摘 要:某次發(fā)電機接入配電箱應急使用時燒損已在斷開位置的漏電開關,結合漏電保護器原理對故障現象分析,確認燒損原因是發(fā)電機接線不當,最后例舉典型錯誤接線并給出發(fā)電機配合漏電開關的接線建議。
關鍵詞:發(fā)電機;燒損;漏電開關;接線不當;接線
中圖分類號:TV738 文獻標識碼:A 文章編號:1004-7344(2018)29-0078-02
引 言
為提高重要負荷用電可靠性,用戶會自備應急發(fā)電機,同時為保障人身安全又配有漏電開關,若發(fā)電機接入時不考慮與漏電開關配合,應急發(fā)電使用時往往會損壞漏電開關,本文將針對一起發(fā)電機接線不當引起漏電開關燒損事件進行研究和分析。
1 一起發(fā)電機應急使用時燒損漏電開關的案例
某日停電,一用戶為保障自身重要負荷用電將自備發(fā)電機接入配電箱,出于便宜接線考慮,選取裸露螺柱位置作為接入點,即將發(fā)電機A、B、C三相分別接入配電箱負荷終端母排,N相接入配電箱入箱處N相銅排,接入點實景如圖1所示。
用戶斷開配電箱三相三極總開關和三相四極漏電開關后徹底與市電供電網隔離,啟動發(fā)電機供電并檢查用電設備運行正常,但不久發(fā)現處于斷開位置的漏電開關發(fā)出異響,旋即冒出黑煙損壞。
2 漏電開關漏電保護工作原理
用戶所用為上海寶臨低壓電器有限公司生產的BLDM6L型漏電開關,額定剩余動作電流100mA、300mA和500mA可調(當時設置為300mA剩余電流動作)。為找出用戶漏電開關燒損異常現象的原因,我們首先了解一下漏電開關漏電保護的工作原理,如圖2所示。
正常情況下,不管三相負載平衡與否,同一時刻A、B、C、N四根線的電流和(矢量和)都為零,四根線的合成磁通也為零,故零序電流互感器4的次級線圈沒有輸出信號。當A、B、C相任一根火線對地漏電,如圖2人體觸電時,觸電電流經大地和接地裝置回到中性點。這樣同一時刻四根線的電流和不再為零,產生剩余電流,剩余電流使鐵芯中有磁通通過,從而零序電流互感器4的次級線圈有電流信號輸出,這一微弱電流信號輸入到電子放大器6進行放大,放大的輸出信號用作晶閘管7觸發(fā)信號,觸發(fā)信號使晶閘管7導通,導通電流流過脫扣器線圈8使脫扣器動作而將主開關2斷開。壓敏電阻5的阻值隨其端電壓的升高而降低,壓敏電阻的作用是穩(wěn)定放大器6的電源電壓。試驗按鈕3按下時人為造成電流分流,產生剩余電流再經前述動作原理使主開關2斷開。
3 漏電開關燒損原因分析
我們將案例中發(fā)電機實際接線進行簡化示意,得到如下圖3所示。
由圖3可見,斷開三相四極漏電開關QF2并不保險,因為用電負荷不可能絕對平衡,所以發(fā)電機啟動后仍然有一定電流流過三相四極漏電開關QF2的N相,與漏電開關QF2是在合閘亦或是在分閘位置沒有任何關系,漏電開關檢測為剩余電流,漏電保護工作機制激活使脫扣器動作,但漏電開關無法斷開發(fā)電機輸出的三相電流,因此漏電開關N相一直有剩余電流流過,漏電開關脫扣器便一直動作卡死,最終導致機械元件損壞和脫扣線圈燒損。
4 發(fā)電機應急使用時常見錯誤接線
由于漏電開關工作原理特殊性質,不能誤以為斷開漏電開關就能夠確保安全,當使用發(fā)電機等外部應急電源時需要特別注意,實際接線時容易發(fā)生A、B、C三相火線和N相零線分別錯開接入漏電開關前端、后端的錯誤:
(1)若發(fā)電機A、B、C三相火線接于漏電開關前端,N相零線接于漏電開關后端,合上漏電開關并啟動發(fā)電機后漏電開關即刻動作一次斷開供電,流經漏電開關的剩余電流也消失。
(2)發(fā)電機A、B、C三相火線接于漏電開關后端,N相零線接于漏電開關前端,此時不管漏電開關是處于合閘還是分閘位置,發(fā)電機啟動后漏電開關將一直保持動作卻無法切除流經漏電開關的剩余電流,最終導致漏電開關如本文提及案例中一樣燒損。
此外還有一種特殊情況,即發(fā)電機A、B、C三相火線接于漏電開關前端,N相零線接于漏電開關后端,同時又使漏電開關在斷開位置,此時發(fā)電機也能正常運轉且不會損壞漏電開關,原因在于雖然此時漏電開關也有剩余電流流過,但接在漏電開關(脫扣分斷處)后端用于放大剩余電流信號的放大器沒有工作電壓,漏電開關漏電保護工作機制未能激活,故而未對漏電開關脫扣器造成影響。不過此一接線對于終端用電用戶并無任何實際意義,只是從試驗角度額外加以闡釋說明。
5 發(fā)電機應急使用時正確接線建議
發(fā)電機A、B、C三相火線和N相零線必須同時接于漏電開關的前端或者后端,這樣才能保證流過漏電開關剩余電流為零,不會引起漏電保護誤動作。建議將A、B、C、N四根線同時接于漏電開關前端,如此接線方式還能利用漏電開關的漏電保護功能來保障設備用電的人身安全。值得注意的是,現場往往還發(fā)現三相四極漏電開關用于三相或雙相負載時,原有N相根本未接入漏電開關或雖接入但虛接,漏電開關放大器因N相懸空同樣沒有工作電壓,一旦真正發(fā)生漏電,雖然漏電開關存在剩余電流卻不能動作斷電,[2]所以原有電力系統(tǒng)接線有漏電開關時,使用發(fā)電機應急供電除確保發(fā)電機外部接線正確外,還需要認真檢查原有漏電開關接線是否同樣無誤,絕對不能掉以輕心。
6 結 語
本文由實際案例出發(fā),解釋了漏電開關漏電保護工作原理,分析了案例中漏電開關燒損原因,例舉了典型錯誤接線方式,最后給出了發(fā)電機配合漏電開關接線的建議,對于用戶使用發(fā)電機接入電力系統(tǒng)應急供電工作具有一定借鑒意義。
參考文獻
[1]趙東升,范長征.基于漏電保護器的研究及選型應用[J].硅谷,2013,15:121.
[2]邱 生,張 焰,朱新華.漏電保護器的現場使用和注意事項[J].電工電氣,2010,9:45.
收稿日期:2018-9-5
作者簡介:張子君(1982-),男,湖南懷化人,工程師,本科,從事電力生產應急管理工作。