漏电保护装置的使用

漏电保护装置的使用摘要：漏电保护装置是用来防止人身触电和漏电引起事故的一种接地保护装置，当电路或用电设备漏电电流大于装置的整定值，或人、动物发生触电危险时，它能迅速动作，切断事故电源，避免事故的扩大，保障了人身、设备的安全漏电保护装置较常用的保护开关，是用来防止人身触电和漏电引起事故的一种接地保护装置。本文介绍了漏电保护装置的原理构成，漏电保护器的正确选用及其正确接线方式，以及它因为各种原因所发生的拒动作和误动作，最后是它的维护。因此正确使用漏电保护器全关重要，当电路或选用漏电保护装置应当考虑多方面的因素，正确选择漏电保护装置的漏电动作电流。关键词：漏电保护装置，拒动作，误动作目录TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1绪论 1\o"CurrentDocument"1.1国际背景 1\o"CurrentDocument"1.2现状 1\o"CurrentDocument"1.3文章结构安排 2\o"CurrentDocument"2漏电保护器的构成和原理 3\o"CurrentDocument"2.1漏电保护器的构成 3\o"CurrentDocument"2.2漏电保护器的原理 3\o"CurrentDocument"2.3小结 4\o"CurrentDocument"3漏电保护器的选用及接线 5\o"CurrentDocument"3.1漏电保护装置的正确选用 5\o"CurrentDocument"3.2漏电保护装置的接线 6\o"CurrentDocument"3.3小结 7\o"CurrentDocument"4漏电保护器的错误动作及其维护 9\o"CurrentDocument"4.1误动作 9\o"CurrentDocument"4.2拒动作 10\o"CurrentDocument"4.3漏电保护器的维护 10\o"CurrentDocument"4.4小结 105总结 11\o"CurrentDocument"6展望 12\o"CurrentDocument"参考文献 13\o"CurrentDocument"致谢 141绪论1.1国际背景漏电保护器是保障用电者人身安全行之有效的一项措施。近几年来，许多地方都在推广使用漏电保护器。1870年发明了旋转电机以后欧美一些国家开始以电作能源，也出现了触电致死记录。1879年在法国里昂市发生了第一起触电事故，美国在1888年前的五年内，约有200人触电死亡，从此引起有关方面对触电事故保护的关注，并开始进行研究工作漏电保护器开发应用，始于以联邦德国为先导的欧洲。1928年，西欧国家采用了电压动作型漏电保护器，作为防止电机绝缘损坏后发生触电危险的安全装置，本世纪50年代起，国外陆续出现了电流动作型漏电保护器，在产品性能与使用要求上不断改进。联邦德国在1950年前后开始批量生产电流型动作产品。法国在1957年制成额定漏电动作电流为500毫安的电流动作型产品。俄国在1965年先后制成额定漏电动作电流为30毫安的产品。1962年，美国制成额定漏电动作电流为5毫安的产品。国外重视漏电保护器产品的发展和使用，还表现在研制产品的同时，制定有关的标准和规程。1963年，联邦德国制定出电流动作型漏电保护器产品标准，不久又发表了安装标准。德、法、美、日、英、苏、等国家以及国际电工委员会（IEC）等组织，在产品从电压动作型向电流动作型的发展中，都不断的考虑有关标准和规程，并开展安全认证工作。漏电保护器在国外应用十分广泛。工业企业、大厦、学校、农业、水产业和服务业等的用电场所，以及医院和家庭都安装使用。欧洲的重点放在触电的预防上，美国、日本的重点防在防止由于接地而导致的火灾上，日本在近期特别提出预防触电。日本在1961年触电死亡482人，其中低压站50%，推广应用漏电保护器以后，1986年死亡人数为48人，低压约占整个触电事故的35%。随着工矿企业和农村用电量的增加，漏电保护器的应用日益广泛。为适应特殊用电设备和特殊场所的不同要求，需相应地发展延时型和反时型以及防爆型、防尘型、防溅型等多种性能与不同类型的漏电保护器，以供用户选用。1.2现状目前，国内的品种还不多，质量也不高，数量也不大，使用也不广，其安装状况是沿海比内地多，农村比城市多。因而，要考虑扩大使用面，从沿海往内地推广，由农村向城市发展，工矿企业等各行各业都需要大量物美价廉的优质产品。所以要求产品性能稳定、可靠性高和使用方便，提高产品质量和使用寿命。同时，要考虑结构多样，降低成本，发展品种，完善产品系列，为适应不同环境下各种负荷的保护方式，便于工矿企业和农村电气化设备的配套供应，以利于实现设定安装时大幅度设置漏电保护器的需求。漏电保护装置的极数应按线路特征选择。单相线路选用二极保护器，仅带三相负载的三相线路或三相设备可选用三极保护器，动力与照明合用的三相四线线路和三相照明线路必须选用四极保护器。漏电开关的额定电压、额定电流、分断能力等性能指标应与线路条件相适应。漏电保护装置的类型与供电线路、供电方式、系统接地类型和用电设备特征相适应。根据保护器的工作原理，可分为电压型、电流型和脉冲型三种。电压型保护器接于变压器中性点和大地间，当发生触电时中性点偏移对地产生电压，以此来使保护动作切断电源，但由于它是对整个配变低压网进行保护，不能分级保护，因此停电范围大，动作频繁，所以已被淘汰。脉冲型电流保护器是当发生触电时使三相不平衡漏电流的相位、幅值产生的突然变化，以此为动作信号，但也有死区。目前应用广泛的是电流型漏，所以下面主要介绍电流型的保护器。1.3文章结构安排本文第一章绪论简单介绍漏电保护装置产生的背景与现状，对其进行简要的说明和概述。第二章从漏电保护器的构成和原理进行分析，主要由监测元件，中间环节，执行机构组成并运行。第三章从漏电保护器的选用以及接线来保证其正确安全的工作。第四章漏电保护器的使用不当而产生的拒动作和误动作，以及漏电保护器的维护。第五章是对全文的总结。2漏电保护器的构成和原理2.1漏电保护器的构成流型漏电保护器是以电路中零序电流的一部分（通常称为残余电流）作为动作信号，且多以电子元件作为中间机构，灵敏度高，功能齐全，因此这种保护装置得到越来越广泛的应用。电流型漏电保护器的构成分四部分。2.1.1检测元件检测元件可以说是一个零序电流互感器。被保护的相线、中性线穿过环形铁心，构成了互感器的一次线圈N1，缠绕在环形铁芯上的绕组构成了互感器的二次线圈N2,如果没有漏电发生，这时流过相线、中性线的电流向量和等于零，因此在N2上也不能产生相应的感应电动势。如果发生了漏电，相线、中性线的电流向量和不等于零，就使互感器上产生感应电动势，这个信号就会被送到中间环节进行进一步的处理。2.1.2中间环节中间环节通常包括放大器、比较器、脱扣器，当中间环节为电子式时，中间环节还要辅助电源来提供电子电路工作所需的电源。中间环节的作用就是对来自零序互感器的漏电信号进行放大和处理，并输出到执行机构。2.1.3执行机构该结构用于接收中间环节的指令信号后，主开关由闭合位置转换到断开位置，从而切断电源，是被保护电路脱离电网的跳闸部件。2.1.4试验装置由于漏电保护器是一个保护装置，因此应定期检查其是否完好、可靠。试验装置就是通过试验按钮和限流电阻的串联，模拟漏电路径，以检查装置能否正常动作。2.2漏电保护器的原理正常情况下，三相负荷电流和对地漏电流基本平衡，流过互感器一次线圈电流的相量和约为零，即由它在铁芯中产生的总磁通为零，零序互感器二次线圈无输出。当发生触电时，触电电流通过大地成回路，亦即产生了零序电流。这个电流不经过互感器一次线圈流回，破坏了平衡，于是铁芯中便有零序磁通，使二次线圈输出信号。这个信号经过放大、比较元件判断，如达到预定动作值，即发送执行信号给执行元件动作掉闸，切断电源。由工作原理可见，当三相电压对地阻抗差异大，三相电流对地漏电流相量和达到保护器动作值时，将使断路器掉闸或送不上电。同时三相漏电流和触电电流相位不一致或反相，会降低保护器的灵敏度。2.3小结本章介绍了漏电保护器的构成和原理的基本概念，由检测元件，中间环节，执行机构组成，最后由试验装置检测能否正确动作。由检测元件测出其异常电流，经中间环节放大、比较元件判断，最后由执行元件动作掉闸，切断电源。3漏电保护器的选用及接线3.1漏电保护装置的正确选用选用漏电保护装置应当考虑多方面的因素。其中，首先是正确选择漏电保护装置的漏电动作电流。在浴室、游泳池、隧道等触电危险性很大的场所，应选用高灵敏度、快速型漏电保护装置（动作电流不宜超过10mA）。如果安装场所发生人触电事故时，能得到其他人的帮助及时脱离电源，则漏电保护装置的动作电流可以大于摆脱电流；如系快速型保护装置，动作电流可按心室颤动电流选取。如果是前级保护，即分保护前面的总保护，动作电流可超过心室颤动电流。如果作业场所得不到其他人的帮助及时脱离电源，则漏电保护装置动作电流不应超过摆脱电流。在触电后可能导致严重二次事故的场合，应选用动作电流6mA的快速型漏电保护装置。为了保护儿童或病人，也应采用动作电流10mA以下的快速型漏电保护装置。对于I类手持电动工具，应视其工作场所危险性的大小，安装动作电流10〜30mA的快速型漏电保护装置。选择动作电流还应考虑误动作的可能性。保护器应能避开线路不平衡的泄漏电流而不动作；还应能在安装位置可能出现的电磁干扰下不误动作。选择动作电流还应考虑保护器制造的实际条件。例如，由于纯电磁式产品的动作电流很难做到40mA以下而不应追求过高灵敏度的电磁式漏电保护装置。在多级保护的情况下，选择动作电流还应考虑多级保护选择性的需要，总保护宜装灵敏度较低的或有少许延时的漏电保护装置。用于防止漏电火灾的漏电报警装置宜采用中灵敏度漏电保护装置。其动作电流可在25〜1000mA内选择。连接室外架空线路的电气设备应装用冲击电压不动作型漏电保护装置。对于电动机，保护器应能躲过电动机的起动漏电电流（100kW的电动机可达15mA）而不动作。保护器应有较好的平衡特性，以避免在数倍于额定电流的堵转电流的冲击下误动作。对于不允许停转的电动机应采用漏电报警方式，而不应采用漏电切断方式。对于照明线路，宜根据泄漏电流的大小和分布，采用分级保护的方式。支线上选用高灵敏度的保护器，干线上选用中灵敏度保护器。对于电焊机，应考虑保护器的正常工作不受电焊的短时冲击电流、电流急剧的变化、电源电压的波动的影响。对高频焊机，保护器还应有良好的抗电磁干扰性能。对于有非线性零件而产生高次谐波以及对有整流零件的设备，应采用零序电流互感器二次侧接有滤波电容的保护器，而且互感器铁心应选用剩磁低的软磁材料制成。在建筑工地、金属构架上等触电危险性大的场合，1类携带式设备或移动式设备的应配用高灵敏度漏电保护装置。电热设备的绝缘电阻随着温度变化在很大的范围内波动。例如，聚乙烯绝缘材料60r时的绝缘电阻仅为20r时的数十分之一。因此，应按热态漏电状况选择保护器的动作电流。3.2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1.5平方毫米，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。TN-S系统工程中，四极式漏电保护装置的正确接线见图3-1，图3-2是几种典型的错误接线。图中，凡虚线部分都是错误的。总保护不能像A那样采用三极式漏电保护器。否则，如果各相负荷不平衡，不平衡的零序电流将导致保护器动作。B处将重复接地与N连接起来，虽然大部分不平衡的零序电流经过保护装置返回电源，但小部分零序电流经重复接地电阻RR和工作接地电阻RS构成回路，使得相线及工作零线上的电流之和不为零，而可能导致保护器动作。C、D的连接，将使得流经一条支路相线（或零线）上的负荷电流经两台保护器返回零十线（或相十线），两台保护器都可能误动作。图中，除1、2两盏灯的接法是正确的外，3、4、5、6、7、8、9灯的接法都是错误的。漏电保护器后方设备的保护线不得接在保护器后方的零线上。否则，设备漏电时的漏电流经保护器返回，保护器拒不动作。

图3-2漏电保护装置错误接线3.3小结漏电装置的选用应考虑多方面的因素，对于漏电保护装置的极数、漏电保护装置的使用场合应正确选择漏电保护装置的漏电动作电流。电气设备漏电时，将呈现异常的电流或电压信号，漏电保护器通过检测、处理此异常电流或电压信号，促使执行机构动作。我们把根据故障电流动作的漏电保护器叫电流型漏电保护器，目前国内外漏电保护器的研究和应用均以电流型漏电保护器为主导地位。漏电保护装置的接线必须正确，错误的接线可能导致漏电保护装置的拒动作或误动作，也可能导致用电设备的烧毁，损失人身财产的安全。4漏电保护器的错误动作及其维护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绝动作。4.1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。4.1.1接线错误因用电设备接线不当，相邻分支零线相互连接和漏电保护器极数选择不对而引起误动作。如在三相四线制电路中，照明和动力合用电路。错误地选用三级漏电保护器，单相负电荷零线直接接在保护器电源侧所引起的误动作。4.1.2电磁干扰当漏电保护器附近有磁性接通或大功率电容投切时，所产生的磁场会引起漏电保护器误动作。在这种情况下，漏电保护器的安装位置应尽量远离磁场较大的设备4.1.3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。4.1.4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拒动作。4.1.5不同步合闸不同步合闸时，首先合闸的一相可能产生足够大的泄漏电流，使保护器误动作。4.1.6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，则起动时互感器一次线的漏磁可能造成误动作。4.1.7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可造成其误动作。4.2拒动作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。4.2.1中性点位移过压中性点过电压使得相线及工作零线上的电流之和为零，而可能导致保护器拒动作。4.2.2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拒动作。4.2.3产品质量低劣互感受器二次回路断路、脱扣元件沾粘等质量缺陷可造成保护器拒动作。4.2.4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。4.3漏电保护器的维护运行中的漏电保护装置外壳各部及其上部件、连接端子应保持清洁，完好无损。连接应牢固，端子不应变色。漏电保护开关操作手柄灵活、可靠。漏电保护装置安装完毕后，应操作试验按钮检验漏电保护器的工作特性，确认可以在正常动作后才允许投入使用。使用过程中也应定期试验按钮试验其可靠性。为了防止烧坏试验电阻，不宜过于频繁地试验。运行中漏电保护装置外壳胶木件最高温度不得超过65°C，外壳金属件最高温度不得超过55C。保护装置一次电路各部绝缘电阻不得低于1.5MQ。如果运行中的漏电保护器突然掉闸，须查明原因，排除故障后再合闸送电。电压过高时将造成保护器的电源及电子电路的损坏，过低时会引起电磁开关因吸跳动率不足而拒动作。4.4小结要求产品性能稳定、可靠性高和使用方便，提高产品质量和使用寿命。误动作和拒动作是影响漏电保护装置正常投入运行，充分发挥作用的主要问题之一。减少漏电保护器的拒动作和误动作，同时定期的进行维护和保养，是正确、安全、可靠地使用漏电保护器必不可少的条件。为适应不同环境下各种负荷的保护方式，便于工矿企业和农村电气化设备的配套供应，以利于实现设定安装时大幅度设置漏电保护器的需求。总结本文通过介绍漏电保护器的发展史，原理构成，正确选用和接线，拒动作和误动作以及漏电保护期的维护保养，阐述了漏电保护装置的正确使用已成为生活中必不可少的一部分。漏电保护器不仅弥补保护接地，保护接零等其他安全技术措施在防护原理上的固有缺陷，而且还可以作为间接触电的后备保护和预防电气火灾事故，它已经被广泛应用在1000V以下的低压系统中，进入千家万户和各种公共场所。因此，漏电保护期本身的运行状况将直接关系到广大人民群众的生命财产及供电连续性。防止由于电气设备和电气线路漏电引起的触电事故。防止用电过程中的单相触电事故。及时切断电气设备运行中的单相接地故障，防止因漏电引起的电气火灾事故。随着人们生活水平的提高，家用电器的不断增加，在用电过程中，由于电气设备本身的缺陷、使用不当和安全技术措施不利而造成的人身触电和火灾事故，给人民的生命和财产带来了不应有的损失，而漏电保护器的出现，对预防各类事故的发生，及时切断电源，保护设备和人身安全，提供了可靠而有效的技术手段。漏电保护装置的正确使用已成为生活中必不可少的一部分。6展望漏电保护器在新形势下将有更大的发展。国家电力公司在《农村电网建设与改造技术原则》中明确要求，在配电变压器低压侧出线处要加装漏电保护器，对每一用电农户也要加装漏电保护器。农村电网改造完成后，达到台台配电变压器有保护，家家户户装保护的新局面，漏电保护器的需求将大幅度增加。因此，大力推广漏电保护是农村经济发展和“两改一同价”的需要。建立完善漏电保护系统，实现分级保护是发展方向。随着农村电力市场的扩大和用电水平的提高，在保证安全用电的基础上，农户对供电可靠性的要求也越来越高，提出不要因某处发生事故而造成大面积停电，因此仅有全网一级保护已不适应农村生产生活的需要，借鉴国外已实现分级保护的成熟经验，结合我国的实际情况，建立健全漏电保护系统，实现分级保护，提高用电的安全和可靠性是今后的发展方向。漏电保护器的品种将进一步增多，功能会更加齐全。随着漏电保护器的发展，各科研院所、制造厂为满足各种不同的安装场所和各种不同性能的要求，将进一步研制，开发相适应的产品，其功能将从单一功能向多功能发展，从独立单一电器向成套组合智能化电器发展，实现整体功能的最佳化。这些品种，将为广泛推广漏电保护器创造有利条件。产品质量将进一步提高。随着农电管理体制的改革，低压电网及设施维护管理责任将移交供电部门，扩大了供电部门电力