淺談漏電保護(hù)器的原理、選用及運(yùn)行管理

1、國(guó)家職業(yè)資格全省統(tǒng)一鑒定維修電工論文（國(guó)家職業(yè)資格二級(jí)）論文題目：淺談漏電保護(hù)器的原理、選用及運(yùn)行管理淺談漏電保護(hù)器的原理、選用及運(yùn)行管理摘要：簡(jiǎn)單敘述漏電保護(hù)器的工作原理，在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中漏電保護(hù)器的應(yīng)用局限性，并粗略地闡述了漏電保護(hù)器的安裝和運(yùn)行管理。關(guān)鍵詞：漏電保護(hù)器 原理 作用 局限性 運(yùn)行管理 漏電保護(hù)器所檢測(cè)的是剩余電流，即被保護(hù)回路內(nèi)相線和中性線電流瞬時(shí)值的代數(shù)和（其中包括中性線中的三相不平衡電流和諧波電流），此電流即為正常的泄漏電流和故障時(shí)的接地故障電流。為此，漏電保護(hù)器的整定值，即其額定動(dòng)作電流In，只需躲開(kāi)正常泄漏電流值即可，此值以毫安計(jì)，所以漏電保護(hù)器能十分靈敏地切斷保護(hù)回

2、路的接地故障，還可用作防直接接觸電擊的后備保護(hù)。然而，在對(duì)漏電保護(hù)器的進(jìn)一步使用中，應(yīng)注意了解一些漏電保護(hù)器的相關(guān)動(dòng)作原理，但也要注意到它所存在的不足之處，當(dāng)心在應(yīng)用漏電保護(hù)器時(shí)要注意它的選用和管理，以便有好地發(fā)揮漏電保護(hù)器的保護(hù)作用。下面就這三方面作一粗淺的論述。漏電保護(hù)器主要包括檢測(cè)元件(零序電流互感器)、中間環(huán)節(jié)(包括放大器、比較器、脫扣器等)、執(zhí)行元件(主開(kāi)關(guān)) 以及試驗(yàn)元件等幾個(gè)部分。圖1 是三相四線制供電系統(tǒng)的漏電保護(hù)器工作原理示意圖。TA 為零序電流互感器, GF為主開(kāi)關(guān), TL為主開(kāi)關(guān)的分勵(lì)脫扣器線圈。在被保護(hù)電路工作正常, 沒(méi)有發(fā)生漏電或觸電的情況下, 由基爾霍夫定律可知,

3、通過(guò)TA 一次側(cè)的電流相量和等于零。這樣TA 的二次側(cè)不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì), 漏電保護(hù)器不動(dòng)作, 系統(tǒng)保持正常供電。當(dāng)被保護(hù)電路發(fā)生漏電或有人觸電時(shí), 由于漏電電流的存在, 通過(guò)TA 一次側(cè)各相電流的相量和不再等于零,產(chǎn)生了漏電電流Ik，在鐵心中出現(xiàn)了交變磁通，在交變磁通作用下, TL二次側(cè)線圈就有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生, 此漏電信號(hào)經(jīng)中間環(huán)節(jié)進(jìn)行處理和比較, 當(dāng)達(dá)到預(yù)定值時(shí), 使主開(kāi)關(guān)分勵(lì)脫扣器線圈TL 通電, 驅(qū)動(dòng)主開(kāi)關(guān)GF 自動(dòng)跳閘, 切斷故障電路,從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)。漏電保護(hù)器保護(hù)作用也有其局限性：（1） 漏電保護(hù)器不能防止從別處傳導(dǎo)來(lái)的故障電壓引起的電擊事故。漏電保護(hù)器對(duì)接地故障電流有很高的

4、靈敏度，能在數(shù)十毫秒的時(shí)間內(nèi)切斷以毫安計(jì)的故障電流，即使接觸電壓高達(dá)220V，高靈敏度的漏電保護(hù)器也能快速切斷使人免遭電擊的危險(xiǎn)，這是眾所周知的。但漏電保護(hù)器只能對(duì)其保護(hù)范圍內(nèi)的接地故障起作用，而不能防止從別處傳導(dǎo)來(lái)的故障電壓引起的電擊事故，如下圖所示圖中B戶安裝了漏電保護(hù)器,，而相鄰的A戶卻是安裝了保險(xiǎn)絲來(lái)作為保護(hù)，在使用的過(guò)程中，若A戶隨意將保險(xiǎn)絲截面加大，并且使用電器不經(jīng)心而導(dǎo)致電氣設(shè)備絕緣損壞，由于故障電流不能使保險(xiǎn)絲及時(shí)熔斷而切斷故障，此時(shí)故障電壓通過(guò)PE線傳導(dǎo)至B戶的用電設(shè)備上，由于漏電保護(hù)器不動(dòng)作，致使B戶存在了引起電擊事故的不安全隱患。（2）有些場(chǎng)所是不允許裝設(shè)漏電保護(hù)器，如醫(yī)

5、院的手術(shù)臺(tái)，是不允許裝設(shè)漏電保護(hù)器的。因?yàn)樾滦偷氖中g(shù)臺(tái)是一種用電的醫(yī)療電氣設(shè)備，其正常泄憤電流只允許為0.01mA，發(fā)生接地故障時(shí)泄漏電流僅允許為0.05mA，而漏電保護(hù)器的靈敏度遠(yuǎn)不能滿足這一要求，相反，它可能發(fā)生的誤動(dòng)卻能引起供電中斷而發(fā)生醫(yī)療事故。還有一些用電設(shè)備及場(chǎng)所不宜裝設(shè)漏電保護(hù)器，在這里就不再多述了。雖然漏電保護(hù)器的作用具有一定的局限性，但它的功能優(yōu)勢(shì)卻不能抹殺。為了防止接地故障引起電擊和火災(zāi)事故，除斷電將引起更嚴(yán)重后果的設(shè)備和線路外，全部電器裝置都應(yīng)按要求置于接地故障保護(hù)之下。末端插座回路不可避免地要接用一些移動(dòng)式、手握式電氣設(shè)備，這些最易發(fā)生接地故障，發(fā)生電擊的危險(xiǎn)也最大，為

6、保證用電安全，不論那種接地系統(tǒng)，末端插座回路上都應(yīng)裝設(shè)漏電保護(hù)器，并且它應(yīng)為高靈敏度的普通型漏電保護(hù)器，其額定動(dòng)作電流In不大于30mA，. 5倍In電流時(shí)的動(dòng)用時(shí)間不大于0.04s。它既能防止電擊（包括直接接觸電擊），也能防止電弧性接地故障火災(zāi)。對(duì)固定式設(shè)備的過(guò)流保護(hù)若不能滿足在5s內(nèi)切斷接地故障的要求也應(yīng)裝設(shè)此種漏電保護(hù)器。而當(dāng)建筑物電源總進(jìn)線上的過(guò)流保護(hù)若不能在5s內(nèi)切斷接地故障時(shí)，應(yīng)裝設(shè)帶少許延時(shí)的S（選擇）型漏電保護(hù)器，以保證與下級(jí)漏電保護(hù)器的選擇性，其In宜為100500mA；且5倍In電流時(shí)的動(dòng)作時(shí)間不大于0.15s。此S型漏電保護(hù)器用以保護(hù)全部電氣裝置，但主要用于防接地故障引起

7、的火災(zāi)，同時(shí)也作為插座回路漏電保護(hù)器的后備。漏電保護(hù)器的安裝一般分為S型和普通型兩級(jí)漏電保護(hù)器，安裝位置見(jiàn)上圖所示。上圖為某小區(qū)，每戶配電箱的插座回路裝一普通型的漏電保護(hù)器，用于防火的S型漏電保護(hù)器只在電源總進(jìn)線上安裝。對(duì)大型電氣裝置可再加一級(jí)漏電保護(hù)器，其In值和切斷時(shí)間可以視具體情況確定。對(duì)TT系統(tǒng)因接地故障電流小，必須裝設(shè)漏電保護(hù)器來(lái)防止接地故障引起的電氣事故。IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定TT系統(tǒng)電氣裝置若只裝一個(gè)漏電保護(hù)器，則此漏電保護(hù)器必須裝設(shè)在電源總進(jìn)線上，以確保整個(gè)電氣裝置都在其保護(hù)之下。而對(duì)TN系統(tǒng)電氣裝置電源總進(jìn)線上的過(guò)流保護(hù)電器若能在5s內(nèi)切斷裝置內(nèi)發(fā)生的接地故障，可不在電源總進(jìn)線上裝設(shè)

8、漏電保護(hù)器。另外，要使安裝的漏電保護(hù)器發(fā)揮應(yīng)有的保護(hù)作用，就必須加強(qiáng)對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行管理，各級(jí)電力部門(mén)都非常重視這項(xiàng)工作。省以下各級(jí)電力部門(mén)，包括鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）供電所，都應(yīng)配備專（兼）職人員對(duì)電網(wǎng)安全和漏電保護(hù)器進(jìn)行管理。使用單位在選用某一產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)對(duì)產(chǎn)品的功能和性能指標(biāo)進(jìn)行使用前的測(cè)試，只有經(jīng)過(guò)功能性能測(cè)試合格的產(chǎn)品方可允許安裝到現(xiàn)場(chǎng)。各市級(jí)電力部門(mén)應(yīng)配備必要的測(cè)試設(shè)備和合格的專職技術(shù)人員，以保證這一措施的實(shí)施。同時(shí)應(yīng)單獨(dú)設(shè)立或分片區(qū)設(shè)立漏電保護(hù)器維修點(diǎn)，以確保對(duì)損壞的漏電保護(hù)器能及時(shí)進(jìn)行維修。市、鎮(zhèn)電力部門(mén)應(yīng)定期抽檢漏電保護(hù)器的運(yùn)行情況。末級(jí)漏電保護(hù)器屬用戶資產(chǎn)，電力部門(mén)有責(zé)任宣傳、指導(dǎo)、檢查，監(jiān)督

9、其安裝使用和加速普及，為保證質(zhì)量，方便管理，有條件的可統(tǒng)一采購(gòu)、統(tǒng)一安裝，以戶建檔。漏電總保護(hù)器是電力部門(mén)的資產(chǎn)，應(yīng)選用投運(yùn)率高，同末級(jí)保護(hù)能合理配合的漏電總（分支）保護(hù)器。每臺(tái)漏電總保護(hù)器的安裝投運(yùn)，都應(yīng)明確運(yùn)行責(zé)任人，配備試跳運(yùn)行記錄，正確記錄投運(yùn)試驗(yàn)情況、定期試跳情況、運(yùn)行中跳閘情況、恢復(fù)送電時(shí)間、故障原因及異常情況等?？h級(jí)電力部門(mén)還應(yīng)給鄉(xiāng)級(jí)供電所配備漏電保護(hù)性能指標(biāo)的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試儀器，組織對(duì)農(nóng)村電工培訓(xùn)。鄉(xiāng)鎮(zhèn)供電所每年組織對(duì)配電片區(qū)實(shí)際漏電電流和漏電總保護(hù)器性能進(jìn)行一次現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，做好記錄、評(píng)價(jià)，以確保漏電總保護(hù)器處于完好狀態(tài)。對(duì)漏電保護(hù)器的安裝、運(yùn)行，各市級(jí)電力部門(mén)應(yīng)對(duì)所轄鄉(xiāng)鎮(zhèn)級(jí)供電所和用

10、戶作出如下規(guī)定：要求各用電農(nóng)戶和單位按規(guī)定裝設(shè)漏電保護(hù)器，否則不予供電；凡新安裝的漏電保護(hù)器必須符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，有國(guó)家認(rèn)證標(biāo)志，其技術(shù)參數(shù)能與被保護(hù)設(shè)備配套。不得購(gòu)置安裝不合格的產(chǎn)品；漏電保護(hù)器動(dòng)作跳閘重合不成功，必須查明原因消除故障后方可送電，不準(zhǔn)強(qiáng)行送電，不得在無(wú)保護(hù)狀態(tài)下通電；任何人不得以任何借口擅自將漏電保護(hù)器拆除或退出運(yùn)行，否則不予供電，一切后果由拆除者負(fù)責(zé)。當(dāng)漏電保護(hù)器保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生了人身傷亡事故時(shí)，事故調(diào)查前應(yīng)保護(hù)好現(xiàn)場(chǎng)，不得拆動(dòng)漏電保護(hù)器。電力部門(mén)應(yīng)檢查漏電保護(hù)器性能情況和管理規(guī)定執(zhí)行情況，如漏電保護(hù)器功能、性能正常，不能忽略漏電保護(hù)器存在的死區(qū)，如相零間或相與相間受電擊的可能。

11、為了提高漏電保護(hù)器對(duì)人身觸電保護(hù)的安全性，同時(shí)保證供電的可靠性，除對(duì)漏電保護(hù)器本身強(qiáng)化管理外，還需加強(qiáng)對(duì)低壓電力網(wǎng)的管理，這樣才能使設(shè)備水平和安全水平有一個(gè)質(zhì)的飛躍。綜上所述可知，漏電保護(hù)器以其高靈敏的動(dòng)作性能，能作為直接接觸電擊保護(hù)的后備措施，漏電保護(hù)器的使用對(duì)低壓供電系統(tǒng)的安全可靠性起到了很重要的作用，它彌補(bǔ)了IN-C-S 與IN-S 系統(tǒng)的不足。 但是，還不能說(shuō)用了漏電保護(hù)器，在供電系統(tǒng)中就萬(wàn)無(wú)一失了。它并不是防止電擊事故的惟一措施，也不是特效措施。漏電保護(hù)器尚非盡善盡美，它可能因?yàn)榉N種原因而拒動(dòng)、誤動(dòng)，譬如，在高層建筑中，往往把高低壓配電室的電氣設(shè)備金屬外殼、金屬板、建筑物鋼筋基礎(chǔ)網(wǎng)連接起來(lái)。 如果高壓電氣設(shè)備外殼碰殼帶電，便會(huì)產(chǎn)生一個(gè)120V 的危險(xiǎn)電壓(10KV 對(duì)地電容電流為30A ，接地電阻4 ，30 ×4 = 120 (V) ) ，該電壓通過(guò)PE 線竄到低壓設(shè)備的外殼，漏電保護(hù)器對(duì)PE 線無(wú)法檢測(cè)，造成保護(hù)失效。在實(shí)際施工應(yīng)用中應(yīng)實(shí)施國(guó)際電工委員會(huì)的標(biāo)準(zhǔn)及GB50054-95 規(guī)范中推行的等電位聯(lián)結(jié)的方法，相輔相成，從而獲得最好的保護(hù)效果，充分發(fā)