漏电保护装置安装和动作原因分析

(整期优先)网络出版时间:2012-05-15
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漏电保护装置安装和动作原因分析

王永胜

王永胜(河南省新密市职教中心河南郑州452370)

摘要:文章阐述了漏电保护装置的安装原则,结合漏电保护在工程中的应用,论述了漏电保护装置的接线及其动作值的确定,分析了漏电保护装置发生误动和拒动的原因。

关键词:漏电保护装置安装动作原因

一、漏电保护装置安装原则

有金属外壳的I类移动式电气设备和手持电动工具、安装在潮湿或强腐蚀等恶劣场所的电气设备、建筑施工工地的电气施工机械设备、临时性电气设备、宾馆等客房内的插座、触电危险性较大的民用建筑物内的插座、游泳池或浴池类场所的水中照明设备、安装在水中的供电线路和电气设备,以及医院直接接触人体的电气医用设备(胸腔手术室的除外)等均应安装漏电保护装置。漏电保护装置的防护类型和安装方式要与电气设备的环境条件和使用条件相适应。

安装漏电保护装置前,应仔细检查其外壳、铭牌、接线端子、试验按钮、合格证等是否完好。装设在进户线上的带有剩余电流动作保护的断路器,其室内外配线的绝缘电阻,晴天不应小于0.5MΩ,雨天不应小于0.08MΩ。配电变压器低压侧中性点的工作接地电阻,一般不应大于4Ω,但当配电变压器容量不大于100kVA时,接地电阻可不大于10Ω。绝缘电阻以及接地电阻这两项规定是保证配电系统安全运行及保护器能否正确动作所不可忽视的问题。

用于防止触电事故的漏电保护装置只能作为附加保护,加装漏电保护装置的同时不得取消或放弃原有的安全防护措施。安装带有短路保护的漏电开关,必须保证在电弧喷出方向留有足够的飞弧距离,漏电保护装置不宜装在机械振动大或交变磁场强的位置。安装漏电保护装置应考虑到水、尘等因素的危害,采取必要的防护措施。

二、漏电保护装置的接线

漏电保护装置的接线必须正确。接线错误可能导致漏电保护装置误动作,也可能导致漏电保护装置拒动作。接线前应分清漏电保护装置的输入端和输出端、相线和零线,不得反接或错接。输入端与输出端接错时,电子式漏电保护装置的电子线路可能由于没有电源而不能正常工作。

组合式漏电保护装置控制回路的外部连接应使用铜导线,其截面积不应小于1.5mm2,连接线不宜过长。

漏电保护装置负载侧的线路必须保持独立,即负载侧的线路(包括相线和工作零线)不得与接地装置连接,不得与保护零线连接,也不得与其他电气回路连接。在保护接零线路中,应将工作零线分开,工作零线必须经过保护器,保护零线不得经过保护器,或者说保护装置负载侧的零线只能是工作零线,而不能是保护零线。

三、保护器动作值的确定

首先,测量低压网络中的泄漏电流。测试步骤为:先将配电变压器中性点的接地线断开,在N线与PE线之间串入一个内阻较小的mA表,先送出一分路,其它分路停用,所测的不平衡泄漏电流为这一分路的泄漏电流。用这种方法测出其它分路泄漏电流以及低压网络总泄漏电流。

为了避免总保护器发生频繁的误动作以及对网络上的直接接触电击有较大的保护功能,其动作电流在躲开正常泄漏电流的情况下,应尽量选小。低压电力网络允许的最大泄漏电流应从我国低压网络的实情考虑,又要兼顾人身和设备安全。在有关规程中明确规定:凡安装剩余电流动作总保护的低压电力网,其泄漏电流不应大于保护器的额定剩余电流动作电流的50%。

四、误动作和拒动作原因分析

误动作是指线路或设备未发生预期的触电或漏电时漏电保护装置的动作;拒动作是指线路或设备已发生预期的触电或漏电时漏电保护装置拒动作。误动作和拒动作是影响漏电保护装置正常运行及充分发挥作用的主要问题。

1.误动作。误动作的原因是多方面的,有来自线路方面的原因,也有来自保护器本身的原因。误动作的主要原因及分析如下:

(1)接线错误。例如,在TN系统中,如N线未与相线一起穿过保护器,一旦三相不平衡,保护器即发生误动作;保护器后方的零线与其他零线连接或接地,或保护器后方的相线与其他支路的同相相线连接,或负荷跨接在保护器电源侧和负载侧,接通负载时,也都可能造成保护器误动作。

(2)绝缘恶化。保护器后方一相或两相对地绝缘破坏,或对地绝缘不对称降低,都将产生不平衡的泄漏电流,导致保护器误动作。

(3)冲击过电压。迅速分断低压感性负载时,可能产生20倍额定电压的冲击过电压,冲击过电压将产生较大的不平衡冲击泄漏电流,导致快速型漏电保护装置误动作。

(4)大型设备起动。大型设备的堵转电流很大,如保护器内零序电流互感器的平衡特性不好,则启动时互感器一次性的漏磁可能造成误动作。

(5)偏离使用条件。环境温度、相对湿度、机械振动等超过保护器设计条件时均可能造成其误动作。

(6)保护器质量低劣。由于零件质量或装配质量不高,降低了保护器的可靠性和稳定性,并导致误动作。

(7)附加磁场。如果保护屏蔽不好,附近装有流经大电流的导体、装有磁性元件或较大的导磁体,均可能在互感器铁芯中产生附加磁通量导致误动作。

2.拒动作。比误动作少见,但拒动作造成的危险性比误动作大。拒动作的主要原因及分析如下:

(1)接线错误。用电设备外壳上的保护线(PE线)接入保护器将导致设备漏电时拒动作。安装接线错误多半发生在用户自行安装的分装式漏电保护器上,最常见的有:①用户把三极漏电保护装置用于单相电路;②把四极漏电保护装置用于三相电路中时,将设备的接地保护线(PE线)也作为一相接入漏电保护装置中;③变压器中性点接地不实或断线。

(2)动作电流选择不当。保护器动作电流选择过大或整定过大将造成保护器的拒动作。

(3)自身的质量问题。产品质量低劣,互感器二次回路断路、脱扣元件沾粘等质量缺陷可造成保护器拒动作。若保护器投入使用不久或运行一段时间后发生拒动作,其原因大概有:①电子线路板某点虚焊;②零序电流互感器副边线圈断线;③线路板上某个电子元件损坏;④脱扣线圈烧毁或断线;⑤脱扣机构卡死。

(4)线路绝缘阻抗降低或线路太长。由于部分电击电流不沿配电网工作接地或保护器前方的绝缘阻抗而沿保护器后方的绝缘阻抗流经保护器返回电源,将导致保护器拒动作。

五、使用和维护

根据运行经验及《剩余电流保护器的运行规程》,漏电保护装置在运行管理上应遵循以下原则:

1.加强技术培训,不定期地对配电室、分线箱及进户的保护器进行测试,严格按照《剩余电流动作保护器运行》的要求,对保护器进行规范管理,发现问题及时解决。

2.对运行中的保护器必须定期试验,雷雨季节更应增加试验次数,并把测试结果记录进档案。

3.雷击或其他不明原因使保护器在运行中动作后,应作详细的检查。

4.对新安装的保护器,投入运行前应先检查接线是否正确,并按照GB13955-92《漏电保护器安装和运行》规程要求检查。