漏电保护器的选用和检修方法

1.漏电保护器的分类和工作原理

1)分类在低压电路中,许多场合都采用漏电保护器作为防止人身触电和防止漏电的安全电器。漏电保护器是触电保安器、漏电保护断路器、剩余电流断路器、漏电开关等漏电保护元件的统称,有的漏电保护器还具有过载、短路、过电压、欠电压等多种保护功能。根据工作原理的不同,漏电保护器分为电压型和电流型。电压型漏电保护器电路简单,但它的检测性能差,动作不稳定,已被电流型漏电保护器所取代。

电流型漏电保护器是目前用得最多、最理想的漏电保护装置,其外形如图1-77所示。电流型漏电保护器又分为电磁式和电子式两种,这两种漏电保护器都采用零序电流互感器作为检测元件,电磁式漏电保护器采用释放式漏电脱扣器作为判断元件,自动开关作为执行元件。灵敏度较电子式差,一般以30mA为限,抗振动能力也差,但绝缘耐压能力和耐雷电冲击能力强,受电源电压、环境温度影响较小。

图1-77 漏电保护器的外形

电子式漏电保护器是在电磁式漏电保护器的基础上加以改进,将零序电流互感器检测到的微弱漏电信号经电子电路放大、比较、整形等处理后,通过电子放大电路触发脱扣机构,再驱动自动开关断开电源。电子式漏电保护器的灵敏度较高,耐机械冲击能力强,但耐雷电冲击能力差,电源电压及环境对其特性都有一定的影响。

图1-78为电流型漏电保护器电路原理图。图中QF为断路器,TA为零序电流互感器,L为脱扣器线圈,A为电磁脱扣器线圈(电磁式)或电子电路组成的控制电路(电子式)。SB为试验按钮,它和电阻R₁组成试验回路,试验回路的两端接在TA输入端和输出端的不同相的导线上,以便按下SB时,在TA中流过一个模拟的接地故障电流,检查漏电保护器是否正常。

2)工作原理接通电源,正常情况下,无漏电电流,环形的零序电流互感器检测不到漏电电流(矢量和等于零),其二次绕组中无感应电动势,漏电保护器不动作。

当负载漏电时,环形的零序电流互感器将检测到的触电或漏电电流转换成二次回路的电压或电流信号。对于电磁式漏电保护器,该信号加在漏电脱扣器的线圈上,对于电子式的漏电保护器,该信号则通过电子放大电路后触发脱扣器动作,将电源切断,防止触电事故的发生。

2.漏电保护器的选择

漏电保护器必须选用国家认定许可的合格产品(符合GB6829的有关规定),还应根据类型、供电方式、环境条件、额定电流、接触方式、电压等级及安装地点的泄漏电流、接地电阻、动作参数等因素来选择合适的型号。使其技术额定值与被保护线路或设备的技术参数相配合。

图1-78 电流型漏电保护器原理图

a)二极 b)三极三线 c)四极三线 d)四极四线

1)形式的选择一般情况,为保证动作可靠,应优先选择电流型漏电保护器;为防止过载及短路故障损坏漏电保护器,可选择带有过载和短路双重保护功能的漏电保护器,以省去断路器、熔断器,减少元件和费用。此外,还应根据现场工作条件来确定,在多尘的地方,应选用防尘型漏电保护器;在有腐蚀性的特殊环境,应选用防腐型;在易燃易爆场合,应选用防爆型等。

2)极性的选择一般单相电气设备可选用两极漏电保护器,三相三线负载则选用三极三线式漏电保护器,三相四线制负载或单相用电设备与三相用电设备共用的电路,应选用三极四线或四极四线式漏电保护器。

3)技术参数的选择应使其主要技术参数与被保护线路或设备的技术参数相配合,以防止误动或拒动。漏电保护器的主要技术参数有主触点额定电流、额定漏电动作电流、额定分断时间。

①主触点额定电流是指主触点长期工作可以通过的电流值,它必须大于实际负载电流。

②额定漏电动作电流是指人体触电后流过人体的电流多大时漏电保护器才动作,它反映的是漏电保护器动作的灵敏度。为保证漏电保护的灵敏度,最好采用分两级保护。上一级采用中、低灵敏度的,下一级选用高灵敏度的。作为安全防火,漏电动作电流可选用50～100mA的漏电保护器。作为人身安全保护用,应选用漏电动作电流不大于30mA的漏电保护器,如一般家庭装于配电板上的,可选用额定漏电动作电流为15～30mA的漏电保护器;对某一电气设备用的漏电保护器,其额定漏电动作电流应为5～10mA。

③额定分断时间是指漏电保护器检测到漏电信号到切断电源的动作时间,防止人身触电时,必须选用能在0.1s以内动作的快速漏电保护器或具有反时限特性的漏电保护器。

④特殊场所的漏电保护器,如医院中的医疗设备,应选用动作电流为6mA的快速动作型漏电保护器;水中工作的电气设备,应选用动作电流为6～10mA,具有反时限特性的漏电保护器,如使用36V以下的安全电压,应使用15mA以下的快速漏电保护器。

3.漏电保护器的安装接线

(1)安装点的确定

安装地点要远离电磁场、高温、粉尘、强烈振动、阳光直射的场所,如安装环境特殊,应采取防腐、防潮或防热等措施,或改用相应特殊场所的漏电保护器。一般安装在配电箱的总刀开关后面,如作为某一个用电器的漏电保护,则应安装在此用电器的进线电源处,作为电源开关。

(2)安装接线

1)应检查系统的保安方式(接地或接零),搞清保护设备相数,搞清说明书上的接线图。

2)一般漏电保护器,应垂直安装,倾斜度不应超过5°。

3)不同动作方式及功能的漏电保护器,其接线也有所不同:

•电磁式漏电保护器,由于无过载和短路保护功能,应在其前面加装熔断器或断路器。电磁式漏电保护器与刀开关和熔断器联合接线如图1-79所示;电磁式漏电保护器与断路器联合接线如图1-80所示。

图1-79 电磁式漏电保护器与刀开关和熔断器联合接线

a)原理图 b)接线图

图1-80 电磁式漏电保护器与断路器联合接线

a)原理图 b)接线图

•电子式漏电保护器,如DZL18、DLK型,采用熔断器作其过载及短路保护时,熔断器应装在其输出端,以保证中性线上的熔断器熔断后,再有人触电时,漏电保护器仍起作用,如图1-81。如果熔断器接于漏电保护器之前,当线路出现过载或短路故障,且只有中性线上的熔丝熔断时,漏电保护器会拒动,仍有触电的可能。

•具有过载和短路双重保护功能的漏电保护器(或漏电断路器,如DZL30、E4EB等系列),不用再安装过载和短路器件。其接线如图1-82所示。(www.xing528.com)

•单相与三相负载混用的配电线路,应尽量将各单相负载均匀分布在三相线路中,以减少三相的不平衡电流。

4)应按规定接线,即电源进线应接在漏电保护装置的电源侧,出线应接在下方的负载侧,如果把进线、出线接反了,会影响漏电保护器的接通与分断能力。

5)装在单相线路的两极漏电保护器,应将中性线和相线接入漏电保护器;装在三相四线线路上的四极漏电保护器,不管负载侧中性线是否使用,也应将三根相线和中性线一块接入,以便试验其性能。经过漏电保护器的负载,不得与未经该漏电保护器的相线、中性线有电气连接,各漏电保护器相线、中性线也不得相互连接、混用或跨接,相线与中性线不得接反,否则会造成漏电保护器误动。如图1-83所示。

图1-81 电子式漏电保护器接线

a)与熔断器的配合接线 b)与断路器的配合接线

图1-82 具有过载和短路双重保护功能的漏电保护器接线

图1-83 经过漏电保护器的相线、中性线不得与相邻回路相互混用

6)安装漏电保护器后,被保护设备的金属外壳,按规定作保护接地或保护接零;但专用保护线不可接入漏电保护装置,应接在设备外壳的接地点。

7)在接零系统,若使用单相或三相四线的漏电保护器,经过漏电保护器后,中性线必须与大地绝缘,不得兼作保护线使用,也不可重复接地,其重复接地只能在电源侧。如图1-84所示。

图1-84 经过漏电保护器的中性线不可作保护线

a)错误 b)正确

(3)安装、投运后的检查和试验

1)检查接线漏电保护器按规定安装好后,对照接线图重新检查接线。

2)检查开关机构检查开关是否灵活,有无卡涩现象。

3)测量绝缘电阻用万用表测相间、相线与外壳(地)间的绝缘不应小于2MΩ。注意对电子式漏电保护器,不得用绝缘电阻表摇测其绝缘电阻,以免绝缘电阻表产生的高压加在漏电保护器上将其内部的电子元器件击穿。

4)空载通电检查在空载状态下,将手柄扳在合闸位置,利用试验按钮验证漏电保护器能否正确动作,重复3次。注意不得以人体作试验,以免发生触电事故。

5)带负载通电检查带负载分、合开关3次,不应有误动作。

6)投运后,应每月检查一次其动作功能,确保漏电保护器正常运行。

检修技能宝典

4.漏电保护器的检修

(1)漏电保护器不能闭合

1)漏电保护器的动作电流低于电路正常泄漏电流时,漏电保护器不能投入运行,应更换合适的漏电保护器,使漏电保护器的额定不动作电流不小于电气线路和设备的正常泄漏电流最大值的2倍。

2)操作机构有卡阻或滑脱现象,应修理或更换。

3)被保护电路或设备有漏电,应检明原因后修复。

(2)漏电保护器经常断开

1)被保护电路或设备有不稳定漏电,应查出故障点,并予以修复。

2)漏电动作电流偏小,应更换合适的漏电保护器。

3)漏电保护器误动。一般由于选择、安装接线不正确。另外对于水银灯或荧光灯过多的照明电路,由于充电电流过大,也会引起漏电保护器误动,应减少水银灯或荧光灯的数量或更换一次与二次侧绝缘的镇流器。

(3)保护器动作后,应怎样检查处理

漏电保护器动作后,应仔细检查,检查未发现事故障原因时,可试送电一次,如果再次动作,不得连续强行送电,必须查出原因。在未确定漏电保护器损坏时,不能拆除漏电保护器强行送电。必要时应用合格的专用仪器做以下动作特性试验:

1)测量漏电动作电流值和漏电不动作电流值。

2)测试分断时间。