李才吉(國(guó)網(wǎng)山東省電力公司章丘市供電公司,山東濟(jì)南250200)
多點(diǎn)接地對(duì)漏電保護(hù)器的影響
李才吉(國(guó)網(wǎng)山東省電力公司章丘市供電公司,山東濟(jì)南250200)
本文通過對(duì)配網(wǎng)系統(tǒng)中三級(jí)漏電保護(hù)器的配置原理進(jìn)行分析,探索配電變壓器零線多點(diǎn)接地對(duì)客戶安全用電的危害及對(duì)漏電保護(hù)器靈敏度的影響,并提出其防范措施。
多點(diǎn)接地;漏電保護(hù)器;配置原理
如今社會(huì)日趨進(jìn)步,在人們的生活及生產(chǎn)中,電器設(shè)備的使用日益增多,而觸電事故也在隨之增多,因此,漏電保護(hù)器的地位更加重要。我國(guó)要加強(qiáng)在中小型民用建筑中對(duì)漏電保護(hù)器的重視,以適當(dāng)客戶安全用電,避免接地對(duì)客戶做成的危害。
1.1漏電保護(hù)器的構(gòu)成
漏電保偶護(hù)器主要由以下四部件構(gòu)成:①檢測(cè)元件。一般情況下,檢測(cè)元件也被稱為零序電流互感器,其主要功能是轉(zhuǎn)換觸電或剩余電流信號(hào),即若檢測(cè)出觸電或剩余電流信號(hào)時(shí),要將其轉(zhuǎn)換成功率信號(hào)或者電壓,以便中間放大環(huán)節(jié)的接收,然后傳遞至中間放大環(huán)節(jié)。②中間放大環(huán)節(jié)。該部件的主要功能為放大電流信號(hào),即將檢測(cè)元件傳送的微弱剩余電流信號(hào)進(jìn)行放大,以使信號(hào)能對(duì)操作機(jī)構(gòu)產(chǎn)生觸發(fā)作用。根據(jù)放大部件的不同,組成的漏電保護(hù)器也將不同,如若放大部件為電子設(shè)備時(shí),則組成電子式保護(hù)器;而若放大部件為機(jī)械設(shè)備時(shí),則組成電磁式保護(hù)器。③操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)。該部件也被稱為主開關(guān),也是跳閘部件,主要功能為使被保護(hù)的電路與電網(wǎng)斷開,即中間放大環(huán)節(jié)將信號(hào)傳至操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí),該信號(hào)將觸發(fā)主開關(guān)使其產(chǎn)生跳閘動(dòng)作,主開關(guān)將有閉合狀態(tài)變換為斷開狀態(tài),進(jìn)而使電源切斷,對(duì)電路進(jìn)行保護(hù)。④實(shí)驗(yàn)裝置。該部件主要由電阻及試驗(yàn)按鈕構(gòu)成,其主要功能為對(duì)漏電保護(hù)器進(jìn)行檢驗(yàn),即檢驗(yàn)其是否工作正常,檢驗(yàn)其機(jī)構(gòu)的可靠性及靈敏性。實(shí)驗(yàn)裝置的工作原理為按下試驗(yàn)按鈕時(shí),將有故障信號(hào)產(chǎn)生,該信號(hào)具有一定的值數(shù)能夠觸發(fā)保護(hù)動(dòng)作,而該信號(hào)是由人為產(chǎn)生的[1]。
1.2漏電保護(hù)器的用途
漏電保護(hù)器擁有靈敏的動(dòng)作、迅速的反應(yīng),可快速切斷,可用于對(duì)直接接觸的保護(hù),也可對(duì)間接接觸的保護(hù),既確保了人身安全,又保護(hù)了設(shè)備。此外,還可以防范火災(zāi)的發(fā)生[2]。主要作用有以下幾點(diǎn):①對(duì)直接接觸的保護(hù)。若人直接碰到高壓的電器或線路,漏電保護(hù)器則會(huì)快速將電路切斷,通常只會(huì)用0.1s。在0.1s內(nèi),220V對(duì)人體的電擊能力為22mA·s,而按照規(guī)定,電擊能力超過30mA·s時(shí),才會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生危害。因此,漏電保護(hù)器保證了用戶安全,避免生命危險(xiǎn)。②對(duì)間接接觸的保護(hù)。接地系統(tǒng)是TN-S或者TN-C-S的情況下,若沒有漏電保護(hù)器,則在出現(xiàn)接地事故時(shí),裝置的表殼會(huì)產(chǎn)生一種電壓,這種電壓將對(duì)人體產(chǎn)生危害;而若有漏電保護(hù)器,則即使有接地事故的現(xiàn)象出現(xiàn),漏電保護(hù)器會(huì)立刻把電源回路切斷,防止設(shè)備外殼所產(chǎn)生的接觸電壓危害人類。此外,接地故障發(fā)生時(shí),主要由漏電保護(hù)器對(duì)故障線路進(jìn)行切斷,此時(shí),設(shè)備外殼產(chǎn)生的接觸電壓將會(huì)變得較低,極大提升了對(duì)人身安全的保護(hù)力度。③監(jiān)督了配電線路的絕緣性。若電器裝置或線路的外殼或絕緣部分出現(xiàn)問題,將產(chǎn)生漏電電流。漏電保護(hù)器中設(shè)有固定的電流值,而漏電的電流超出固定值,漏電保護(hù)器會(huì)立刻將電源回路切斷,即在人接觸危險(xiǎn)之前,線路已被切斷,進(jìn)而使火災(zāi)或觸電死亡等事故得以避免。
2.1漏電保護(hù)器的作用機(jī)理
漏電保護(hù)器的構(gòu)成元件有互感器、滅弧裝置、觸頭系統(tǒng)、零序電流脫扣器,還有外殼。位于低壓斷路器里的元件——脫扣器主要用途為接收信號(hào),其可以對(duì)保持機(jī)構(gòu)進(jìn)行釋放,從而達(dá)到打開及閉合開關(guān)電器的目的。電網(wǎng)運(yùn)行正常時(shí),漏電保護(hù)器會(huì)閉合動(dòng)靜觸頭,該觸頭固定于鎖扣上,與此同時(shí),牽引桿被鎖扣扣住,斷路器則處于合閘狀態(tài);若運(yùn)行為非正常狀態(tài)或者低壓斷路器控制范圍內(nèi)的線路發(fā)生損壞,電磁脫扣器將會(huì)產(chǎn)生電磁力,這些電磁力足以吸合銜鐵,借助杠桿將鎖扣和打鉤分開,反作用力彈簧將對(duì)鎖口產(chǎn)生作用,從而將位于斷路器上的主觸頭進(jìn)行分閘,使得電路切斷;若線路里的電流超出載荷,則金屬片會(huì)受過載電流的影響,而向上彎曲,借助杠桿使鎖扣和打鉤分開,鎖扣受到反作用力彈簧的作用,使得斷路器的主觸頭出現(xiàn)分閘,進(jìn)而使線路切斷,以此保護(hù)低壓電器裝置。
2.2三級(jí)漏電保護(hù)器的配置原理
按照設(shè)備供電形式的不同,漏電保護(hù)器的選取也大不一樣,主要有以下分類:用電設(shè)備為交流220V時(shí),選取單級(jí)二線或者兩級(jí)漏電保護(hù)器;若供電形式為380V三相三線時(shí),三級(jí)漏電保護(hù)器較為合適;若為三相四線的供電方式時(shí),選取三級(jí)四線漏電保護(hù)器[3]。
通常三級(jí)保護(hù)器是按以下流程進(jìn)行安裝:①第一級(jí)要于配電箱處安裝;②第二級(jí)要于支路及分路中進(jìn)行安裝,最后一級(jí)于各個(gè)家庭及辦公樓中進(jìn)行安裝。三重保護(hù)不僅提高了對(duì)設(shè)備保護(hù),更加提高了對(duì)用戶安全的保護(hù)。
電網(wǎng)系統(tǒng)中性點(diǎn)接地有以下幾種形式:不接地的形式、直接接地形式、諧振接地形式、電阻電抗接地形式以及多點(diǎn)接地形式。其中多點(diǎn)接地主要是由三相負(fù)載及單相負(fù)載來提供電力,目前應(yīng)用較廣泛。在多點(diǎn)接地系統(tǒng)中,一般由變壓器、三級(jí)自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)、零序接地故障保護(hù)裝置、發(fā)動(dòng)機(jī)等部分構(gòu)成。多點(diǎn)接地使中性點(diǎn)接地更牢固,接地的電阻為非零值,因此,中性點(diǎn)不會(huì)產(chǎn)生很大的漂移,進(jìn)而即使有一相產(chǎn)生對(duì)地故障,其余兩相電壓沒有故障的情況,是不會(huì)受到很大的影響。盡管接地發(fā)生故障處有很大的電流,然而,多數(shù)的故障電流主要經(jīng)由中性線流入源頭,進(jìn)而可靠近的電壓以及接觸電壓均沒有超出范圍。
多點(diǎn)接地?fù)碛泄╇姵杀镜?、保護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),然而,多點(diǎn)接地也有較大缺點(diǎn),即若發(fā)生接地故障,則必須將電路切斷。多點(diǎn)接地也會(huì)帶來很多問題:①發(fā)生接地故障時(shí),由于多點(diǎn)接地中的線路較多,因此零序接地故障保護(hù)裝置并不能將所有的接地故障電流都檢測(cè)到[4];②若多點(diǎn)接地中出現(xiàn)不平衡負(fù)載的現(xiàn)象,盡管接地故障沒有出現(xiàn),沒有出現(xiàn)接地故障電流,然而不平衡電流也會(huì)對(duì)保護(hù)裝置產(chǎn)生影響,不平衡電流達(dá)到特定值的話,保護(hù)裝置可能將發(fā)生誤操作[5]。上述分析可知,多點(diǎn)接地對(duì)漏電保護(hù)器產(chǎn)生極大的影響,多點(diǎn)接地系統(tǒng)本身具有多條線路,而漏電保護(hù)器并不能對(duì)所有線路做到完全監(jiān)測(cè),進(jìn)而極大程度地降低了保護(hù)器靈敏度,最終將給人身安全帶來很大的危害,影響用戶安全用電。
對(duì)于多點(diǎn)接地對(duì)客戶用電安全的危害及對(duì)漏電保護(hù)器的影響,可采用以下防范措施:第一種方法可以使用聯(lián)結(jié)變壓器。該方法可確保保護(hù)裝置不受不平衡電流的影響,可也使其監(jiān)測(cè)所有的接地故障電流,進(jìn)而提升漏電保護(hù)器的精確性。第二種方法為使用四極轉(zhuǎn)換開關(guān)。該方法可使接地故障電流通過的線路減少,從而有利于保護(hù)裝置的檢測(cè),不會(huì)出現(xiàn)漏檢的現(xiàn)象,增強(qiáng)了漏電保護(hù)器的靈敏度。最后一種方法還可加入中性線接觸器的使用,主要是將其構(gòu)架于三極自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)處。該方法可保證接地電流不會(huì)流入中性線,且還可以避免不平衡電流的任何影響,最終確保漏電保護(hù)器的可靠運(yùn)行。
漏電保護(hù)器有效地保障了電力系統(tǒng)的安全,也有效地保護(hù)各種電器設(shè)備,同時(shí)也確保了用戶安全用電,因此,不但要加強(qiáng)對(duì)漏電保護(hù)器的安裝以及配置方面的研究,而且還要對(duì)多點(diǎn)接地帶來的危害加強(qiáng)防范,如此才能確保漏電保護(hù)器的可靠性,使觸電事故得以減少,使人民用電安全。
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2015-12-30