一、漏電保護(hù)器的作用
1.什么是漏電保護(hù)器?
答:漏電保護(hù)器(漏電保護(hù)開(kāi)關(guān))是一種電氣安全裝置。將漏電保護(hù)器安裝在低壓電路中,當(dāng)發(fā)生漏電和觸電時(shí),且達(dá)到保護(hù)器所限定的動(dòng)作電流值時(shí),就立刻在限定的時(shí)間內(nèi)動(dòng)作自動(dòng)斷開(kāi)電源進(jìn)行保護(hù)。
2.漏電保護(hù)器的結(jié)構(gòu)組成是什么?
答:漏電保護(hù)器主要由三部門(mén)組成:檢測(cè)元件、中間放大環(huán)節(jié)、操縱執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 ①檢測(cè)元件。由零序互感器組成,檢測(cè)漏電電流,并發(fā)出信號(hào)。 ②放大環(huán)節(jié)。將微弱的漏電信號(hào)放大,按裝置不同(放大部件可采用機(jī)械裝置或電子裝置),構(gòu)成電磁式保護(hù)器相電子式保護(hù)器。 ③執(zhí)行機(jī)構(gòu)。收到信號(hào)后,主開(kāi)關(guān)由閉合位置轉(zhuǎn)換到斷開(kāi)位置,從而堵截電源,是被保護(hù)電路脫離電網(wǎng)的跳閘部件。
3.漏電保護(hù)器的工作原理是什么?
答: ①當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生漏電時(shí),泛起兩種異常現(xiàn)象: 一是,三相電流的平衡遭到破壞,泛起零序電流; 二是,正常時(shí)不帶電的金屬外殼泛起對(duì)地電壓(正常時(shí),金屬外殼與大地均為零電位)。 ②零序電流互感器的作用漏電保護(hù)器通過(guò)電流互感器檢測(cè)取得異常訊號(hào),經(jīng)由中間機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換傳遞,使執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作,通過(guò)開(kāi)關(guān)裝置斷開(kāi)電源。 電流互感器的結(jié)構(gòu)與變壓器類(lèi)似,是由兩個(gè)互相絕緣繞在統(tǒng)一鐵心上的線圈組成。當(dāng)一次線圈有剩余電流時(shí),二次線圈就會(huì)感應(yīng)出電流。 ③漏電保護(hù)器工作原理 將漏電保護(hù)器安裝在線路中,一次線圈與電網(wǎng)的線路相連接,二次線圈與漏電保護(hù)器中的脫扣器連接。 當(dāng)用電設(shè)備正常運(yùn)行時(shí),線路中電流呈平衡狀態(tài),互感器中電流矢量之和為零(電流是有方向的矢量,如按流出的方向?yàn)椤埃保祷胤较驗(yàn)椤埃保诨ジ衅髦衼?lái)回的電流大小相等,方向相反,正負(fù)相互抵銷(xiāo))。因?yàn)橐淮尉€圈中沒(méi)有剩余電流,所以不會(huì)感應(yīng)二次線圈,漏電保護(hù)器的開(kāi)關(guān)裝置處于閉合狀態(tài)運(yùn)行。 當(dāng)設(shè)備外殼發(fā)生漏電并有人觸及時(shí),則在故障點(diǎn)產(chǎn)生分流,此漏電電流經(jīng)人體—大地—工作接地,返回變壓器中性點(diǎn)(并未經(jīng)電流互感器),致使互感器申流入、流出的電流 泛起了不平衡(電流矢量之和不為零),一次線圈申產(chǎn)生剩余電流。因此,便會(huì)感應(yīng)二次線圈,當(dāng)這個(gè)電流值達(dá)到該漏電保護(hù)器限定的動(dòng)作電流值時(shí),自動(dòng)開(kāi)關(guān)脫扣,堵截電源。
4.漏電保護(hù)器的主要技術(shù)參數(shù)有哪些?
答:主要?jiǎng)幼鳈C(jī)能參數(shù)有:額定漏電動(dòng)作電流、額定漏電動(dòng)作時(shí)間、額定漏電不動(dòng)作電流。其他參數(shù)還有:電源頻率、額定電壓、額定電流等。 ①額定漏電動(dòng)作電流 在劃定的前提下,使漏電保護(hù)器動(dòng)作的電流值。例如30mA的保護(hù)器,當(dāng)通入電流值達(dá)到30mA時(shí),保護(hù)器即動(dòng)作斷開(kāi)電源。 ②額定漏電動(dòng)作時(shí)間 是指從溘然施加額定漏電動(dòng)作電流起,到保護(hù)電路被堵截為止的時(shí)間。例如30mA×0.1s的保護(hù)器,從電流值達(dá)到30mA起,到主觸頭分離止的時(shí)間不超過(guò)0.1s。 ③額定漏電不動(dòng)作電流 在劃定的前提下,漏電保護(hù)器不動(dòng)作的電流值,一般應(yīng)選漏電動(dòng)作電流值的二分之一。例如漏電動(dòng)作電流30mA的漏電保護(hù)器,在電流值達(dá)到15mA以下時(shí),保護(hù)器不應(yīng)動(dòng)作, 否則因敏捷度太高輕易誤動(dòng)作,影響用電設(shè)備的正常運(yùn)行。 ④其他參數(shù)如:電源頻率、額定電壓、額定電流等,在選用漏電保護(hù)器時(shí),應(yīng)與所使用的線路和用電設(shè)備相適應(yīng)。 漏電保護(hù)器的工作電壓要適應(yīng)電網(wǎng)正常波動(dòng)范圍額定電壓,若波動(dòng)太大,會(huì)影響保護(hù)器正常工作,尤其是電子產(chǎn)品,電源電壓低于保護(hù)器額定工作電壓時(shí)會(huì)拒動(dòng)作。 漏電保護(hù)器的額定工作電流,也要和回路中的實(shí)際電流一致,若實(shí)際工作電流大于保護(hù)器的額定電流時(shí),造成過(guò)載和使保護(hù)器誤動(dòng)作。
5.漏電保護(hù)器的主要保護(hù)作用是什么?
答:漏電保護(hù)器主要是提供間接接觸保護(hù),在一定前提下,也可用作直接接觸的增補(bǔ)保護(hù),對(duì)可能致命的觸電事故進(jìn)行保護(hù)。
6.什么是直接接觸和間接接觸保護(hù)?
答:當(dāng)人體接觸帶電體有電暢通流暢過(guò)人體時(shí),就叫人體觸電。按照人體觸電的原因可分為直接觸電和間接觸電。 直接觸電,是指人體直接觸及帶電體(如觸及相線),導(dǎo)致的觸電。 間接觸電,是指人體觸及正常情況下不帶電,故障情況下帶電的金屬導(dǎo)體(如觸及漏電設(shè)備的外殼),導(dǎo)致的觸電。 根據(jù)觸電的原因不同,對(duì)觸電所采取的防觸電措施也分為:直接接觸保護(hù)相間接接觸保護(hù)。直接接觸保護(hù)一般可采用絕緣、防護(hù)罩、圍欄、安全間隔等措施;間接接觸保護(hù)一 般可采用保護(hù)接地(接零)、保護(hù)堵截、漏電保護(hù)器等措施。
7.人體觸電時(shí)的危險(xiǎn)是什么?
答:人體觸電時(shí),通入人體的電流越大相電流持續(xù)的時(shí)間越長(zhǎng)就越危險(xiǎn)。其危險(xiǎn)程度大致可以劃分為三個(gè)階段:感知-掙脫-室顫。 ①感知階段。因?yàn)橥ㄈ腚娏骱苄。梭w能有感覺(jué)(一般大于0.5mA),此時(shí)對(duì)人不構(gòu)成危害; ②掙脫階段。指手握電極觸電時(shí),人能掙脫的最大電流值(一般大于10mA),此電流雖有一定危險(xiǎn),但可以自己掙脫,所以基本也構(gòu)不成致命的危險(xiǎn)。當(dāng)電流增大到一定程度,觸電者將因肌肉收縮,發(fā)生痙攣導(dǎo)致抓緊帶電體,不能自己掙脫。 ③室顫階段。隨電流加大和觸電時(shí)間延長(zhǎng)(一般大于50mA和ls),將導(dǎo)致發(fā)生心室顫抖,假如不立刻斷開(kāi)電源,將會(huì)導(dǎo)致死亡。 由此可以看出,心室顫抖是人體觸電致死的最主要原因。所以,對(duì)人的保護(hù),常用不引起心室顫抖,作為確定電擊保護(hù)特性的依據(jù)。
8.“30mA?s”的安全性是什么?
答:通過(guò)大量的動(dòng)物試驗(yàn)和研究表明,引起心室顫抖不 僅與通過(guò)人體的電流(I)有關(guān),而且與電流在人體中持續(xù)的時(shí)間(t)有關(guān),即由通過(guò)人體的安全電量Q=I?t來(lái)確定,一般為50mA?s。就是說(shuō)當(dāng)電流不大于50mA,電流持續(xù)時(shí)間在ls以?xún)?nèi)時(shí),一般不會(huì)發(fā)生心室顫抖。但是,假如按照50mA?s控制,當(dāng)通電時(shí)間很短而通人電流較大時(shí)(例如500mA×0.1s),仍舊會(huì)有引發(fā)心室顫抖的危險(xiǎn)。固然低于50mA?s不會(huì)發(fā)生觸電致死的后果,但也會(huì)導(dǎo)致觸電者失去知覺(jué)或發(fā)生二次傷害事故。 實(shí)踐證實(shí),用30 mA?s作為電擊保護(hù)裝置的動(dòng)作特性,不管從使用的安全性仍是制造方面來(lái)說(shuō)都比較合適,與50 mA?s比擬較有1?67倍的安全率(K=50/30=1.67)。從“30mA?s”這個(gè)安全限值可以看出,即使電流達(dá)到100mA,只要漏電保護(hù)器在0.3s之內(nèi)動(dòng)作并堵截電源,人體尚不會(huì)引起致命的危險(xiǎn)。故30mA?s這個(gè)限值也成為漏電保護(hù)器產(chǎn)品的選用依據(jù)。
9.哪些用電設(shè)備需安裝漏電保護(hù)器?
答:《施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范》中劃定,“施工現(xiàn)場(chǎng)所有用電設(shè)備,除作保護(hù)接零外,必需在設(shè)備負(fù)荷線的首端處設(shè)置漏電保護(hù)裝置。”以上劃定講了三個(gè)方面: ①施工現(xiàn)場(chǎng)所有用電設(shè)備都要裝設(shè)漏電保護(hù)器。由于建筑施工露天功課、濕潤(rùn)環(huán)境、職員多變,再加上設(shè)備治理環(huán)節(jié)薄弱,所以用電危險(xiǎn)性大,要求所有用電設(shè)備包括動(dòng)力及照明設(shè)備、移動(dòng)式和固定式設(shè)備等。當(dāng)然不包括使用安全電壓供電和隔離變壓器供電的設(shè)備。 ②原有按劃定進(jìn)行的保護(hù)接零(接地)措施仍按要求不變,這是安全用電的最基本的技術(shù)措施不能拆除。 ③漏電保護(hù)器安裝在用電設(shè)備負(fù)荷線的首端處。這樣做的目的,對(duì)用電設(shè)備進(jìn)行保護(hù)的同時(shí),也對(duì)其負(fù)荷線路進(jìn)行保護(hù),防止因?yàn)榫€路絕緣損壞造成的觸電事故。
10?為什么進(jìn)行了保護(hù)接零(接地)后,還要加裝漏電保護(hù)器?
答:不管保護(hù)接零仍是接地措施,其保護(hù)范圍都是伺限的。 例如“保護(hù)接零”,就是把電氣設(shè)備的金屬外殼與電網(wǎng)的零線連接,并在電源側(cè)加裝熔斷器。當(dāng)用電設(shè)備發(fā)生碰殼故障(某相與外殼碰觸)時(shí),則形成該相對(duì)零線的單相短路,因?yàn)槎搪冯娏骱艽螅杆賹⒈kU(xiǎn)熔斷,斷開(kāi)電源進(jìn)行保護(hù)。其工作原理是把“碰殼故障”改變?yōu)椤皢蜗喽搪饭收稀保瑥亩@取大的短路電流堵截保險(xiǎn)。 然而,工地的電氣碰殼故障并不頻繁,常常發(fā)生的是漏電故障,如設(shè)備受潮、負(fù)荷過(guò)大、線途經(jīng)長(zhǎng)、絕緣老化等造成的漏電,這些漏電電流值較小,不能迅速堵截保險(xiǎn),因此,故障不會(huì)自動(dòng)消除而長(zhǎng)時(shí)間存在。但這種漏電電流對(duì)人身安全已構(gòu)成嚴(yán)峻的威脅。所以,還需要加裝敏捷度更高的漏電保護(hù)器進(jìn)行增補(bǔ)保護(hù)。
二、漏電保護(hù)器的選擇
11.漏電保護(hù)器的種類(lèi)有哪些?
答:漏電保護(hù)器按不同方式分類(lèi)來(lái)知足使用的選型。如按動(dòng)作方式可分為電壓動(dòng)作型和電活動(dòng)作型;按動(dòng)作機(jī)構(gòu)分,有開(kāi)關(guān)式和繼電器式;按極數(shù)和線數(shù)分,有單極二線、二極、二極三線等等。下面按動(dòng)作敏捷度和按動(dòng)作時(shí)間分類(lèi): ①按動(dòng)作敏捷度可分為: 高敏捷度:漏電動(dòng)作電流在30mA以下; 中敏捷度:30~1000mA; 低敏捷度:1000mA以上。 ②按動(dòng)作時(shí)間可分為: 快速型:漏電動(dòng)作時(shí)間小于0.ls; 延時(shí)型:動(dòng)作時(shí)間大于0.1s,在0.1-2s之間; 反時(shí)限型:隨漏電電流的增加,漏電動(dòng)作時(shí)間減小。當(dāng)額定漏電動(dòng)作電流時(shí),動(dòng)作時(shí)間為0.2~1s;1.4倍動(dòng)作電流時(shí)為0.1,0.5s;4.4倍動(dòng)作電流時(shí)為小于0.05s。
12.電子式與電磁式漏電保護(hù)器有何不同?
答:漏電保護(hù)器按脫扣方式不同分為電子式與電磁式兩類(lèi): ①電磁脫扣型漏電保護(hù)器,以電磁脫扣器作為中間機(jī) 構(gòu),當(dāng)發(fā)生漏電電流時(shí)使機(jī)構(gòu)脫扣斷開(kāi)電源。 這種保護(hù)器缺點(diǎn)是:本錢(qián)高、制作工藝要求復(fù)雜。長(zhǎng)處 是:電磁元件抗干擾性強(qiáng)和抗沖擊(過(guò)電流和過(guò)電壓的沖擊)能力強(qiáng);不需要輔助電源;零電壓和斷相后的漏電特性不變。 ②電子式漏電保護(hù)器,以晶體管放大器作為中間機(jī)構(gòu),當(dāng)發(fā)生漏電時(shí)由放大器放大后傳給繼電器,由繼電器控制開(kāi)關(guān)使其斷開(kāi)電源。 這種保護(hù)器長(zhǎng)處是:敏捷度高(可到5mA);整定誤差小,制作工藝簡(jiǎn)樸、本錢(qián)低。缺點(diǎn)是:晶體管承受沖擊能力較弱,抗環(huán)境干擾差;需要輔助工作電源(電子放大器一般需 要十幾伏的直流電源),使漏電特性受工作電壓波動(dòng)的影響;當(dāng)主電路缺相時(shí),保護(hù)器會(huì)失去保護(hù)功能。
13.漏電斷路器有哪些保護(hù)功能?
答:漏電保護(hù)器主要是當(dāng)用電設(shè)備發(fā)生漏電故障時(shí)提供保護(hù)的裝置,安裝漏電保護(hù)器時(shí),應(yīng)另外安裝過(guò)流保護(hù)裝置。當(dāng)采用熔斷器作為短路保護(hù)時(shí),其規(guī)格的選用應(yīng)與漏電保護(hù)器的通斷能力相適應(yīng)。 目前廣泛采用了將漏電保護(hù)裝置與電源開(kāi)關(guān) (自動(dòng)空氣斷路器)組裝在一起的漏電斷路器,這種新型的電源開(kāi)關(guān)具有短路保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、漏電保護(hù)和欠壓保護(hù)的效能。安裝時(shí)簡(jiǎn)化了線路,縮小了電箱的體積和便于治理。 漏電斷路器銘牌型號(hào)其含義如下: 使用時(shí)應(yīng)留意,由于漏電斷路用具有多重防護(hù)機(jī)能,當(dāng)發(fā)生跳閘時(shí),應(yīng)詳細(xì)分清故障原因: 當(dāng)漏電斷路器因短路分?jǐn)鄷r(shí),須開(kāi)蓋檢查觸頭是否有燒損嚴(yán)峻或凹坑; 當(dāng)因線途經(jīng)載跳閘時(shí),不能立刻重新閉合。因?yàn)閿嗦菲餮b有熱繼電器作為過(guò)載保護(hù),當(dāng)泛起大于額定電流時(shí),雙金屬片彎曲使觸頭分開(kāi),必需待雙金屬片天然冷卻恢復(fù) 原狀后,方可使觸頭重新閉合。 當(dāng)因漏電故障造成的跳閘時(shí),必需查明原因排除故障后,方可重新合閘,嚴(yán)禁強(qiáng)行合閘。 漏電斷路器發(fā)生分?jǐn)嗵l時(shí),L般手柄處于中間位置,當(dāng)重新閉合時(shí),需先將操縱手柄向下扳動(dòng) (分?jǐn)辔恢茫共倏v機(jī)構(gòu)重扣合,再向長(zhǎng)進(jìn)行合閘。 漏電斷路器可用于容量較大(大于4.5kw)的動(dòng)力線路不頻繁操縱的開(kāi)關(guān)電器。
14.如何選用漏電保護(hù)器?
答:選擇漏電保護(hù)器應(yīng)按照使用目的和根據(jù)功課前提選用: 按保護(hù)目的選用: ①以防止人身觸電為目的。安裝在線路末端,選用高敏捷度,快速型漏電保護(hù)器。 ②以防止觸電為目的與設(shè)備接地并用的分支線路,選用中敏捷度、快速型漏電保護(hù)器。 ③用以防止由漏電引起的火災(zāi)和保護(hù)線路、設(shè)備為目的的干線,應(yīng)選用中敏捷度、延時(shí)型漏電保護(hù)器。 按供電方式選用: ①保護(hù)單相線路(設(shè)備)時(shí),選用單極二線或二極漏電保護(hù)器。 ②保護(hù)三相線路 (設(shè)備)時(shí),選用三極產(chǎn)品。 ③既有三相又有單相時(shí),選用三極四線或四極產(chǎn)品。 在選定漏電保護(hù)器的極數(shù)時(shí),必需與被保護(hù)的線路的線數(shù)相適應(yīng)。保護(hù)器的極數(shù)是指內(nèi)部開(kāi)關(guān)觸頭能斷開(kāi)導(dǎo)線的根數(shù),如三極保護(hù)器,是指開(kāi)關(guān)觸頭可以斷開(kāi)三根導(dǎo)線。而單極二線、二極三線、三極四線的保護(hù)器,均有一根直接穿過(guò)漏電檢測(cè)元件而不斷開(kāi)的中性線,在保護(hù)器外殼接線端子標(biāo)有"N"字符號(hào),表示連接工作零線,此端子嚴(yán)禁與PE線連接。 應(yīng)當(dāng)留意:不宜將三極漏電保護(hù)器用于單相二線(或單相三線)的用電設(shè)備。也不宜將四極漏電保護(hù)器用于三相三線的用電設(shè)備。更不答應(yīng)用三相三極漏電保護(hù)器代替三相四極漏電保護(hù)器。
15.按照分級(jí)配電的要求,電箱應(yīng)該有幾種設(shè)置?
答:施工現(xiàn)場(chǎng)一般按三級(jí)配電,所以電箱也應(yīng)按分級(jí)設(shè)置,即在總配電箱下,設(shè)分配電箱,分配電箱以下設(shè)開(kāi)關(guān)箱,開(kāi)關(guān)箱以下就是用電設(shè)備。 配電箱是配電系統(tǒng)中,電源與用電設(shè)備之間送電和配電的中樞環(huán)節(jié),是專(zhuān)門(mén)用作分配電力的電氣裝置,各級(jí)配電都是經(jīng)由配電箱進(jìn)行的。總配電箱控制整個(gè)系統(tǒng)的配電,分配電箱控制每一支路的配電。開(kāi)關(guān)箱是配電系統(tǒng)的最末端,再往下就是用電設(shè)備,每臺(tái)用電設(shè)備由自己專(zhuān)用的開(kāi)關(guān)箱控制,實(shí)行一機(jī)一閘。不得幾臺(tái)設(shè)備適用一個(gè)開(kāi)關(guān)箱,防止誤操縱事故;也不要把動(dòng)力與照明控制合置在一個(gè)開(kāi)關(guān)箱內(nèi),防止因動(dòng)力線路故障影響照明。開(kāi)關(guān)箱上接電源下接用電設(shè)備,操縱頻繁、危險(xiǎn)性大,必需引起正視。 電箱內(nèi)各電器元件的選擇,必需與線路和用電設(shè)備相適應(yīng)。電箱安裝垂直、牢固,附近留有操縱空間,地面無(wú)積水、無(wú)雜物,四周無(wú)熱源、無(wú)振動(dòng),電箱應(yīng)防雨、防塵。開(kāi)關(guān)箱間隔被控制的固定設(shè)備不應(yīng)超過(guò)3m。
16.為什么要采用分級(jí)保護(hù)?
答:由于低壓供配電一般都采用分級(jí)配電。假如只在線路末端(開(kāi)關(guān)箱內(nèi))安裝漏電保護(hù)器,固然發(fā)生漏電時(shí),能斷開(kāi)故障線路,但保護(hù)范圍小;同樣,若只在分支干線(分配箱內(nèi))或干線(總配電箱內(nèi))安裝漏電保護(hù)器,固然保護(hù)范圍大,假如某一用電設(shè)備漏電跳閘時(shí),將造成整個(gè)系統(tǒng)全部停電,既影響無(wú)端障設(shè)備的正常運(yùn)行,又不便查謀事故,顯然這些保護(hù)方式都有不足之處。因此,應(yīng)接線路和負(fù)載等不同要求,在低壓干線、分支線路和線路末端,分別安裝具有不同漏電動(dòng)作特性的保護(hù)器,形成分級(jí)漏電保護(hù)網(wǎng)。 分級(jí)保護(hù)時(shí),各級(jí)選用保護(hù)范圍應(yīng)相互配合,保證在末端發(fā)生漏電故障或人身觸電事故時(shí),漏電保護(hù)器不越級(jí)動(dòng)作;同時(shí)要求,當(dāng)下級(jí)保護(hù)器發(fā)生故障時(shí),上級(jí)保護(hù)器動(dòng)作,補(bǔ)救下級(jí)失靈的意外情況。 實(shí)行分級(jí)保護(hù),可使每臺(tái)用電設(shè)備均有兩級(jí)以上的漏電防護(hù)措施,不僅對(duì)低壓電網(wǎng)所有線路末真?zhèn)€用電設(shè)備創(chuàng)造了安全運(yùn)行前提和提供了人身安全的直接接觸與間接接觸的多重防護(hù),而且可以最大限度地縮小發(fā)生故障時(shí)停電的范圍,且輕易發(fā)現(xiàn)和查找故障點(diǎn),對(duì)進(jìn)步安全用電水平和降低觸電事故、保障功課安全有著積極的作用。