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漏电保护器应用中的几个问题

北极星电力网技术频道    作者:3   2007/12/24 11:51:12   

摘要:漏电保护器(以下简称rcd)是现时有效防止接地故障引起人身电击和电气火灾的保护电器,但应用不当往往不能发挥应有的作用。本文拟对此陈述一些浅见。要害词:漏电保护器rcd电气火灾1 防人身电击只需装用动作电流为30mA的rcd  国际电工委员会标准IEC4.79(电流通过人体的效应)确定,通过人体的交流50Hz电流不超过30mA时,人体不会因发生心室纤维性颤抖而死亡,它与人体潮湿程度、接触电压高低无直接关系。因此,国际电工标准在所有防人身电击的条文中,都规定采用动作电流不大于30mA的rcd。据此在医院手术室、浴室等电击危险大的场所都可装用动作电流为30mA的rcd来防人身电击。  农村用电不必装用灵敏度更高的rcd,例如10mA的rcd。因为10mA的rcd和30mA的rcd在防人身电击的效果上是相同的,都可以使人免于发生心室纤颤而死亡。10mArcd的价格很贵,不适于广泛采用,而其额定不动作电流仅5mA,农村低压电网设备因常处于户外和潮湿场所,正常泄漏电流较大,轻易引起误动作。频繁的误动作停电的后果往往是将rcd短接或拆除,使线路失去接地故障保护,导致危险的后果。2 只有手握式和移动式电气设备才需装用30mA高灵敏度的rcd  手握式和移动式电气设备的电击危险大。这是因为这些设备使用中经常挪动,绝缘轻易破损而发生碰外壳接地故障,握持设备的手掌肌肉通电收缩使人无法甩脱外壳带电的设备,人体通电时间稍长即易发生心室纤颤致死。固定安装的设备较少发生碰外壳接地故障,人的手掌抓握不住设备外壳,在遭电击时可立即甩脱,与带电设备外壳脱离接触。不论有无装用30mArcd,固定式设备发生电击事故时都可使人站立不稳摔倒,但不会因发生心室纤颤而电击致死。因此对手握式和移动式设备必须装用30mA瞬动rcd,而对固定式设备如吊灯、固定安装的户内水泵则无此要求。国际电工标准对两者加以区分是避免滥装30mA瞬动rcd,以节省不必要的投资和减少因装用不当而招致rcd的误动停电。3 常用的两级漏电保护  在线路短路中大部分是接地故障,即相线与大地、电气设备外壳、金属结构管道之间的短路。接地故障既能引起人身电击事故,也比相间短路、单相短路轻易引起电气火灾。我国《低压配电设计规范》(GB50054-95)规定,配电线路都应有接地故障保护,而rcd是最有效的接地故障保护电器。当发生电弧性接地故障起火时,因电弧电流小,断路器、熔断器往往不能在火灾发生前切断电源,而rcd则能立即动作切断电源。因此,除在手握式、移动式设备终端线路上安装30mA瞬动rcd外,还应在电源总干线上安装带少许延时的漏电保护功能的断路器,如图1所示。它主要用于防接地故障引起的电气火灾和线路对地电位升高事故,保护范围无死区。图1 两级漏电保护示意图  图中rcd1和rcd2的动作应有选择性,以避免越级跳闸扩大停电面。选择性不能靠rcd动作电流的大小来提供。假如rcd1和rcd2的动作电流差2~3倍,但假如都是瞬时动作,当线路末端发生故障电流为几十安的接地故障时,故障电流都超过动作电流的百倍以上,两级rcd都瞬时动作,无法保证选择性。因此各个级次rcd间的动作选择性只能靠动作时间的长短不同来保证,即图1中的rcd2的动作应带有适当的延时,例如图中所示rcd1的动作时间t1≤0.04s,rcd2的动作时间t2=0.3s。4 带延时漏电保护的断路器的技术要求  装设在电源干线上带延时漏电保护的断路器其接线如图2所示。由图可知,这种断路器只是在原用作短路保护和过载保护的断路器的下端,增装一变比为1∶1的零序电流互感器和脱扣器。当被保护回路内发生接地故障时,互感器检测出剩余电流(俗称漏电电流),由脱扣器使断路器跳闸。图2 带延时漏电保护功能的断路器接线示意图  我国《低压配电设计规范》规定,此级rcd的动作电流不大于500mA最为安全,因500mA以下电弧的能量不足以引燃起火。但当线路正常泄漏电流大时也可取为大于500mA,以免发生不必要的跳闸停电。此断路器漏电动作延时一般取为0.3s左右。因从发生接地电弧到引燃近旁可燃物质起火有一较长时间过程,这一0.3s左右的延时,既能有效防止起火,又不扩大停电面,也不致引起所保护线路的过热烧损。  这一级保护不能采用一般的漏电保护器,也不能采用漏电继电器与接触器组合的漏电保护,因为电源干线上金属性接地故障电流可能以千安计,接触器和断流能力为300A的一般rcd是难以切断如此大的电流的。  我国不少厂家生产这种带延时漏电保护功能的塑壳式断路器,其额定电流为100~400A,漏电保护动作电流为30mA~2A,延时动作时间0.2~0.8s,短路电流开断能力为3~6.5kA,可以满足前述的一般要求。5 三级漏电保护的方法不十分可靠。因前者只能说明rcd本身能动作,不能说明安装是否正确,保证发生接地故障时也肯定能动作;而后者只是定性检测而非定量检测。随着我国电气技术的发展,我国已生产出能测定rcd的动作电流、动作时间以及线路和设备正常泄漏电流的仪表,使用这种仪表检测得出的结果将更为可靠和准确。

来源:佚名
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