电流动作装置在安装使用中应注意的问题
2015-03-03简树青
简树青
摘要:电力能源在使用过程中容易出现电力事故,从而影响人们安全生产和稳定生活的需求,低压线路中使用剩余电流动作保护装置已经可以对低压电路中的触电事故和电力设备引起的火灾事故进行规避。文章通过实际调查和翻阅相关资料提出了剩余电流动作保护装置的作用原理和使用规范,对剩余电流动作保护装置的常见故障修理进行了完善。
关键词:剩余电流;动作保护装置;用电安全;电力能源;电力故障;低压电路 文献标识码:A
中图分类号:TM461 文章编号:1009-2374(2015)36-0123-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.36.061
按照国家电力行业对剩余电流动作保护装置定义和标准,在规定的条件下剩余电流达到或者超出规定其极限值的情况下将会发生自动切断电源的行为,保护电气设备和附近用电人员的安全。剩余电流动作保护装置中的剩余电流的概念界定为经过剩余电流保护器主回路的电流量和有效值,剩余电流动作保护装置是一种适用于低压电路中的对直接触电和间接触电进行保护的电气设备,它的触发信号是剩余电流的量,以剩余电流达到规定数值为界限进行对电路的控制,从而达到保护人们生命财产安全的目的。现实生活中有的剩余电流动作保护装置不可靠,反而造成了用电事故的高发生率,研究剩余电流动作保护装置的安装、维修和保持其可靠性是对此类保护设备进行技术性提高的重要途径,也是当前该行业内的重点。
1 电路漏电的危害
第一,漏电是低压电路和日常电气设备使用中经常遇见的用电事故,线路漏电具体分为配电设备故障和使用电气电力故障,用电电流不大,但是长时间小面积的过热容易导致火灾发生事故,造成局部火灾,遇到易燃物品容易发生爆炸事故。第二,现代低压线路的电器大部分都不具备防火和隔热功能,电气设备在长时间使用或者使用维护不当的情况下就容易导致线路老化和漏电事故的发生,由于过电流保护的整定电流都是电流值较大的设备,长期出现这种故障就容易导致用电设备的损坏。第三,人体和电流直接接触会产生触电事故,触电事故主要分为两种:(1)正常情况下的直接接触到电路电流;(2)间接触电事故是指电气设备在正常的使用过程中不可能带电,但是由于电路老化和电气设备故障导致电气带电事故发生,正常情况下低于额定电压的电流通过人体是不会造成很大危害的,但是电流对人体是否会产生危害关键看电流大小、接触时间长短、电流特征、外部环境等因素。当电流达到12mA时就会造成身体肌肉颤抖失去运动能力,当电流达到51mA左右时将直接导致人体心脏停止跳动,血液循环不畅而导致大脑中枢神经坏死,如果电流通过脊髓神经将可能引发人体的高位截瘫,这些都是电气事故对人体的危害。
2 剩余电流动作保护装置的工作原理
剩余电流动作保护装置又称剩余电流保护器,各个国家和地区对其命名不统一,但是其原理相同,剩余电流动作保护装置主要靠电流感应进行判断。它与电压动作保护一起,组成了漏电保护系统,在接地点和电源中性点之间安装元件是电压动作保护装置,如果发生漏电事故就会引起中性点电压的变化,进而切断电源,这是电压漏电保护装置的工作原理,其缺点是不能对多台工作设备进行漏电保护。一台剩余电流保护器只能保护一台电气设备。剩余电流动作保护装置由以下部分组成,如执行机构、监测元件、中间环节等。剩余电流监测是一个感应装置,该部件能把收集到的电压电流转换成信号,执行系统收到信号之后需要进行分析并立即执行(迅速切断电源),电流式动作保护装置成本低,灵敏度高、抗干扰能力强、环境适应性普遍、受电压影响较小。
3 剩余电流动作保护装置常见故障分析
剩余电流常见故障主要有安装错误和使用错误导致频繁跳闸、无法使用或者使用性能丧失等问题。误动作产生原因,由于操作引起的过电压,通过负载侧的对地电容形成对地电流。在零序电流互感器的感应脉冲电压并引起误动作。此外,过电压也可以从电源侧对保护器施加影响(如触发可控硅的控制极)而导致误动作。当分断空载变压器时,高压侧产生过电压,这种过电压也可导致保护器误动作。对策和解决办法是选用冲击电压不动作型保护器,用正反向阻断电压较高的(正反向阻断电压均大于1000V以上)可控硅取代较低的可控硅。雷电过电压引起的误动作:雷电过电压通过导线、电缆和电器设备的对地电容,会造成保护器误动作。解决的办法是:使用冲击过电压不动作型保护器,选用延时型保护器。剩余电流和电容电流引起的误动作:在一般情况下,三相对地电容差别不大。因此,三相的对地形成的电流矢量和为零,保护器不会动作。如果开关电器各相合闸不同步或因跳动等原因,使各相对地电容不同等充电,就会导致保护器误动作。在无法避免电容电流的地方,应使用合闸同步性能良好的开关电器。适当调大保护器的动作电流值。应尽可能减小导线的对地电容,如导线布置远离地面,保护器尽可能靠近负载安装。
剩余电流动作保护器的错误安装,保护器零序TA安装位置不对:配变外壳接地、中性线接地和避雷器接地,三者共接在一个接地装置上,通常称为“三位一体”。中性线应先穿过保护器的零序TA后,再和配变外壳接地线、避雷器接地线相连接共同接地。如果中性线接地线和避雷器接地线连接后再穿过保护器的零序TA接地,就有可能在雷电时影响剩余电流动作保护器的正常运行,剩余电流动作保护器的安装位置错误,一般情况下选保护器的辅助电源都取自被保护电源,因此应该把保护器的辅助电源接在熔断器前边,即电源→保护器→熔断器→用电设备,而不能安装在熔断器的后边。因为一旦熔丝熔断将会使保护器失去电源,发生触电时不能正确动作因而出现触电事故。对于不用辅助电源的保护器就不用考虑。
4 维护电流动作保护装置正常运行的措施
剩余电流动作保护装置经常发生故障是多种因素共同造成的,根据实践经验来看,必须选择正确的配置,尤其是选择正确的低压配电装置和配电变压器一侧的动作保护装置。在选用剩余电流动作保护装置产品时一定要认准具备产品质量合格和具备质保的动作保护装置,对所采购的剩余电流动作保护装置主动进行性能测试,保证动作值处于可使用范围之内。以动作时间小于国家标准为佳,采用自动重合的保护装置使用方便,对保护装置可靠性的提高和电力工作者劳动效率的提高有很大的提升,在查找线路故障的时候采用两个不同电压的回路进行供电,用一台总保护装置进行保护。对动作保护装置的用户侧安装设定其电流最大值为30毫安,电流值按照正常电流的1.6倍设定,如果是潮湿环境中则对电流动作值缩小,动作反应速度提高其设定值,一般按照0.1s设计。另外对在不同的用电环境下用不同的用电保护装置,主要分为三相三线、三相四线、单相负荷用电设备。该电流动作保护装置按照保护范围内能够承受的最大电流来保护该装置。
选择质量过硬的剩余电流动作保护装置只是其中一项内容,对这些高质量的产品进行合理安装才是漏电保护装置顺利实现安全运行的保证,安装该设备时要核对相关数据并进行注意。首先是绝缘性能监测,绝缘性能一般不会出现问题,但是出现问题就是事故性问题,通过外观检查就能甄别;其次严格按照产品的适应能力和说明书进行产品的安装,尤其是相关线路不得违规接入,中性线接入错误就会直接导致电流动作保护装置的频繁跳闸,有的用户因为找不到跳闸原因就直接关闭了电流保护装置或拆除该感应线圈直接供电,造成触电事故和安全隐患。如果以上步骤都能顺利完成,接下来就是要进行运行试验,对试验进行全程记录,现在国内市场上人工固定档位的漏电保护装置大部分已被淘汰,现用最多的是具有智能检测和调节的剩余电流动作保护装置,总保护装置动作的时间上也比手动调节档位更灵敏,在防止雷击时必须在变压器端口安装总保护装置,通常采用具备避雷性能的氧化锌避雷器。
对保护装置要做好管理和维护工作。安装好保护装置难度并不大,要保证其后期运行良好必须对其运行进行高标准严要求,一般情况下故障问题多来源于用户端口,对于这一现象,可以把总保护装置和电流动作保护装置的每个端口检查作为低压线路员工考核的重要指标,保证其跳闸率不能高于规定值,为了减轻故障发生时候电力员工的工作量,在日常应该定期举行用户培训和讲座,给用户讲解其工作原理和简单的判断知识,让接受培训的用户都能够处理简单的家庭电气漏电事故。在漏电保护装置的保护问题上要保证厂家提供的产品没有质量问题,要建立和生产厂家之间的产品质量保险制度,一旦因漏电保护装置问题引发用户人身和财产安全问题由厂家承担责任,追究厂家相关法律责任。制定固定周期检查制度,保证每条三相负荷电流及矢量和负荷电流值最小。在使用以上措施后,将电气设备金属外壳保护接地,在潮湿用电环境下采取安全电压、网罩、绝缘垫等多项保护措施防止漏电事故发生。
5 结语
剩余电流动作保护装置是对人身和财产安全保护的重要设备,是低电压地区保护电力系统稳定运行的基础设施,文章通过对大量实践经验进行总结发现剩余电流动作保护装置的稳定性和可靠性经常出现故障时原因较多,主要是安装使用不当的问题,加强常见故障的宣传和培训增强普通用户对常见故障的排除能力是保证电力系统稳定运行的重要手段。
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(责任编辑:黄银芳)