(hù)器的動(dòng)作參數(shù)和級差的配合,文中還著重分析了保護(hù)器的選擇和安裝過程中應(yīng)注意的問題。
關(guān)鍵詞:剩余電流保護(hù)器選擇;分級保護(hù)
剩余電流動(dòng)作保護(hù)器又稱漏電保護(hù)器,是能有效防止直接接觸電擊事故和間接接觸電擊事故的有效措施之一,也是防止電氣線路或電氣設(shè)備基地故障引起電氣火災(zāi)和電氣設(shè)備損壞的技術(shù)措施。世界各國和國際電工委員會(huì)通過制訂相應(yīng)的電氣安裝規(guī)程和用電規(guī)程在低壓電網(wǎng)中大力推廣使用剩余電流動(dòng)作保護(hù)器。我國從20世紀(jì)70年代開始應(yīng)用,并逐步推廣,現(xiàn)在已成為低壓電網(wǎng)安全保護(hù)中重要的組成部分,那么如何正確選擇合適的剩余電流保護(hù)器以充分發(fā)揮其應(yīng)有的作用呢,本文就此作一淺析。
1、保護(hù)器選擇
1.1、保護(hù)器選擇應(yīng)以合理的運(yùn)行方式和故障類型作為依據(jù),并應(yīng)滿足速動(dòng)性、選擇性、可靠性和靈敏性的要求。
1.2、所選產(chǎn)品技術(shù)性性能應(yīng)適合家庭生活用電的需要
1.2.1、額定電流:家用漏電保護(hù)器的額定電流主要有6、10、16、20、32、40、63等多種規(guī)格。額定電流的選擇,應(yīng)盡量接近家用電器使用的電流,這樣過流保護(hù)才起作用。在交流220V電壓下,用戶可接1kW4.5-5A的電流。粗略估算漏電保護(hù)器的額定電流,如果一家庭用電設(shè)備功率總和約為4kW,則應(yīng)選用20A的單相漏電保護(hù)器。
1.2.2、額定漏電動(dòng)作時(shí)間:是指在制造廠規(guī)定的條件下,對應(yīng)于漏電動(dòng)作電流的最大漏電分?jǐn)鄷r(shí)間。單相漏電保護(hù)器的動(dòng)作時(shí)間,主要有≤0.1、<0.15、<0.2秒等幾種。小于或等于0.1秒的為快速型漏電保護(hù)器,用以防止人身觸電為主要目的家用單相漏電保護(hù)器,應(yīng)選用小于或等于0.1秒的快速型產(chǎn)品。
2、正確選用分級保護(hù)方式
剩余電流保護(hù)采用分級保護(hù)的主要目的是當(dāng)發(fā)生接地故障自動(dòng)切斷電源時(shí),能有效的縮小停電范圍和查找故障點(diǎn)范圍。分級保護(hù)方式為末端保護(hù)(負(fù)荷端)、中間保護(hù)(負(fù)荷群首端)和總保護(hù)(電源端)。隨著電網(wǎng)改造后負(fù)荷的增加,對用電的可靠性要求也進(jìn)一步提高,電網(wǎng)使用保護(hù)器采用分級保護(hù)方式后,迫切要求解決保護(hù)器正確動(dòng)作率和供電可靠性。因此,分級保護(hù)必須合理分級,并且各級保護(hù)器的動(dòng)作特性應(yīng)互相協(xié)調(diào)。
2.1、末端保護(hù)即是裝設(shè)在負(fù)荷端防止直接接觸電擊、間接接觸電擊、電器設(shè)備損壞和電氣火災(zāi)的保護(hù),如家用插座回路的漏電保護(hù)等。
2.2、中間保護(hù)為末端保護(hù)的上一級保護(hù),中間保護(hù)應(yīng)具有末端保護(hù)的后備保護(hù)和防止電氣線路單相接地短路引發(fā)火災(zāi)事故的功能。其位置應(yīng)為負(fù)荷集中點(diǎn)的電源進(jìn)線處,如服務(wù)場所、商業(yè)點(diǎn)的電源進(jìn)線處、居民住宅樓的單元的電源進(jìn)線處,居民集居點(diǎn)的總電源進(jìn)線處等。末端保護(hù)和中間保護(hù)是剩余電流保護(hù)裝置的重點(diǎn)。
2.3、總保護(hù)則為末端保護(hù)和中間保護(hù)的上一級。主要裝設(shè)于配電變壓器出線測。對于大容量回路如設(shè)備固有漏電電流大于300mA的回路,避免誤跳閘情況,其漏電保護(hù)器可裝設(shè)于分支回路。
3、剩余電流動(dòng)作保護(hù)器在各接地系統(tǒng)中的應(yīng)用
由于TN-C、TT、TN-C-S、TN-S系統(tǒng)的接地特點(diǎn)各不相同,故漏電保護(hù)在這些系統(tǒng)中有著不同的應(yīng)用。在TN-C系統(tǒng)中必須將TN-C系統(tǒng)改造成TN-C-S,TN-S系統(tǒng)或局部的TT系統(tǒng)后,才可安裝使用剩余電流保護(hù)裝置,剩余電流保護(hù)裝置只允許用在N先與PE線分開的部分;在TT系統(tǒng)中,接地故障電流較小,不足以啟動(dòng)斷路器脫口,而保護(hù)又必須瞬時(shí)動(dòng)作以保護(hù)人生安全,故必須使用漏電保護(hù)裝置;TN-S系統(tǒng)在故障時(shí),其允許非常大的電流在PE、裝置機(jī)架和結(jié)構(gòu)件中流過,如果這種大電流不能使過流保護(hù)器動(dòng)作,這些電流將一直存在且會(huì)造成設(shè)備外殼之間的電位差造成人生傷害,故必須加裝漏電保護(hù)裝置作為后備保護(hù)。
4、剩余電流動(dòng)作保護(hù)器選擇性配合
規(guī)范中明確規(guī)定:
a)對于手持式電動(dòng)工具、移動(dòng)電器、家用手持式電動(dòng)工具、移動(dòng)電器、家用電器等設(shè)備應(yīng)優(yōu)先選用額定剩余動(dòng)作電流不大于30 mA、一般型(無延時(shí))的剩余電流保護(hù)裝置。
b)單臺(tái)電氣機(jī)械設(shè)備,可根據(jù)其容量大小選用額定剩余動(dòng)作電流30 mA以上、100 mA及以下、一般型(無延時(shí))的剩余電流保護(hù)裝置。
c)在采用分級保護(hù)方式時(shí),上下級剩余電流保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)間差不得小于0.2s。
d)除末端保護(hù)外,各級剩余電流保護(hù)裝置應(yīng)選用低靈敏度延時(shí)型的保護(hù)裝置。且各級保護(hù)裝置的動(dòng)作特性應(yīng)協(xié)調(diào)配合,實(shí)現(xiàn)具有選擇性的分級保護(hù)。
故我們在選用剩余電流動(dòng)作保護(hù)器時(shí)應(yīng)特別的注意,末端保護(hù)器應(yīng)選用高靈敏度、快速動(dòng)作的保護(hù)器,中間保護(hù)器額定動(dòng)作電流應(yīng)與末端保護(hù)動(dòng)作電流有2倍以上的級差,動(dòng)作時(shí)間上有0.2s的級差,總保護(hù)器應(yīng)選用延時(shí)保護(hù)器,額定動(dòng)作電流應(yīng)根據(jù)線路具體情況確定。筆者建議選用末端保護(hù)器時(shí)其額定剩余動(dòng)作電流應(yīng)不大于30 mA,額定動(dòng)作時(shí)間不大于0.1s;中間保護(hù)選用延時(shí)性保護(hù)器,其額定剩余動(dòng)作電流約為60~100mA,額定動(dòng)作時(shí)間為0.3s;總保護(hù)選用額定動(dòng)作電流不小于300mA,額定動(dòng)作時(shí)間約0.5s~1s。
5、剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置選用及應(yīng)用問題
剩余電保護(hù)裝置的技術(shù)條件應(yīng)符合規(guī)范等相關(guān)規(guī)定,并應(yīng)通過國家強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證,其技術(shù)參數(shù)的額定數(shù)值應(yīng)與被保護(hù)線路或設(shè)備的技術(shù)參數(shù)和安裝使用的具體條件相配合。選用時(shí)應(yīng)還應(yīng)充分考慮電氣線路和設(shè)備的對地泄露電流值,必要時(shí)可以通過實(shí)際測量取得被保護(hù)線路或設(shè)備的對地泄露電流,且應(yīng)與設(shè)備工作環(huán)境相適應(yīng),在電源電壓偏差較大區(qū)域的電氣設(shè)備應(yīng)優(yōu)先選用動(dòng)作功能與電源電壓無關(guān)的剩余電流保護(hù)裝置,在高溫或特低溫環(huán)境下應(yīng)選用非電子型剩余電流保護(hù)裝置,在易燃、易爆、潮濕或有腐蝕性氣體等惡劣環(huán)境下,應(yīng)根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)選用特殊防護(hù)條件的剩余電流保護(hù)裝置或采用相應(yīng)的防護(hù)措施。
剩余電流保護(hù)器的安裝也應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求且應(yīng)充分考慮供電方式、供電電壓、系統(tǒng)接地型式及保護(hù)方式。安裝剩余電流保護(hù)裝置的電氣線路或設(shè)備,在正常運(yùn)行時(shí),其泄露電流必須控制在允許范圍內(nèi)。且在安裝過程中必須嚴(yán)格區(qū)分N線和PE線。
剩余電流保護(hù)裝置投入運(yùn)行后,必須定期操作試驗(yàn)按鈕,檢查器動(dòng)作特性是否正常。
結(jié)語:
選擇剩余電流動(dòng)作保護(hù)器的型式、技術(shù)性能、額定值需要根據(jù)我國電網(wǎng)目前的使用水平、充分考慮系統(tǒng)容量、線路正常剩余電流泄流的大小,應(yīng)用的場所,環(huán)境條件,系統(tǒng)接線及運(yùn)行方式等確定,且應(yīng)按分級保護(hù)方式進(jìn)行裝置配備。
參考文獻(xiàn):
[1]朱林根.現(xiàn)代建筑電氣設(shè)計(jì)施工手冊(上冊) [M ].北京:中國建筑工業(yè)出版社,1998.
[2]李興林.注冊電氣工程師考試輔導(dǎo)教材及復(fù)習(xí)題解供配電專業(yè)技能部分 [M ].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2004.
[3]中國航空工業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院.工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊 [M ].2版.北京:水利電力出版社,1994.
[4]GB6829-2008 剩余電流動(dòng)作保護(hù)電器的一般要求
[5]JGJ16-2008 民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范