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1漏电保护器的作用
漏电保护器是一种电气安全装置,又称剩余电流保护器(RCD)。主要用来在设备发生漏电时对人身触电危险实行保护,漏电保护器也具有过载和短路保护能力,可用来在线路或电动机的过载和短路的保护,也可在正常工作情况下作为线路的不频繁转换启动用的开关。
当线路发生漏电和人身触电事故,并且漏电电流达到漏电保护器所规定的动作电流值时,立即在规定的时间内自动断开线路电源。由于漏电保护器是一个保护装置,因此需要定期检查其是否完好、工作可靠。

漏电保护器在触电和漏电保护方面具有高灵敏性和动作快速性,是其他保护电器,如熔断器、自动开关等无法比拟的。

2漏电保护器的工作原理

漏电保护器主要由检测元件(零序电流互感器)、中间放大环节和操作执行机构三大部分组成。零序电流保护的基本原理是基于基尔霍夫电流定律:流入电路中任一节点电流的代数和等于零。

当线路正常工作时,漏电保护器中流过零序电流互感器的电流大小相等,方向相反,此时零序电流互感器中电流的矢量和为零,由于零序电流互感器中的一次线圈中没有电流,所以不会感应二次线圈,漏电保护器的开关处于闭合运行状态。

当被保护电器与线路发生漏电或有人触电时,电流在故障点产生分流,此漏电电流经大地、工作接地点,返回变压器接地中性点(漏电流未经过电流互感器),致使零序电流互感器中流入、流出的电流不相等,此时零序电流互感器中的电流矢量和不为零,零序电流导致互感器铁芯中出现感应磁通,二次绕组有感应电流产生,当这个电流值达到漏电保护器限定的动作电流值时,漏电脱扣器动作推动自动开关跳闸达到漏电保护的目的。

3漏电保护器和断路器的区别

漏电保护器属于断路器的一种。机械动作及灭弧方式都类似。通过前面断路器文章的学习我们知道,断路器主要用来作为线路短路、过载、欠压保护用。当线路出现短路或电流过大时,断路器直接切断电路,防止线路过载导致火灾等安全事故。而漏电保护器在断路器的功能上多了漏电保护

                         漏电保护器

动作检测方式不同:漏电保护器用的是剩余电流保护装置,检测的是剩余电流(毫安级)。而断路器是过电流才跳闸(安级)。漏电保护器主要是保护人触电时的安全,而断路器主要保护的是电路和用电电器。漏电保护器实质上就是加装了漏电检测元件的断路器。

漏电保护器和空气断路器最明显的外形区别:在漏电保护器上有一个圆形或者方形的试验测试按钮,而断路器没有。按试验按钮的目的是模拟人为漏电,强制使漏电保护器跳闸来验证能否正常工作,至少每月试验一次。如果失灵或不动作时,应立即拆下来修理或更换。试按按钮的时间每次不得超过1秒也不能连续频繁操作,以免烧毁试验电阻线圈。所以,在安装完漏电保护器后请务必按一下测试按钮来验证安装的漏电保护器能否正常可靠工作。

4漏电保护器上的参数

NBE7LE-63:NBE7是产品系列号,LE表示带漏电组件保护,63是漏电保护器的壳架电流。

C63:C代表跳闸电流,跳闸特性为C曲线。当线路中的电流大于该值时,漏电保护器将自动跳闸,从而起到保护电路的作用。C63代表的是这个漏电保护器额定工作电流为63A。

230V~50HZ:指漏电保护器额定工作电压是交流230V,频率为50HZ。

6000A :是这款漏电保护器的极限分断电流为6000A。

I△n 0.03A~:即额定漏电流动作电流,在规定条件下,使漏电保护器跳闸的交流电流值,0.03A即30mA,在交流电路中当泄漏电流达到30mA时,漏电保护器动作切断电源。

t<=0.1S:即额定漏电流保护动作时间,指施加额定漏电流动作开始时间起,到电路被切换为止的时间,30mA×0.1s的漏电保护器,从漏电流值达到30mA起,到主触头切换的时间不超过0.1s。

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,一般选漏电动作电流值的二分之一。在电路中由于各种原因,多多少少会有一定的泄露电流。所以设置这个不动作电流,以确保在正常使用中出现很小的泄露电流时漏电保护器不会跳闸,以免影响常规用电。例如30mA的漏电保护器,在电流值达到15mA以下时,保护器不应动作, 否则会因为灵敏度太高产生误动作,影响用电设备的正常运行。

5哪些场合需要设计安装漏电保护器

根据《施工现场临时用电安全技术规范》中的规定:1)施工现场所有用电设备都要装设漏电保护器。因为施工现场露天作业、潮湿环境、人员流动性大,设备管理环节薄弱,导致用电危险性比较大,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,不包括使用安全电压供电和隔离变压器供电设备;2)按规定进行的保护接零(接地)措施要求不变,这是安全用电的最基本的技术措施;3)漏电保护器安装在用电设备负荷线的首端。目的在于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触电事故。(4)宾馆、饭店及招待所的客房内插座回路;(5)机关、学校、企业、住宅等建筑物内的插座回路;(6)游泳池、喷水池、浴池的水中照明设备;(7)安装在水中的供电线路和设备;(8)医院中直接接触人体的电气医用设备;(9)其它需要安装漏电保护器的场所。

6漏电保护器的设计选型要点

(一)在选用漏电保护器时,漏电保护器的额定工作电压要适应电网正常波动范围,若电源电压低于漏电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漏电保护器的额定电流,会造成过载使漏电保护器误动作。

(二)灵敏度是指漏电保护器的额定动作电流值。如果漏电保护器灵敏度设置的低,则检测的漏电电流就大,起不到相应的保护作用。如果灵敏度选择过高,会造成漏电保护器后级电路在正常运行时产生的微小对地分布漏电感应电流,造成漏电保护器频繁出现误动作。

漏电保护器额定电流选择

第一级漏电保护器安装在配电变压器低压侧出口处该级保护的线路长,漏电电流较大,一般取100-300mA。

第二级漏电保护器安装于分支线路出口处被保护线路较短,用电量不大,漏电电流较小,一般取30-75mA

第三级漏电保护器安装于用电设备独立回路上用于保护单个或多个用电设备,是直接防止人身触电的保护设备。宜选用额定动作电流为30mA,动作时间小于0.1s的漏电保护器。

手持电动工具(如手电钻、电动扳手等)、移动电器、家用电器插座回路等用电设备,应选用额定泄漏动作电流不大于30mA的快速动作漏电保护器。

在潮湿场所使用的用电设备,选用额定漏电动作电流为15~30mA快速动作的漏电保护器

单台电动机可选用额定泄漏动作电流为30mA及以上、100mA以下的快速动作漏电保护器。

多台设备的总保护应选用额定泄漏动作电流为100mA及以上的快速动作漏电保护器。

家用漏电保护器其灵敏度多在15~30mA范围内;用于某一分支线路或单独对一台家用电器,漏电保护器其灵敏度多设置在5~10mA比较合适。在220V电路中。当发生漏电时,220V/0.03A=7333欧姆,超过这个电阻值,漏电时漏电保护器不会跳闸。

用于人身触电保护时,漏电保护器选择动作电流不超过30mA,动作时间不超过0.1s.,这两个参数保证了人体如果触电,不会使触电者产生病理性生理危险。

在浴室、游泳池等场所漏电保护器的额定动作电流不宜超过10mA。

在触电后可能会导致二次事故的场合,应选用额定动作电流为6mA的漏电保护器。
建筑供配电系统多采用TN—C—S供电系统。一般设置两级漏电保护开关。第一级设置在电源进户处的总开关处,即电源进户处的总开关选用漏电电流值为300mA—500mA的4P(L1、L2、L3 和 N 线) 漏电保护器;第二级设置在用户开关箱中的插座回路,选用漏电电流值为30mA的2P漏电保护器。

                         TN-C-S供电系统

(三)快速性是指漏电保护器从检测到额定漏电流到切断电路所花费的时间。漏电保护器的动作时间应控制在100ms以内,否则会对人身安全和设备正常运行带来安全隐患。哪怕只晚了1秒甚至0.5秒,对人体的伤害也是致命的。

(四)在选型漏电保护器极数时,需要与被保护的线路的线数相适应。漏电保护器的极数是指内部开关触头能断开导线的根数。

保护单相线路时,选用1P+N或者2P漏电保护器。

           
                      1P+N漏电保护器

1P+N漏电保护器需要接相线和零线,漏电保护器的开关只切断相线,零线不切断直通。1P+N漏电保护器必须保证接线正确,相线L和零线N不能接反,以确保漏电时相线能被正确断开。

​                       2P漏电保护器

2P漏电保护器两极都有线路保护作用,相线和零线同时都被切断。2P漏电保护器由2片空气开关加一个漏电检测模块组成。当线路发生漏电时漏电检测模块带动空气开关跳闸,2P漏电保护器不用担心相线L和中性线N接反的问题。

                       3P漏电保护器

三相三线制380V电源选用3P漏电保护器,三根相线穿过零序电流互感器,线路正常工作时三根导线穿过零序电流互感器测得的电流矢量和等于零。一旦任何一根导线漏电流,此时剩余电流通过放大动作切断主回路,达到保护目的。

​                      3P+N漏电保护器
既有三相电又有单相电时,可以选用3P+N或4P漏电保护器。3P+N漏电保护器的开关能切断三相电,零线不切断一直直通。
3P漏电保护器和3P+N的漏电保护器区别就是一个有零线一个没有,没零线的3P漏电保护器只能接380V,有零线的3P漏电保护器既能接380V又能接220v。

在3P的漏电保护器上,由于零线不接入漏电保护器,3P漏电保护器检测的是三相电流的矢量和,所以在3P漏电保护器负载端接入单相负载后,只要有一相接通负载,电流就远远超过漏电动作电流而跳闸,此时需要将3P漏电保护器换成3P+N或者4P漏电保护器。
​                    
  4P漏电保护器

4P断路器同时切断3根相线和一根零线。当三相负载不平衡时4P漏电保护器会跳闸。
1P+N、2P+N,3P+N的漏电保护器,有一根直接穿过漏电检测元件不断开的零线,在保护器外壳接线端子标有"N"字符号,表示连接工作零线,此端子严禁与PE线连接。

7漏电保护器的安装使用注意事项

(一)标有电源侧和负载侧的漏电保护器不得接反。如果接反,会导致漏电保护器的脱扣线圈无法随电源切断而带电,长时间通电会烧毁。

二) 工作零线不可以在漏电保护器负载端后重复接地,否则漏电保护器不能正常合闸。

(三)漏电保护器作为支路保护时,工作零线只能作为该支路的零线,不可以与其他回路的工作零线相连,其他线路或设备也不可以借用已采用漏电保护器负载端后的线路或设备的工作零线。

(四)漏电保护器安装完成后,需要对其进行测试试验,以保证其灵敏度和可靠性。试验时可操作测试按钮三次,带负载分合三次,确认动作正确无误,方可正式投入使用。

(五)由于漏电保护器在电路工作正常时不动作,在线路出现故障导致不能正常合闸或者频繁动作时,有的人不是认真地排查原因,而是将漏电保护器拆除,出于安全因素考虑,这是绝对不允许的。

8常见漏电保护器频繁跳闸及拒动原因

(一)由于漏电保护器是毫安级漏电流触发动作的,在其它电磁干扰下也容易产生信号触发漏电保护器动作,形成误动。

(二)当电源开关合闸送电时,由于产生的冲击信号造成漏电保护器跳闸误动。

(三)在漏电保护器的负载侧后,零线重复接地造成误动作。如果重复接地,由于大地会分走一部分电流,这样会使漏电保护器电流总和不为零,从而使漏电保护器关闭,因而会无法使用其他电器设备。

(四)用电设备本身绝缘损坏,线路潮湿绝缘强度降低导致用电时发生漏电故障导致跳闸。

(五)经过漏电保护器的零线不得作为保护线。当产生漏电电流时,漏电电流经设备外壳又流回了漏电保护器,这时漏电保护器的电流总和仍为零,因此漏电保护器不会动作,达不到漏电保护的目的。

(六) 对于IT供电系统系统,不宜采用漏电保护器。 IT供电系统不能构成泄漏电流电气回路,即使发生了接地故障,产生了大于或等于漏电保护器的额定动作电流,漏电保护器也不能及时动作切断电源回路。

(七)漏电保护器后面的工作中性线N 与保护线(PE) 不能合并为一体。 如果二者合并为一体时,当出现漏电故障或人体触电时,漏电电流经由电流互感器回流,流入流出相等,漏电保护器拒绝动作。

9关于漏电保护器对于人身安全的保护

人体触电是由于电流通过人体引起的伤害。当人体触摸电线并形成电流回路时,人体上就有电流通过。通入人体的电流越大,电流持续的时间越长就越危险。

人体感知电流:一般大于0.5mA,由于电流很小,人体会有感觉,此时对人体不构成生命威胁。

人体摆脱电流:人体能正常摆脱的最大电流值,一般大于10mA,此电流虽有一定危险,但可以自己摆脱,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,不能自行摆脱。

心室颤动危险电流:随着电流的加大和触电时间延长,一般大于50mA,持续时间大于1秒,将导致人体发生心室颤动,此时不立即断开故障电源,将会导致人身触电死亡。

通过大量的试验研究表明,当电流不大于50mA,电流持续时间在l秒以内时,人体触电一般不会发生心室颤动。虽然低于50mA·s不会发生触电死亡的危险,也容易导致触电者失去知觉发生二次伤害事故。

所以我们在用于人身触电安全保护的漏电保护器设计选型时,通常选择动作电流不超过30mA,动作时间不超过0.1秒的漏电保护器,这两个参数保证了人体如果触电,也不会使触电者产生病理性生理危险。

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