漏電保護(hù)器的安全技術(shù)

漏電保護(hù)器的安全技術(shù)
隨著改革開放不斷深入發(fā)展，人民的生活水平也在不斷地提高。 如電冰箱、洗衣機(jī)、電視機(jī)、空調(diào)、電飯煲、微波爐多種多樣的電氣設(shè)備越來越多地進(jìn)入千家萬(wàn)戶，被眾多居民普遍使用。 這些眾多的家用電器，對(duì)于保護(hù)人身與設(shè)備的安全意識(shí)，引起了國(guó)內(nèi)外人士的廣泛關(guān)注。 因此，對(duì)建筑電氣的設(shè)計(jì)和施工也提出了更高的要求。 當(dāng)前，在中性點(diǎn)直接接地的380/ 220V 的低壓配電系統(tǒng)中，已經(jīng)開始采取將質(zhì)量合格參數(shù)合格的漏電保護(hù)器與接地保護(hù)或接零保護(hù)正確地配合使用，較好地防止了漏電電擊等事故的發(fā)生。 1 　漏電保護(hù)器安裝的必要性
保護(hù)接零一般采用TN-C-S 系統(tǒng)或TN-S 系統(tǒng)，也就是在電源入戶之前將零線重復(fù)接地，且重復(fù)接地電阻10。 而在進(jìn)戶之后，工作零線N 與保護(hù)零線PE 則須分開。 此時(shí)，PE 線與所有用電設(shè)備金屬外殼通過三孔插座的接地孔連接起來。而零線在引入配電箱后，應(yīng)當(dāng)和相線一樣對(duì)地絕緣。 如果發(fā)生相線碰殼短路情況時(shí)，短路電流則經(jīng)零線和接地極構(gòu)成閉合回路。 這時(shí)回路阻抗很小，短路電流很大，從而此較大的短路電流致使保護(hù)開關(guān)跳閘，切斷電源回路，達(dá)到安全保護(hù)的目的。短路電流
IK = U/Zd
式中：
當(dāng)發(fā)生接地故障，或設(shè)備絕緣損壞、漏電，或人觸及帶電體時(shí)，主回路中各相電流的相量和不再為零。 則會(huì)出現(xiàn)故障電流在零序電流互感器的環(huán)形鐵芯中產(chǎn)生磁通，從而導(dǎo)致二次側(cè)感應(yīng)電壓迫使脫扣線圈勵(lì)磁，強(qiáng)令主開關(guān)跳閘，切斷供電回路。
由上可知，電流型漏電保護(hù)器是基于基爾霍夫第一定律：流入電路中任一節(jié)點(diǎn)的復(fù)電流代數(shù)和等于零，即I = 0。 3 　漏電保護(hù)器的作用及使用范圍
漏電保護(hù)器具有動(dòng)作靈敏，切斷時(shí)間迅速的性能。 在建筑電氣設(shè)計(jì)施工中只要合理選用和正確安裝，對(duì)保護(hù)人身安全和防止設(shè)備損壞，以及預(yù)防火焰將會(huì)有明顯的作用。
(1) 當(dāng)人體直接觸及220V 帶電體時(shí)，漏電保護(hù)器迅速以0.1 秒的時(shí)間快速切斷電路。 這時(shí)流過人體(一般人體電阻為1 000左右) 的觸電電流為220/ 1 000 = 220 (mA) ，其電擊能量為：220(mA) 0. 1 (S) = 22mAS 30mAS。 目前我國(guó)現(xiàn)行規(guī)定：對(duì)人體安全的電擊能量為：1T = 30mAS ，可以明顯看出，當(dāng)人們一旦觸及220V 帶電體時(shí)，漏電保護(hù)器會(huì)在0. 1 秒時(shí)間內(nèi)迅速作出反應(yīng)，而不致出現(xiàn)生命危險(xiǎn)。
(2) 在TN-C-S 或TN-S 系統(tǒng)中，未裝漏電保護(hù)器時(shí)，如果發(fā)生接地故障情況，設(shè)備外殼會(huì)產(chǎn)生對(duì)人身有危險(xiǎn)的接觸電壓當(dāng)裝有漏電保護(hù)器之后，即使發(fā)生了接地故障，接觸電壓在還沒有達(dá)到危及人身生命時(shí)，漏電保護(hù)器就會(huì)立即切斷電源回路。 其理由是：在住宅建筑電氣設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)者已為用戶所安裝的漏電保護(hù)器選擇了額定動(dòng)作電流小于或等于30mA ，動(dòng)作時(shí)間為0. 1 秒。 當(dāng)發(fā)生接地故障時(shí)，只要有漏電電流產(chǎn)生，就會(huì)在漏電電流小于或等于30mA 時(shí)，漏電保護(hù)器就立刻動(dòng)作，切斷了電源回路。 同時(shí)，30mA 的電流在0. 1 秒時(shí)間內(nèi)作用于人體不會(huì)危及生命安全。
(2) 漏電保護(hù)器保護(hù)線路的工作中性線N 要通過零序電流互感器。 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) 接零保護(hù)線(PE) 不準(zhǔn)通過零序電流互感器。 因?yàn)楸Ｗo(hù)線路(PE) 通過零序電流互感器時(shí)，漏電電流經(jīng)PE 保護(hù)線又回穿過零序電流互感器，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) 控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) 漏電保護(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。
以上敘述的幾條注意事項(xiàng)，都是很容易在使用中出現(xiàn)錯(cuò)誤的地方，故在本文中特地提出來，希望讀者在使用漏電保護(hù)器時(shí)格外注意。 5 　結(jié)論
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，還不能說用了漏電保護(hù)器，在供電系統(tǒng)中就萬(wàn)無一失了。它并不是防止電擊事故的惟一措施，也不是特效措施。 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。 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PE 線竄到低壓設(shè)備的外殼，漏電保護(hù)器對(duì)PE 線無法檢測(cè)，造成保護(hù)失效。 欲要克服這種不足，則應(yīng)通過實(shí)施用國(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)的方法去解決。