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漏电保护器安全使用问答 点击:2892 | 回复:21



唐勇

    
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发表于:2007-04-18 22:46:00
楼主
一、漏电保护器的作用

  1.什么是漏电保护器? 

  答:漏电保护器(漏电保护开关)是一种电气安全装置。将漏电保护器安装在低压电路中,当发生漏电和触电时,且达到保护器所限定的动作电流值时,就立即在限定的时间内动作自动断开电源进行保护。 

  2.漏电保护器的结构组成是什么? 

   答:漏电保护器主要由三部分组成:检测元件、中间放大环节、操作执行机构。 ①检测元件。由零序互感器组成,检测漏电电流,并发出信号。 ②放大环节。将微弱的漏电信号放大,按装置不同(放大部件可采用机械装置或电子装置),构成电磁式保护器相电子式保护器。 ③执行机构。收到信号后,主开关由闭合位置转换到断开位置,从而切断电源,是被保护电路脱离电网的跳闸部件。 

  3.漏电保护器的工作原理是什么?

   答: ①当电气设备发生漏电时,出现两种异常现象:

   一是,三相电流的平衡遭到破坏,出现零序电流;

  二是,正常时不带电的金属外壳出现对地电压(正常时,金属外壳与大地均为零电位)。 

  ②零序电流互感器的作用漏电保护器通过电流互感器检测取得异常讯号,经过中间机构转换传递,使执行机构动作,通过开关装置断开电源。 电流互感器的结构与变压器类似,是由两个互相绝缘绕在同一铁心上的线圈组成。当一次线圈有剩余电流时,二次线圈就会感应出电流。 

  ③漏电保护器工作原理 将漏电保护器安装在线路中,一次线圈与电网的线路相连接,二次线圈与漏电保护器中的脱扣器连接。 当用电设备正常运行时,线路中电流呈平衡状态,互感器中电流矢量之和为零(电流是有方向的矢量,如按流出的方向为“+”,返回方向为“-”,在互感器中往返的电流大小相等,方向相反,正负相互抵销)。由于一次线圈中没有剩余电流,所以不会感应二次线圈,漏电保护器的开关装置处于闭合状态运行。 当设备外壳发生漏电并有人触及时,则在故障点产生分流,此漏电电流经人体?大地?工作接地,返回变压器中性点(并未经电流互感器),致使互感器申流入、流出的电流 出现了不平衡(电流矢量之和不为零),一次线圈申产生剩余电流。因此,便会感应二次线圈,当这个电流值达到该漏电保护器限定的动作电流值时,自动开关脱扣,切断电源。

   4.漏电保护器的主要技术参数有哪些? 

  答:主要动作性能参数有:额定漏电动作电流、额定漏电动作时间、额定漏电不动作电流。其他参数还有:电源频率、额定电压、额定电流等。 ①额定漏电动作电流 在规定的条件下,使漏电保护器动作的电流值。例如30mA的保护器,当通入电流值达到30mA时,保护器即动作断开电源。 ②额定漏电动作时间 是指从突然施加额定漏电动作电流起,到保护电路被切断为止的时间。例如30mA×0.1s的保护器,从电流值达到30mA起,到主触头分离止的时间不超过0.1s。 ③额定漏电不动作电流 在规定的条件下,漏电保护器不动作的电流值,一般应选漏电动作电流值的二分之一。例如漏电动作电流30mA的漏电保护器,在电流值达到15mA以下时,保护器不应动作, 否则因灵敏度太高容易误动作,影响用电设备的正常运行。 ④其他参数如:电源频率、额定电压、额定电流等,在选用漏电保护器时,应与所使用的线路和用电设备相适应。 漏电保护器的工作电压要适应电网正常波动范围额定电压,若波动太大,会影响保护器正常工作,尤其是电子产品,电源电压低于保护器额定工作电压时会拒动作。 漏电保护器的额定工作电流,也要和回路中的实际电流一致,若实际工作电流大于保护器的额定电流时,造成过载和使保护器误动作。

  5.漏电保护器的主要保护作用是什么? 

  答:漏电保护器主要是提供间接接触保护,在一定条件下,也可用作直接接触的补充保护,对可能致命的触电事故进行保护。

  6.什么是直接接触和间接接触保护? 

  答:当人体接触带电体有电流通过人体时,就叫人体触电。按照人体触电的原因可分为直接触电和间接触电。 直接触电,是指人体直接触及带电体(如触及相线),导致的触电。 间接触电,是指人体触及正常情况下不带电,故障情况下带电的金属导体(如触及漏电设备的外壳),导致的触电。 根据触电的原因不同,对触电所采取的防触电措施也分为:直接接触保护相间接接触保护。直接接触保护一般可采用绝缘、防护罩、围栏、安全距离等措施;间接接触保护一 般可采用保护接地(接零)、保护切断、漏电保护器等措施。 

  7.人体触电时的危险是什么? 

   答:人体触电时,通入人体的电流越大相电流持续的时间越长就越危险。其危险程度大致可以划分为三个阶段:感知-摆脱-室颤。 ①感知阶段。由于通入电流很小,人体能有感觉(一般大于0.5mA),此时对人不构成危害; ②摆脱阶段。指手握电极触电时,人能摆脱的最大电流值(一般大于10mA),此电流虽有一定危险,但可以自己摆脱,所以基本也构不成致命的危险。当电流增大到一定程度,触电者将因肌肉收缩,发生痉挛导致抓紧带电体,不能自己摆脱。 ③室颤阶段。随电流加大和触电时间延长(一般大于50mA和ls),将导致发生心室颤动,如果不立即断开电源,将会导致死亡。 由此可以看出,心室颤动是人体触电致死的最主要原因。所以,对人的保护,常用不引起心室颤动,作为确定电击保护特性的依据。

  8.“30mA·s”的安全性是什么? 

  答:通过大量的动物试验和研究表明,引起心室颤动不 仅与通过人体的电流(I)有关,而且与电流在人体中持续的时间(t)有关,即由通过人体的安全电量Q=I×t来确定,一般为50mA·s。就是说当电流不大于50mA,电流持续时间在ls以内时,一般不会发生心室颤动。但是,如果按照50mA·s控制,当通电时间很短而通人电流较大时(例如500mA×0.1s),仍然会有引发心室颤动的危险。虽然低于50mA·s不会发生触电致死的后果,但也会导致触电者失去知觉或发生二次伤害事故。 实践证明,用30 mA·s作为电击保护装置的动作特性,无论从使用的安全性还是制造方面来说都比较合适,与50 mA·s相比较有1.67倍的安全率(K=50/30=1.67)。从“30mA·s”这个安全限值可以看出,即使电流达到100mA,只要漏电保护器在0.3s之内动作并切断电源,人体尚不会引起致命的危险。故30mA·s这个限值也成为漏电保护器产品的选用依据。 

  9.哪些用电设备需安装漏电保护器? 

  答:《施工现场临时用电安全技术规范》中规定,“施工现场所有用电设备,除作保护接零外,必须在设备负荷线的首端处设置漏电保护装置。”以上规定讲了三个方面: ①施工现场所有用电设备都要装设漏电保护器。因为建筑施工露天作业、潮湿环境、人员多变,再加上设备管理环节薄弱,所以用电危险性大,要求所有用电设备包括动力及照明设备、移动式和固定式设备等。当然不包括使用安全电压供电和隔离变压器供电的设备。 ②原有按规定进行的保护接零(接地)措施仍按要求不变,这是安全用电的最基本的技术措施不能拆除。 ③漏电保护器安装在用电设备负荷线的首端处。这样做的目的,对用电设备进行保护的同时,也对其负荷线路进行保护,防止由于线路绝缘损坏造成的触电事故。 

  10.为什么进行了保护接零(接地)后,还要加装漏电保护器? 

  答:无论保护接零还是接地措施,其保护范围都是伺限的。 例如“保护接零”,就是把电气设备的金属外壳与电网的零线连接,并在电源侧加装熔断器。当用电设备发生碰壳故障(某相与外壳碰触)时,则形成该相对零线的单相短路,由于短路电流很大,迅速将保险熔断,断开电源进行保护。其工作原理是把“碰壳故障”改变为“单相短路故障”,从而获取大的短路电流切断保险。然而,工地的电气碰壳故障并不频繁,经常发生的是漏电故障,如设备受潮、负荷过大、线路过长、绝缘老化等造成的漏电,这些漏电电流值较小,不能迅速切断保险,因此,故障不会自动消除而长时间存在。但这种漏电电流对人身安全已构成严重的威胁。所以,还需要加装灵敏度更高的漏电保护器进行补充保护。 

二、漏电保护器的选择 

  11.漏电保护器的种类有哪些? 

  答:漏电保护器按不同方式分类来满足使用的选型。如按动作方式可分为电压动作型和电流动作型;按动作机构分,有开关式和继电器式;按极数和线数分,有单极二线、二极、二极三线等等。下面按动作灵敏度和按动作时间分类: ①按动作灵敏度可分为: 高灵敏度:漏电动作电流在30mA以下; 中灵敏度:30~1000mA; 低灵敏度:1000mA以上。 ②按动作时间可分为



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1楼
好文章,顶起,

唐勇

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2楼
我个人觉得有实际上有很多基础的东西了解得并不是很清楚!

醉月

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3楼

李振宇

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4楼
我们公司在用的安全性能综合测试仪在测试接地项的时候,输入电流设定为25A,测试时间一般为2秒,因为接地钳的长时间使用偶尔会发生绝缘批破损的情况而导致漏电,按照楼主所说超过50mA.s的漏电流持续时间超过1S就会导致心室颤动,那我们的操作人员其不是很危险?不过至今也没发生过安全事故啊,请高手指教~

Hitin

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5楼
漏电断路器的拒动作与误动作的主要原因
漏电断路器的拒动作主要原因有以下几种:
  1、在TN-C-S系统中,如果检测电路在TN-C段PEN线与L线之间,所以在TN-S段的PE线上的漏电,漏电断路器会拒动作; 
  2、在TN-S系统中,由于电路安装人员把N线接入开关,如果在N线断路,在L线出现漏电时,由于检测电路不会检测到漏电信号,漏电断路器会出现拒动作; 
  3、在TN-C-S系统中,由于电路安装人员把N线与PE线接在一起,如发生漏电,漏电断路器会出现拒动作; 
  4、在安装使用时,由于漏电断路器灵敏度选择过低,而实际产生的漏电值没有达到规定值,也将拒动作; 
漏电断路器的误动作主要原因有以下几种:
  1、在TN-C-S系统中,由于电路安装人员把PE线和N线接反,将引起误动作; 
  2、在照明与动力合用的三相四线制电路中,错误的选用了三极漏电断路器,负载的零线直接在保护器的电源侧而引起误动作; 
  3、漏电保护器附近有大功率电器,当电器开合时产生电磁干扰会引起误动作; 
  4、相线与零线的绝缘电阻太低,部分电流经漏电处泄露大地,使电路正常时通过零序电流互感器的电流矢量和不为零而引起误动作; 
  5、用电设备外壳的PE线与工作中性线相连时,引起误动作; 
  6、经过三相漏电保护器的三相电源线未按照同一方向通过零序互感器,导致误动作; 
  7、在安装使用时,由于漏电断路器灵敏度选择过高,也将误动作。 

资料来源:http://www.chinajf.cn/lxwm.html

唐勇

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6楼
谢谢补充!

小吕

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7楼
好资料,顶

刘志斌

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8楼


RCD剩余电流漏电保护器的理论依据
   仔细观查RCD的内部结构和安装位置:线路进出的一侧为电源,另一侧为负载(既被保护的一方);负载工作所需要的电源相线、工作零线必须穿过一个绕有感应线圈的软磁环。
在复杂电路中,我们把多条支路的汇交点叫节点。基尔霍夫电流定律说,关于节点的所有支路电流的代数和恒为零,
                ∑I = 0   
换句话说,关于节点的部分支路电流的代数和恒等于剩余支路电流的代数和。如果把RCD保护的负载设备、线路系统看作一个“节点”,关于这个“节点”的部分支路(既负载工作所需要的相线、工作零线)电流的代数和恰等于剩余支路(接地漏电支路)电流的代数和。简单说,就是把负载设备、线路的所有电源相线、工作零线的电流相加,求其代数和,恰等于系统此时接地漏电故障电流
                 ∑I相、零 = I漏
这就是RCD能灵敏地即时地检测到随机发生的接地漏电故障的理论依据。
安培环路定律说,磁场强度矢量H沿任何闭合路径的线积分等于贯穿由此路径所围成的面的电流的代数和,既
∮Hdl = ∑l       (安培环路定律)
RCD内部结构中绕有感应线圈的软磁环既为安培闭合环路,对穿过其所围成的面的相线、工作零线电流求和,软磁环内的磁通既为“和电流”产生的磁通,恰等于此时负载设备、线路系统的接地漏电故障电流产生的磁通。软磁环感应线圈内的感应电势大小、感应电流的大小与接地漏电故障电流成正比。所以称其为剩余电流互感器,并非“零序电流互感器”。
当负载系统没有发生接地漏电故障时,既没有剩余支路电流,则有关负载系统的相线、工作零线电流的代数和恒为零,即使发生相线与相线、相线与零线之间的短路、过载、缺相、欠压、失压、过流等所有穿过RCD的支路间的工作电流、故障电流其代数和恒为零,RCD软磁环内磁通为零,其感应线圈内感应电势为零,RCD均不会动作,故RCD没有短路、过载、失压、缺相等保护作用,所以称之为RCD剩余电流漏电保护器。现在生产的断路器其内部配置了剩余电流互感器,不仅具备短路、过载、失压、过流等保护作用外,还具备了接地漏电保护功能。
三、故障电流“剩余原则”
 RCD剩余电流漏电保护器安装、使用的原则是故障电流“剩余原则”。
既被我们看作为节点、需要漏电保护的负载设备、线路系统,与之有关的所有供电电源相线、工作零线N等工作支路电流都要穿过RCD的磁环;
保护零线PE、试验支路等保护支路电流、试验支路电流、故障支路电流均作为剩余支路不得通过RCD。例如在RCD的负载侧工作零线N不得设置重复接地线、保护零线PE不得进RCD。

刘志斌

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9楼


   浅析“RCD的技术误区”
负载设备、线路总是与环境、大地之间存在着分布电容、电感;非线性负载形成地高次谐波产生的电磁感应、电磁辐射;…都会造成供电、用电系统非故障性正常泄漏电流。更要命地是它的大小地不确定性,随环境、温度、气候…等的变化而改变。它隐藏在RCD保护器检测的剩余电流中,无法摆脱,时时作祟。例如有好多人家装修住房后,RCD动作,无法合闸,只好解除RCD强行送电。原因就是房内潮湿正常泄漏电流增大所致。特别是总保护、分支保护的RCD保护器频动,引发大面积停电,事后又查不出有什么故障,就是系统正常泄漏电流随时变化、瞬间增大造成地。不确定的正常泄漏电流使得RCD保护器的实际应用遇到了无法克服的困难。经验告诉我们,RCD保护器实行“末级保护”原则的正确性。
在TN---C供电系统中,工作零线N和保护零线PE公用一根零线,通过了RCD。
当接零负载设备漏电时,出现相—零短路电流使熔断器熔断,动作灵敏的RCD却没有动作,可笑吗?!
其实这不是RCD的过错,而是安装使用者的无知造成的。正确地安装方法应该是,在三相四线制进户线处,首先对零线重复接地;从重复接地处拉出一根专用保护零线PE,和工作零线N相互独立,改进户线为三相五线制供电既TN---C---S系统;单相进户线为三根线,保护零线PE不进RCD。这样就不会出现上述笑话。(克市广大老住户的RCD现在还处在上述笑话中)
另外,还有一种情况是,同样在TN---C供电系统中,RCD后负载侧重复接地,造成RCD无故频动,无故停电,严重影响了正常的生产和生活。原因是这种接法的结果造成RCD电源侧外系统通过RCD负载侧内接地极的重复接地电流成为剩余电流所致。解决的办法同上。
在TN---S系统中,如果在RCD后负载侧,工作零线N重复接地,也会出现上述结果。解决办法是让保护零线重复接地。
在TN---S系统中,如果在RCD后负载侧,把工作零线N当做保护零线PE用,或者将保护零线PE当作工作零线N混用,会造成RCD频动、不能合闸。原因是这种接法把工作电流变成剩余电流导致RCD动作。
踪上所述,RCD存在使用者的技术误区,不存在“RCD的技术误区。


张智勇

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10楼
 好文章
希望电工同行好好看看

鹰飞翔

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鹰飞翔

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鹰飞翔

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zjts888

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好,顶顶

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15楼
学习了!

梦游雨中

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16楼
学习来~~~

阿多随笔

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17楼
有些地方不能用漏电保护的

刘志斌

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18楼
有些地方不能用漏电保护的,就用漏电报警!

阿多随笔

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19楼
变频器,大面积的路灯照明等.

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20楼
学习了!
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