朱世平
【摘 要】漏電開(kāi)關(guān)又稱漏電保護(hù)器,是一種在規(guī)定條件下電路中漏(觸)電流(mA)值達(dá)到或超過(guò)其規(guī)定值時(shí)能自動(dòng)斷開(kāi)電路或發(fā)出報(bào)警的裝置。漏電保護(hù)器動(dòng)作靈敏,切斷電源時(shí)間短,因此只要能夠合理選用和正確安裝、使用漏電保護(hù)器,除了保護(hù)人身安全以外,還有防止電氣設(shè)備損壞及預(yù)防火災(zāi)的作用。本文主要介紹了漏電開(kāi)關(guān)的原理、使用范圍及安裝時(shí)的注意事項(xiàng)。
【關(guān)鍵詞】漏電開(kāi)關(guān);原理;應(yīng)用;
自從人類發(fā)明并使用電以來(lái),電不僅給人類帶來(lái)了很多方便,也能給人類帶來(lái)滅頂之災(zāi)。它可能燒壞電器,引起火災(zāi),或者使人觸電。如果有一種設(shè)備可以使人們安全地使用電,將會(huì)避免很多不必要的損失。所以在五花八門的電器接踵而來(lái)的同時(shí),也誕生了各式各樣的保護(hù)器。其中有一種是專門保護(hù)人的,稱為漏電保護(hù)器。漏電保護(hù)器俗稱漏電開(kāi)關(guān),是用于在電路或電器絕緣受損發(fā)生對(duì)地短路時(shí)防人身觸電和電氣火災(zāi)的保護(hù)電器,一般安裝于每戶配電箱的插座回路上和全樓總配電箱的電源進(jìn)線上,后者專用于防電氣火災(zāi)。
一、漏電開(kāi)關(guān)的工作原理
1、漏電開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)
漏電保護(hù)器可分為電壓型和電流型兩大類,這里講解常用的電流型漏電保器的原理,電壓型漏電保護(hù)器應(yīng)用面窄,且缺點(diǎn)較多,這里不作介紹。普通電流型漏電保護(hù)器的原理見(jiàn)上圖,保護(hù)器由零序電流互感器、電子放大器、晶閘管和脫扣器等部分組成。零序電流互感器是關(guān)鍵器件,制造要求很高,其構(gòu)造和原理跟普通電流互感器基本相同,零序電流互感器的初級(jí)線圈是絞合在一起的4根線,3根火線1根零線,而普通電流互感器的初級(jí)線圈只是1根火線。初級(jí)線圈的4根線要全部穿過(guò)互感器的鐵芯,4根線的一端接電源的主開(kāi)關(guān),另一端接負(fù)載。
2、漏電開(kāi)關(guān)的動(dòng)作過(guò)程
從圖中可以看到漏電保護(hù)裝置安裝在電源線進(jìn)戶處正常情況下,不管三相負(fù)載平衡與否,同一時(shí)刻4根線的電流和(矢量和)都為零,4根線的合成磁通也為零,故零序電流互感器的次級(jí)線圈沒(méi)有輸出信號(hào)。當(dāng)火線對(duì)地漏電時(shí),如圖中人體觸電時(shí),觸電電流經(jīng)大地和接地裝置回到中性點(diǎn)。這樣同一時(shí)刻4根線的電流和不再為零,產(chǎn)生了剩余電流,剩余電流使鐵芯中有磁通通過(guò),從而互感器的次級(jí)線圈有電流信號(hào)輸出?;ジ衅鬏敵龅奈⑷蹼娏餍盘?hào)輸入到電子放大器6進(jìn)行放大,放大器的輸出信號(hào)用作晶閘管7的觸發(fā)信號(hào),觸發(fā)信號(hào)使晶閘管導(dǎo)通,晶閘管的導(dǎo)通電流流過(guò)脫扣器線圈8使脫扣器動(dòng)作而將主開(kāi)關(guān)2斷開(kāi)。壓敏電阻5的阻值隨其端電壓的升高而降低,壓敏電阻的作用是穩(wěn)定放大器6的電源電壓。上述電路是針對(duì)三相四線制、中性點(diǎn)接地供電系統(tǒng)的,這種漏電保護(hù)器也適用于三相三線制、雙相兩線制和單相兩線制,也適用于不接地系統(tǒng)。
以上就是觸電保護(hù)器的主要原理,但是就是有了觸電保護(hù)器,也不能認(rèn)為是萬(wàn)無(wú)一失了,用電依然應(yīng)該注意安全。
二、必須安裝漏電保護(hù)器的設(shè)備和場(chǎng)所
1、屬于I類的移動(dòng)式電氣設(shè)備及手持式電氣工具。
2、安裝在潮濕、強(qiáng)腐蝕性等惡劣環(huán)境場(chǎng)所的電器設(shè)備。
3、建筑施工工地的電氣施工機(jī)械設(shè)備,如打樁機(jī)、攪拌機(jī)等。
4、臨時(shí)用電的電器設(shè)備。
5、賓館、飯店及招待所客房?jī)?nèi)及機(jī)關(guān)、學(xué)校、企業(yè)、住宅等建筑物內(nèi)的插座回路。
6、游泳池、噴水池、浴池的水中照明設(shè)備。
7、安裝在水中的供電線路和設(shè)備。
8、醫(yī)院在直接接觸人體的電氣醫(yī)用設(shè)備。
9、其他需要安裝漏電保護(hù)器的場(chǎng)所。
三、漏電開(kāi)關(guān)使用事項(xiàng)
1、電保護(hù)器適用于電源中性點(diǎn)直接接地或經(jīng)過(guò)電阻、電抗接地的低壓配電系統(tǒng)。對(duì)于電源中性點(diǎn)不接地的系統(tǒng),則不宜采用漏電保護(hù)器。因?yàn)楹笳卟荒軜?gòu)成泄漏電氣回路,即使發(fā)生了接地故障,產(chǎn)生了大于或等于漏電保護(hù)器的額定動(dòng)作電流,該保護(hù)器也不能及時(shí)動(dòng)作切斷電源回路;或者依靠人體接能故障點(diǎn)去構(gòu)成泄漏電氣回路,促使漏電保護(hù)器動(dòng)作,切斷電源回路。但是,這對(duì)人體仍不安全。顯而易見(jiàn),必須具備接地裝置的條件,電氣設(shè)備發(fā)生漏電時(shí),且漏電電流達(dá)到動(dòng)作電流時(shí),就能在0.1 秒內(nèi)立即跳閘,切斷了電源主回路。
2、電保護(hù)器保護(hù)線路的工作中性線N 要通過(guò)零序電流互感器。否則,在接通后,就會(huì)有一個(gè)不平衡電流使漏電保護(hù)器產(chǎn)生誤動(dòng)作。
3、零保護(hù)線(PE)不準(zhǔn)通過(guò)零序電流互感器。因?yàn)楸Wo(hù)線路(PE)通過(guò)零序電流互感器時(shí),漏電電流經(jīng)PE 保護(hù)線又回穿過(guò)零序電流互感器,導(dǎo)致電流抵消,而互感器上檢測(cè)不出漏電電流值。在出現(xiàn)故障時(shí),造成漏電保護(hù)器不動(dòng)作,起不到保護(hù)作用。
4、制回路的工作中性線不能進(jìn)行重復(fù)接地。一方面,重復(fù)接地時(shí),在正常工作情況下,工作電流的一部分經(jīng)由重復(fù)接地回到電源中性點(diǎn),在電流互感器中會(huì)出現(xiàn)不平衡電流。當(dāng)不平衡電流達(dá)到一定值時(shí),漏電保護(hù)器便產(chǎn)生誤動(dòng)作;另一方面,因故障漏電時(shí),保護(hù)線上的漏電電流也可能穿過(guò)電流互感器的個(gè)性線回到電源中性點(diǎn),抵消了互感器的漏電電流,而使保護(hù)器拒絕動(dòng)作。
5、電保護(hù)器后面的工作中性線N 與保護(hù)線(PE)不能合并為一體。如果二者合并為一體時(shí),當(dāng)出現(xiàn)漏電故障或人體觸電時(shí),漏電電流經(jīng)由電流互感器回流,結(jié)果又雷同于情況(3),造成漏電保護(hù)器拒絕動(dòng)作。
6、被保護(hù)的用電設(shè)備與漏電保護(hù)器之間的各線互相不能碰接。如果出現(xiàn)線間相碰或零線間相交接,會(huì)立刻破壞了零序平衡電流值,而引起漏電保護(hù)器誤動(dòng)作;另外,被保護(hù)的用電設(shè)備只能并聯(lián)安裝在漏電保護(hù)器之后,接線保證正確,也不許將用電設(shè)備接在實(shí)驗(yàn)按鈕的接線處。
(作者單位:中國(guó)鐵路呼和浩特局集團(tuán)有限公司呼和浩特供電段)