陳泰霖
摘 要:隨著電氣安全觀念的加強,居民住宅電表箱處是否應(yīng)該加裝漏電保護(hù)裝置逐漸成為供電部門關(guān)注的重點,但同時漏電保護(hù)裝置的誤動又降低了供電可靠性。本文通過說明漏電保護(hù)裝置的工作原理,敘述漏電保護(hù)裝置的選用原則及誤動原因,并以此為基礎(chǔ),探討在居民住宅電表箱處安裝漏電保護(hù)裝置時如何選擇其型號的問題。
關(guān)鍵詞:漏電保護(hù)裝置;居民住宅電表箱;誤動原因
中圖分類號:TM57 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
0.引言
在電氣設(shè)備實際運行中,可能因線路某處某種原因造成電線絕緣下降,導(dǎo)致線與線、線與地之間有電流通過,從而使人體接觸電氣設(shè)備時存在觸電危險,另外,泄漏的電流在流入大地途中,如果遇到電阻較大的物質(zhì)可能會導(dǎo)致局部高溫的不良現(xiàn)象,致使附近的可燃物著火,引起火災(zāi)。尤其在城中村居民樓表箱處,因表箱常設(shè)置于樓道間,是人體及外界雜物極易接觸的位置,因此需要在線路中加裝漏電保護(hù)裝置進(jìn)行安全防范,但是另一方面由于漏電保護(hù)裝置存在誤動現(xiàn)象,導(dǎo)致供電可靠性降低。
1.漏電保護(hù)裝置基本原理
電氣設(shè)備正常工作,不存在漏電、接地故障,沒有人員觸電時,通過零序電流互感器的漏電保護(hù)裝置的一次側(cè)瞬時電流的矢量和為0,即IA+IB+IC+ IN=0,則電流互感器中電流IA、IB、IC、IN產(chǎn)生的磁通矢量和為0,即FA+FB+FC+FN=0,此時電流的二次側(cè)線圈中不會輸出感應(yīng)電壓,漏電保護(hù)裝置不會動作。一旦電路中電氣設(shè)備出現(xiàn)漏電、接地故障,或者有人員觸電,設(shè)備接地電阻中會產(chǎn)生接地電流,此時通過互感器的電流的矢量和大于零,即IA+IB+IC+IN≠0,同理,零序電流互感器中產(chǎn)生的磁通矢量和不再是0,即FA+FB+FC+FN≠0,電流的二次側(cè)線圈中會輸出一個感應(yīng)電壓,該電壓施加到脫扣線圈上之后必然會產(chǎn)生一個工作電流,電流的數(shù)值達(dá)到整定動作值時,晶閘管電磁脫扣電源會接通,電磁脫扣會被吸合,斷路器會瞬間跳閘,報警裝置也會隨即發(fā)出報警信號,從而達(dá)到漏電保護(hù)或漏電預(yù)警作用。根據(jù)漏電斷路器工作原理可知,漏電斷路器對相與相、相與N線間形成的直接接觸電擊事故是無法提供保護(hù)的。
2.漏電保護(hù)裝置常規(guī)選用原則
漏電保護(hù)裝置選擇時需要綜合考慮電力供電系統(tǒng)的保護(hù)方式、電壓的等級、裝置安裝的場所等等因素,一般來說,漏電保護(hù)裝置安裝時必須要注意以下問題:
(1)電氣設(shè)備使用單相220V供電電源時,一般選用單級或者二級二線式漏電保護(hù)裝置,三相三線制380V電源供電的電氣設(shè)備,應(yīng)選用三極三線式漏電保護(hù)裝置;如果使用的是三相四線制380V供電系統(tǒng)、或者是單相及三相設(shè)備共用同一個供電系統(tǒng)時一般選用三級或四級四線式漏電保護(hù)裝置。
(2)實際的生活之中如果需要使用一些具有較大觸電危險性的用電設(shè)備比如手持式電動工具必須要安裝漏電保護(hù)裝置;建筑施工現(xiàn)場、臨時線路用電設(shè)備很容易出現(xiàn)用電安全事故,為了保證施工人員的安全必須要安裝漏電保護(hù)裝置;學(xué)校、賓館、企事業(yè)單位等地方,人員密集,用電設(shè)備眾多,線路復(fù)雜很容易出現(xiàn)漏電、觸電等事故,必須要安裝漏電保護(hù)裝置。
(3)紡織行業(yè)、冶金行業(yè)、食品加工行業(yè)等等類似企業(yè)的工作環(huán)境比較惡劣,高溫、潮濕、導(dǎo)電物品較多,且導(dǎo)電性能良好,一旦出現(xiàn)漏電事故危害較大,必須安裝漏電保護(hù)裝置。眾所周知,自然界中的水都不是純凈物,可以導(dǎo)電,因此,水泵房、浴室等地方一旦出現(xiàn)漏電現(xiàn)象十分危險,必須安裝漏電保護(hù)裝置,同理可知,如果供電線路或者電氣設(shè)備安裝在水中,必須加裝漏電保護(hù)裝置。
(4)直接接觸防護(hù)中如果選用漏電保護(hù)器作為補充保護(hù)時,該保護(hù)器的靈敏度必須較高,此時宜選擇動作電流不超過30mA,動作時間不超過0.1s的高靈敏度、快速動作的裝置。
(5)老式居民住宅中往往沒有安裝接地保護(hù)線,比較危險,隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,家用電氣設(shè)備越來越多,如果日常使用的家電設(shè)備較多必須在進(jìn)戶線的電度表之后安裝漏電保護(hù)裝置。
(6)游泳池、浴室、金屬材料較多場所等等地方環(huán)境比較特殊,屬于高危觸電場所,此時應(yīng)選擇快速動作型漏電保護(hù)裝置,且裝置的漏電電流應(yīng)低于10mA,醫(yī)療設(shè)備屬于特殊負(fù)荷,需要按照設(shè)備的相關(guān)參數(shù)合理選擇漏電保護(hù)。
(7)實際的生產(chǎn)及生活之中許多地方不允許停電,否則很容易出現(xiàn)安全事故,比如消防電梯、緊急通道、應(yīng)急照明等等,這些場所應(yīng)安裝報警式漏電保護(hù)器。
3.漏電保護(hù)裝置誤動原因
(1)漏電保護(hù)裝置選擇動作電流過小
線路安裝過程中,線路的長度、使用的絕緣材料不同,都可能會影響線路泄露電流的大小,大型動力設(shè)備起動時、正常工作時泄露的電流的大小與普通的照明電路必然會有一定的區(qū)別,動作電流的選擇必須要考慮這些因素,否則很容易出現(xiàn)動作電流設(shè)置不合理,漏電保護(hù)裝置誤動作的不良現(xiàn)象。
(2)單相220V電源供電線路安裝單極一線式漏電保護(hù)裝置
在單相220V電源供電線路中,可能會出現(xiàn)相線安裝錯誤的情況,比如只是將相線從零序互感器中穿過,中性線沒有,此時流經(jīng)線路的電流比漏電保護(hù)裝置的檢測電流大,漏電保護(hù)裝置難以正常工作,因此,電力系統(tǒng)安裝人員應(yīng)注意,相線及中性線應(yīng)同時穿過零序互感器,只有這樣才能夠保證電力系統(tǒng)內(nèi)出現(xiàn)接地、漏電等等故障時漏電保護(hù)裝置能夠正常動作,及時切斷電源,保護(hù)人身和電力系統(tǒng)的安全。因此對于220V單相電源供電的線路,可采用二級二線式和單集二線式漏電保護(hù)裝置。
(3)三相四線制380V供電線路安裝三相三線式漏電保護(hù)裝置
當(dāng)三相漏電保護(hù)裝置的三根相線穿過零序互感器,而中性線未通過零序互感器時,這種漏電保護(hù)裝置稱為三相三線式漏電保護(hù)裝置,只適用于三相負(fù)載完全平衡的電氣設(shè)備,否則系統(tǒng)工作時,流過零序互感器的電流矢量和不完全為0,脫扣裝置動作,漏電保護(hù)裝置無法正常工作。因此,對于三相負(fù)載不平衡或者含有單相設(shè)備的電氣設(shè)備,不能應(yīng)使用三相四線制漏電保護(hù)裝置。
(4)漏電保護(hù)裝置質(zhì)量欠佳造成誤動作
漏電保護(hù)裝置的質(zhì)量不合格也會導(dǎo)致裝置使用時誤動作,比如零序互感器貼心質(zhì)量較差、斷路器觸頭合閘不同步等等原因都會影響到保護(hù)裝置的質(zhì)量,進(jìn)而導(dǎo)致裝置誤動作的不良現(xiàn)象。
4.電表箱漏電保護(hù)裝置的選用
為防止出現(xiàn)人身觸電、電線起火等危險事件,一般的居民住宅家用配電箱內(nèi)都會安裝漏電保護(hù)裝置,在正常情況下,家用漏電保護(hù)裝置足以起到漏電保護(hù)作用,那么是否有必要在居民電表箱處安裝漏電保護(hù)裝置?
(1)電表箱安裝漏電保護(hù)裝置的必要性
家用漏電保護(hù)裝置保護(hù)的范圍只是居民住宅家中的電力線路,而從電表箱至居民住宅進(jìn)戶線段的電力線路則無法進(jìn)行保護(hù),而居民住宅尤其是城中村居民住宅電表箱常常設(shè)置于樓道間,是人體及外界雜物極易接觸的位置,為了確保人身安全及防止電表箱處引起的火災(zāi)事故,在電表箱處安裝漏電保護(hù)裝置是有必要的。
(2)電表箱安裝漏電保護(hù)裝置存在問題
由于電表箱的漏電保護(hù)裝置的保護(hù)范圍是整個表箱到進(jìn)戶線前的這一段電力線路及設(shè)備,因此一旦該漏電保護(hù)裝置動作,則該表箱內(nèi)涵蓋的用戶將全部停電,而一旦電表箱漏電保護(hù)裝置因運行環(huán)境、閾值設(shè)定或其他一些原因?qū)е骂l繁誤動作,則會為居民供電可靠性帶來極大影響。
(3)如何選擇電表箱漏電保護(hù)裝置
(a)一般居民住宅小區(qū)的供電系統(tǒng)為TN-C-S或TN-S,因此居民住宅電表箱處漏電保護(hù)裝置應(yīng)為三相四線制。
(b)電表箱漏電保護(hù)裝置與家用配電箱漏電保護(hù)裝置形成分級保護(hù),采用分級保護(hù)方式時,上一級剩余電流保護(hù)裝置的極限不驅(qū)動時間應(yīng)大于下一級剩余電流保護(hù)裝置的動作時間,且時間差應(yīng)盡量小,另外,由于電表箱漏電保護(hù)裝置動作影響范圍較大,因此在動作電流整定值上也應(yīng)略大。一般居民住宅家用漏電保護(hù)裝置選擇動作電流不超過30mA,動作時間不超過0.1s,因此電表箱處漏電保護(hù)裝置可選擇動作電流不超過100mA,動作時間不超過0.5s。
(c)電表箱處漏電保護(hù)裝置應(yīng)具備報警功能,帶通信模塊,報警信號可通過載波或者無線通信信號上傳至運維單位系統(tǒng)平臺,檢測到剩余電流時可自由選擇設(shè)置只報警不動作或者動作。報警式漏保裝置的安裝地點統(tǒng)一為TN-C-S或TN-S系統(tǒng)的公寓式居民樓電能表箱總開關(guān)處。
結(jié)語
綜上所述,由于居民住宅樓電表箱主要設(shè)置于樓道間,是人體及外界雜物極易接觸的位置,為防止人身觸電及火災(zāi)事故的發(fā)生,需要在電表箱總開關(guān)處加裝漏電保護(hù)裝置進(jìn)行安全防范;同時,為了避免表箱處漏電保護(hù)裝置頻繁發(fā)生誤動導(dǎo)致居民供電可靠性降低以及運維成本提升,應(yīng)選用正確類型的漏電保護(hù)裝置,并設(shè)置合理的動作電流和動作時間,并使電表箱處漏電保護(hù)裝置側(cè)重于報警功能,這樣便能兼顧漏電保護(hù)裝置安全性與供電的可靠性。
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