对接地故障不同方式的探讨

汤和营

(黑龙江省旭正建设工程监理有限公司，黑龙江 哈尔滨 150000)

用电设备正常运行时，相线与N (零线)进入零序电流互感器的电流相等，方向相反，两电流在互感器中产生的磁通相互抵消，互感器二次侧无感应电流信号输出，开关维持导通状态;当设备出现相对外壳漏电故障，相线电流在互感器中产生的磁通大于N 线电流产生磁通，零序电流互感器中出现剩磁通并感应出电流信号，经放大后驱动开关执行机构跳闸，切断电源。可见，使漏电开关起到保护作用，零序电流互感器中不可缺少剩磁通，既相线电流大于零线电流是必要条件。要满足这一条件，安装接线必须正确，否则达不到预想效果。

一、漏电开关的正确安装

安装漏电开关，必须掌握低压配电系统的接地形式、区别状况，然后才能正确接线。

(1)TN 系统(电力系统中中性点直接接地的保护接零形式)，原则上电气设备外壳均连接PE 线(保护零线)或PEN线保护、工作合用零线，对于整个系统采用TN 有困难的，装设漏电开关后采用局部TT 系统。

TN 系统的接地方式应满足:

式中;Zs——接地故障回路的阻抗;

Ia——保证保护电器在规定的时间内自动跳闸电流A;

U0——相对地标称电压V。

(2)TT 系统(电力系统中中性点直接接地的保护接地形式)电器设备外壳连接不共用电源中性点接地的保护接地装置。

TT 系统的接地方式应满足;

式中R—外壳的接地电阻欧姆

二、常见安装错误

漏电开关的安装过程中，容易出现下列几种似是而非的错误，现分析如下:

(1)在TN 系统中，PEN 引线位置不当。

式中:I——进入漏电开关的相线电流;

I’——进入漏电开关的N 线电流:

I1、△I 分别为负载的工作电流和对外壳的漏电电流。

从式(4)可知，漏电开关的零序电流互感器中无剩磁通，即使△I 超过保护动作值，也不能使漏电开关跳闸，因此起不到漏电保护作用。

(2)在TN 系统中，仅以大地作为接地保护。

负载外壳既不接零又无接地装置，仅以电器设备安装在大地上，或临时随便插段钢筋进大地作为接地板。接地电阻过大，满足不了式(2)，故障时，即使外壳呈现的电压超过50V也不能使漏电开关跳闸。

由此可见，负载发生接地故障时，漏电开关中零序电流互感器产生的剩磁通大于实际漏电流△I 产生的磁通，容易使漏电开关发生误跳闸。

三、应用范围

工程设计中，首先要了解哪些场合适合装漏电开关。根据国家有关行业的设计规范，下列电气设备和场所的配电线路必须安装漏电开关:

(1)安装在潮湿、强腐蚀性等环境恶劣场所的电器设备;(2)暂设临时用电的电器设备:(3)宾馆、饭店及招待所的客房内插座回路;(4)机关、学校、企业、住宅等建筑物内的插座回路;(5)游泳池、喷水池、浴池的水中照明设备:(6)安装在水中的供电线路和设备;(7)医院中直接接触人体的电气医用设备。

四、漏电开关的参数选择

选择漏电开关，应注意一下几种参数的选定:

1.额定电压电流值

根据被保护设备线路是三相或单相供电，选择额定电压380V 或220V，漏电开关的额定电流应大于线路总负荷电流。

2.额定动作电流值

参照有关规范，可按下列数据选定;

(1)手握式用电设备为15mA;(2)环境恶劣或超市场所的用电设备为15～10mA;(3)医疗电气设备为6 mA;(4)建筑施工工地的用电设备未15～30 mA;(5)家用电器回路为30 mA;(6)成套开关柜分配电盘等为100 mA;(7)防止电气火灾为300 mA。

五、安装两极漏电保护器

只在插座回路上安装漏电保护器的做法不能防范插座回路以外电气线路和设备电弧性接地故障引起的电气火灾。在电源进线上再安装一极漏电保护器，其额定动作电流为300 mA，并带有约0.15s 的延时，以插座回路上的漏电保护器有选择性配合。增加这一极漏电保护器对电气投资略有增加，但对防范常见多发的危险接地电弧火灾却是至关重要的。另外不可实现地建筑物配电线路电弧性和金属性的接地故障进行保护。

六、三四极和二极漏电保护器的应用

电气安全的一个基本要求是尽量减少开关电器的极数和触头数以及线路的连接点，所以，应尽可能限制在中性线增加触头。另一种误解，即认为带有单相负荷的三相漏电保护器应采用四极的。其实漏电保护器的标准名称是“剩余电流动作保护器”，它只能在回路中出现剩余电流(如绝缘损坏引起的对地泄漏电流)时动作，而与回路不平衡电流毫不相干。因此，这些误解造成了现时一些四级漏电保护器的应用过滥。

七、采用电子式漏电电保护器应注意的事项

电子式漏电保护器制作简单，价格低廉，是我国广泛采用的漏电保护器类型。但它不同于电磁式漏电保护器类型，电磁式漏电保护器用故障电流的能量来脱扣，而电子式漏电保护器是用故障回路的残压来脱扣(发生接地故障时，回路电压下降，此残压指故障时漏电保护器接线端子上的电压，不实指公用电网的电压负偏差)。当接地故障点靠近漏电保护器时，其值过低，不能使漏电保护器动作来避免事故的发生。因此，采用电子式漏电保护器时，应注意漏电保护器的安装位置不能离插座太近，以保证漏电保护器处有足够的故障残压。另外，当回路的中性线断线时，回路上的电子式漏电保护器也将因失压而不能动作，这时如果手持绝缘损坏的手握式和移动式设备将是十分危险的。因此，在使用电子式漏电保护器时，要考虑上述因素。

［1］朱声石.自耦变压器零差保护的讨论［J］.电力自动化设备，2003.10.

［2］王维俭.变压器运行的不良反思［J］.电力自动化设备。200l，21.