漏电保护器的分类与应用
2010-08-15邢海军
邢海军
(四平市科学技术研究院,吉林 四平 136000)
1 漏电保护器简介
随着家用电器的普及,人们与电接触的机会越来越多,用电设备发生故障导致人员触电伤亡也时有发生。为了人身安全与设备安全,漏电保护器作为一项有效的电气安全技术装置已经被广泛使用,并起到了举足轻重的作用,老百姓通俗地称它为保安器、保命器。在低压220/380V中性点直接接地电网中,为了防止设备漏电,减少触电伤害,当前广泛采用漏电断路器。按其工作原理有电压动作型和点流动作型两种,目前,多采用电流动作型漏电断路器。
电流动作型漏电断路器由断路器、零序电流互感器、失压脱扣器、半导体放大器、高灵敏继电器等组成。在正常用情况下,通过零序电流互感器三相四线的合成电流等于零,互感器铁心中的磁通也为零,互感器的次级无信号输出,断路器不动作。当有人不慎触电时,触电电流不经零线而由大地回到变压器中性点,这时,互感器三相四线的合成电流不等于零,于是铁心中产生磁通,使次级输出信号给半导体放大器,经检波放大后,使高灵敏继电器动作,其常闭触电打开,断路器的失压脱扣线圈失电使断路器跳闸,切断电源,起到保护作用。半导体放大器的直流电源,由断路器的失压脱扣器的次级交流电源通过整流、滤波后取得。从零序电流互感器检测信号到断路器切断电源,其全过程一般不超过0.1s,可有效的起到触电保护作用,还可以防止引起火灾、爆炸等事故。现我国批准使用的触电保护器的漏电电流由30mA降为20mA,断电动作时间由0.1s降为0.01s,是更为安全可靠的漏电断路器。
2 漏电保护器的分类
漏电保护器可以按其保护功能、结构特征、安装方式、运行方式、极数和线数、动作灵敏度等分类,这里主要按其保护功能和用途分类进行叙述,一般可分为漏电保护继电器、漏电保护开关和漏电保护插座三种。
(1)漏电保护继电器是指具有对漏电流检测和判断的功能,而不具有切断和接通主回路功能的漏电保护装置。漏电保护继电器由零序互感器、脱扣器和输出信用卡号的辅助接点组成。它可与大电流的自动开关配合,作为低压电网的总保护或主干路的漏电、接地或绝缘监视保护。当主回路有漏电流时,由于辅助接点和主回路开关的分离脱扣器串联成一回路。因此辅助接点接通分离脱扣器而断开空气开关、交流接触器等,使其掉闸,切断主回路。辅助接点也可以接通声、光信号装置,发出漏电报警信号,反映线路的绝缘状况。
(2)漏电保护开关是指不仅它与其它断路器一样可将主电路接通或断开,而且具有对漏电流检测和判断的功能,当主回路中发生漏电或绝缘破坏时,漏电保护开关可根据判断结果将主电路接通或断开的开关元件。它与熔断器、热继电器配合可构成功能完善的低压开关元件。目前这种形式的漏电保护装置应用最为广泛,市场上的漏电保护开关根据功能常用的有以下几种类别:①只具有漏电保护断电功能,使用时必须与熔断器、热继电器、过流继电器等保护元件配合;②同时具有过载保护功能;③同时具有过载、短路保护功能;④同时具有短路保护功能;⑤同时具有短路、过负荷、漏电、过压、欠压功能。
(3)漏电保护插座是指具有对漏电流检测和判断并能切断回路的电源插座。其额定电流一般为20A以下,漏电动作电流6~30mA,灵敏度较高,常用于手持式电动工具和移动式电气设备的保护及家庭、学校等民用场所。
3 漏电保护器的选用原则
国家为了规范漏电保护器的正确使用,相继颁布了《漏电保护器安全监察规定》(劳安字(1999)16号)和《漏电保护器安装与运行(GB13955-92)等一系列标准和规定。
依据这些标准和规定,我们在选用漏电保护器时应遵循以下主要原则。
(1)购买漏电保护器时应购买具有生产资质的厂家产品,且产品质量检测合格。目前市场上销售的漏电保护器有不少是不合格品。2002年10月28日,国家质检总局公布漏电保护器产品质量柚查结果,有20%左右的产品不合格,其主要问题为:有的不能正常分断短路电流,消除火灾隐患;有的起不到人身触电的保护作用;还有一些不该跳闸时跳闸,影响正常用电。
(2)应根据保护范围、人身设备安全和环境要求确定漏电保护器的电源电压、工作电流、漏电电流及动作时间等数。
(3)电源采用漏电保护器做分级保护时,应满足上、下级开关动作的选择性。一般上一级漏电保护器的额定漏电电流不小于下一级漏电保护器的额定漏电电流,这样既可以灵敏地保护人身和设备安全,又能避免越级跳闸,缩小事故检查范围。
(4)手持式电动工具(除Ⅲ类外)、移动式生活用家电设备(除Ⅲ类外)、其他移动式机电设备,以及触电危险性较大的用电设备,必须安装漏电保护器。
(5)建筑施工场所、临时线路的用电设备,应安装漏电保护器。这是《施工现场临时用电安全技术规范(JGJ46-88)中明确要求的。机关、学校、企业、住宅建筑物内的插座回路,宾馆、饭店及招待所的客房内插座回路,也必须安装漏电保护器。
(6)安装在水中的供电线路和设备以及潮湿、高温、金属占有系数较大及其他导电良好的场所,如机械加工、冶金、纺织、电子、食品加工等行业的作业场所,以及锅炉房、水泵房、食堂、浴室、医院等场所,必须使用漏电保护器进行保护。
(7)固定线路的用电设备和正常生产作业场所,应选用带漏电保护器的动力配电箱。临时使用的小型电器设备,应选用漏电保护插头(座)或带漏电保护器的插座箱。
(8)漏电保护器作为直接接触防护的补充保护时(不能作为唯一的直接接触保护),应选用高灵敏度、快速动作型漏电保护器。一般环境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时,不会使触电者产生病理性生理危险效应。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。
(9)对于不允许断电的电气设备,如公共场所的通道照明、应急照明、消防设备的电源、用于海盗报警的电源等,应选用报警式漏电保护器接通声、光报警信号,通知管理人员及时处理故障。
4 漏电保护器的安装
除应遵守常规的电气设备安装规程外,还应注意以下几点:①漏电保护器的安装应符合生产厂家产品说明书的要求。②标有电源侧和负荷侧的漏电保护器不得接反。如果接反,会导致电子式漏电保护器的脱扣线圈无法随电源切断而断电,以致时间通电而烧毁。③安装漏电保护器不得拆除或放弃原有的安全防护措施,漏电保护器只能作为电气安全防护系统中的附加保护措施。④安装漏电保护器时,必须严格区分中性线和保护线。使用三极四线式和四极四线式漏电保护器时,中性线应接入漏电保护器。经过漏电保护器的中性线不得作为保护线。⑤工作零线不得在漏电保护器负荷侧重复接地,否则漏电保护器不能正常工作。⑥采用漏电保护器的支路,其工作零线只能作为本回路的零线,禁止与其他回路工作零线相连,其他线路或设备也不能借用已采用漏电保护器后的线路或设备的工作零线。⑦安装完成后,要按照《建筑电气工程施工质量验收规范(GB50303-2002)3.1.6条款,即“动力和照明工程的漏电保护器应做模拟动作试验”的要求,对完工的漏电保护器进行试验,以保证其灵敏度和可靠性。试验时可操作试验按钮三次,带负荷分合三次,确认动作正确无误,方可正式投入使用。
5 结语
使用漏电保护器的同时,原有的保护措施不能拆除,应该继续使用。如:接零、接地保护等。即使额定漏电动作电流小于30mA的漏电保护器,也不能作为唯一的直接接触保护,只能作为直接接触的补充保护,同时操作人员还要严格遵守安全操作规程。只有这样,才能防止发生意外事故,确保安全。
[1]丁昱.工业企业供电[M].北京:冶金工业出版社,2002.
[2]GB13955-92,漏电保护器安装与运行标准和规定[S].