李志海
[摘 要] 由于施工人員對漏電保護(hù)器的結(jié)構(gòu)和工作原理不甚了解,在安裝和使用過程中,由于接線不正確或不規(guī)范等原因,經(jīng)常出現(xiàn)漏電保護(hù)器誤動作或沒有達(dá)到應(yīng)有的保護(hù)作用。針對這種情況,從漏電保護(hù)器的結(jié)構(gòu)、工作原理和安裝注意事項等方面進(jìn)行閘述,幫助用戶全面了解和正確使用漏電保護(hù)器,達(dá)到安全用電,減少觸電事故的發(fā)生。
[關(guān) 鍵 詞] 漏電保護(hù)器;結(jié)構(gòu);工作原理;注意事項
[中圖分類號] TM934 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號] 2096-0603(2018)17-0132-02
電能因其使用方便、清潔,易于轉(zhuǎn)換成其他形式的能量以供使用,已成為國民經(jīng)濟(jì)和人民生活的重要能源之一,廣泛應(yīng)用到社會生產(chǎn)的各個領(lǐng)域和社會生活的各個方面,極大地促進(jìn)了生產(chǎn)的發(fā)展和科學(xué)的進(jìn)步。進(jìn)入二十世紀(jì)以后,隨著社會現(xiàn)代文明程度的提高,對電能的需求量和依賴程度也就越來越大。但是,利用電能為我們的生產(chǎn)、生活帶來方便的同時,因用電設(shè)備漏電、亂拉電線及不規(guī)范用電等原因,而引發(fā)的觸電事故時有發(fā)生,給我們造成重大經(jīng)濟(jì)損失,甚至人員傷亡。因此,我們在利用電能為我們服務(wù)的同時,也要時刻提高安全意識,確保安全生產(chǎn)。目前,為減少用電安全事故的發(fā)生,確保安全用電,在車間、建筑工地和家居等領(lǐng)域的用電線路上,多數(shù)采用漏電保護(hù)器進(jìn)行漏電保護(hù),為安全用電保駕護(hù)航,避免觸電事故的發(fā)生,減少經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。但是,由于施工人員對漏電保護(hù)器的結(jié)構(gòu)和工作原理不甚了解,在安裝和使用的過程中,由于接線不正確或不規(guī)范等原因,經(jīng)常出現(xiàn)漏電保護(hù)器誤動作或沒有達(dá)到應(yīng)有的保護(hù)作用。針對這種情況,本文從漏電保護(hù)器的結(jié)構(gòu)、工作原理和安裝注意事項等方面進(jìn)行閘述,幫助用戶全面了解和正確使用漏電保護(hù)器,達(dá)到安全用電,減少觸電事故的發(fā)生。
一、漏電保護(hù)器的結(jié)構(gòu)
如上圖所示,漏電保護(hù)器由零序電流CT互感器、脫扣機(jī)構(gòu)主開關(guān)DZ、試驗按鈕AN、脫扣機(jī)構(gòu)繼電器TQ、舌簧繼電器SH等部分組成。
二、漏電保護(hù)器的工作原理
如上圖所示的單相漏電保護(hù)器的結(jié)構(gòu)示意圖,下面我們以單相漏電保護(hù)器為例闡述其工作原理。為了方便分析漏電保護(hù)器的工作原理,我們把漏電保護(hù)器負(fù)載側(cè)的所有用電設(shè)備用一個等效電阻RL表示,用RN等效成人體電阻。CT是一個“零序電流互感器”,利用互感原理用來測量交流電流,其相當(dāng)于一個變壓器,它的主繞組就是穿過互感器的進(jìn)戶線(包括相線和中性線),次級繞組作為舌簧繼電器的磁力線圈,舌簧開關(guān)與脫鉤機(jī)構(gòu)的線圈TC串接在同一個回上。電路正常無漏電時,根據(jù)節(jié)點(diǎn)電流定律,穿過互感器CT的進(jìn)戶相線、中性線(原邊繞組)在任何時刻都是大小相等、方向相反,因此,零序電流互感器CT的主繞組的磁通量為零,零序電流互感器CT的次級繞組沒有感應(yīng)電壓產(chǎn)生,舌簧繼電器的線圈無電流通過,不產(chǎn)生電磁力,舌簧開關(guān)保持?jǐn)嚅_狀態(tài),脫鉤機(jī)構(gòu)的線圈TC回路處在斷開狀態(tài),脫鉤機(jī)構(gòu)沒有受到電磁力的作用,保持主開關(guān)在接通狀態(tài),正常給用戶供電。當(dāng)線路上有人觸電時,相當(dāng)于在相線上并接了一個電阻(人體電阻),經(jīng)過大地形成回路,相線上的一部分電流直接通過人體電阻經(jīng)大地流回電源中性點(diǎn),從而使零序電流互感器CT的原邊繞組的電流矢量和不再等于零,有一定的磁通量出現(xiàn),在舌簧繼電器的次級繞組上就會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,根據(jù)互感原理可知,經(jīng)人體電阻通過大地流回電源中性點(diǎn)的電流越大,在舌簧繼電器次級繞組產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢就越大,在舌簧繼電器的線圈回路中,所產(chǎn)生的電磁力就越大。當(dāng)漏電電流達(dá)到一定值時,舌簧繼電器線圈產(chǎn)生的電磁力就能把舌簧開關(guān)吸合,使脫扣機(jī)構(gòu)繼電器形成閉合回路,在繼電器的線圈TQ上有電流通過,產(chǎn)生一定的電磁力,使脫扣機(jī)構(gòu)動作,主開關(guān)DZ斷開,從而切斷電源對用電器的供電,達(dá)到漏電保護(hù)的目的。值得注意的是,一旦脫扣機(jī)構(gòu)動作脫了扣,即使脫線線圈TQ的電流消失,主開關(guān)DZ也不會重新接通,因為沒有人力幫它合上無法恢復(fù)供電。當(dāng)觸電者獲救離開,經(jīng)檢查無漏電隱患后,需把主開關(guān)DZ合上才能重新供電。以上就是漏電保護(hù)器的工作原理。
三、漏電保護(hù)器誤動作的原因
漏電保護(hù)器在實際使用時,常常出現(xiàn)誤動作造成無法正常供電,從而無法正常使用,漏電保護(hù)器常見的誤動原因有以下幾種:
(一)雷電過電壓
環(huán)境產(chǎn)生雷電時,通過架空線路、絕緣電線、電纜和電氣設(shè)備的對地電容,產(chǎn)生的對地泄漏電流,使漏電保護(hù)器的脫扣機(jī)構(gòu)動作。
(二)漏電保護(hù)器接線錯誤
漏電保護(hù)器在安裝過程中,因接線錯誤或安裝方式與線路結(jié)構(gòu)不相適應(yīng)而引起誤動作。如,使用單相負(fù)載時,中性線未經(jīng)過漏電保護(hù)器,一旦接通電源,漏電保護(hù)器內(nèi)的零序電流互感器原邊繞組的電流矢量和不為零,漏電保護(hù)器就會動作,使主開關(guān)DZ斷開。或者當(dāng)中性線穿過漏電保護(hù)器后直接接地或通過用電設(shè)備接地也會引起漏電保護(hù)器誤動作,影響正常使用。
(三)漏電保護(hù)器負(fù)載分配不均勻
用電設(shè)備和線路發(fā)生漏電,會造成上級漏電保護(hù)器保護(hù)動作,從而影響下級的正常供電。
(四)保護(hù)接地線(PE線)和中性線(N線)接在一起
在使用三相負(fù)載(如三相電動機(jī))時,當(dāng)把保護(hù)接地線(PE線)接在中性線(N線)上時,就相當(dāng)于把中性線(N線)通過用電設(shè)備外殼接地,就會造成漏電保護(hù)器誤動作,出現(xiàn)無規(guī)律跳閘現(xiàn)象。
(五)漏電保護(hù)質(zhì)量差,參數(shù)配置不當(dāng)
由于質(zhì)量低劣,內(nèi)部參數(shù)設(shè)置與銘牌參數(shù)不符,或者與國家規(guī)定的《剩余電流動作保護(hù)器的一般要求》(GB6829-1995)
不符,當(dāng)我們使用這種“三無”產(chǎn)品的漏電保護(hù)器時,也會出現(xiàn)誤動作的現(xiàn)象。因此,建議使用購買具有生產(chǎn)資質(zhì)的廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品,且產(chǎn)品質(zhì)量檢測合格,確保漏電保護(hù)起到應(yīng)有的保護(hù)作用。
四、安裝漏電保護(hù)器的注意事項
(一)嚴(yán)格區(qū)分工作零線(N線)和保護(hù)地線(PE線),TN2S系統(tǒng)中的中性線與保護(hù)地線嚴(yán)格分開,并進(jìn)行正確接線,禁止工作零線與保護(hù)地線直接相連。
(二)應(yīng)根據(jù)保護(hù)范圍、人身安全和環(huán)境要求確定漏電保護(hù)器的電源電壓、工作電流、漏電電流和動作時間常數(shù)。一般環(huán)境選擇動作電流不超過30 mA,動作時間不超過0.1 s,這兩個參數(shù)保證了人體如果觸電,不會使觸電者產(chǎn)生病理性生理危險效應(yīng)。
(三)經(jīng)過漏電保護(hù)器的工作零線不得作為保護(hù)零線,不能作為重復(fù)接地或接設(shè)備外殼,負(fù)載側(cè)的工作零線不得與其他回路共用。
(四)不能采用兩臺或多臺漏電保護(hù)器并聯(lián)的方法來增大漏電保護(hù)器的容量。
(五)下級漏電保護(hù)器的電源側(cè)進(jìn)線(包括中性線N)必須全部接在上一級漏電保護(hù)器的負(fù)載側(cè)。
(六)選用漏電保護(hù)器時,應(yīng)根據(jù)電氣設(shè)備的傳電方式選用不同的漏電保護(hù)器,如單相負(fù)載應(yīng)選用二極二線的漏電保護(hù)器,三相負(fù)載應(yīng)選用三極式漏電保護(hù)器,單相設(shè)備和三相設(shè)備共用的供電線路,應(yīng)選用三極四線式漏電保護(hù)器。
漏電保護(hù)器是我們常用的漏電保護(hù)設(shè)備,對我們安全用電,減少觸電事故發(fā)生起著至關(guān)重要的作用,以上是從剖析漏電保護(hù)器的結(jié)構(gòu)入手,對漏電保護(hù)器的工作原理和安裝注意事項進(jìn)行了閘述,我們只有準(zhǔn)確把握漏電保護(hù)器的結(jié)構(gòu)和工作原理,才能正確使用漏電保護(hù)器為我們服務(wù),達(dá)到安全、有效使用電的目的。
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