漏电保护器又叫漏电开关、触电保安器。它在20世纪50年代开始已作为防止人身触电的一种技术措施在国外出现。经过多年来使用证明,漏电保护器是防止人身触电有效的保护装置。尽管目前由于某些产品质量不良、导线质量不良或使用长久而发生漏电,造成漏电保护器经常动作,但不能因此而否定漏电保护器对防止人身触电的保护作用;但也不能以为安装了漏电保护器就认为一切保险,过分依赖漏电保护器而忽略其他的防护措施。采用漏电保护器时,应同时考虑与其他防护措施的相互配合,这样才能有效地防止触电伤亡事故发生。
漏电保护器目前市场上有电磁式和电子式等类型。电磁式漏电保护器主要由检测元件、电磁式脱扣器和主开关组成。电子式漏电保护器是在电磁式漏电保护器的基础上加装具有比较、放大、整形等功能的电子电路,其保护原理与电磁式相同。根据控制原理分,漏电保护器主要有电流动作型、电压动作型等。目前用的较多的是电流型漏电保护器。
电流动作型漏电保护器由零序电流互感器、脱扣机构及主开关等部件组成。零序电流互感器作为检测元件,可以安装在系统工作接地线上,构成全网保护方式,如图4-11(a)所示;也可安装在干线或分支上,构成干线或分支保护,如图4-11(b)所示。
图4-11 电流型漏电保护器工作原理图
(a)全网保护;(b)支干线保护
全网保护方式的工作原理是:当系统发生人身触电事故时,流过人体的电流经过大地返回变压器中性点,这时在零序电流互感器TAO的二次线圈中产生感应电动势,该电动势加在与之相连的漏电保护器的脱扣线圈L上,当触电电流(或漏电电流)达到某一规定值时,零序电流互感器的二次线圈感应电动势就达到足够大,使脱扣器动作,主开关便迅速切断电源,达到安全保护目的。全网保护方式由于断电范围较大,所以一般只用于规模较小的电网。
图4-12是干线或分支式漏电保护器的工作原理图。正常时,零序电流互感器的环形铁芯中电流的矢量和为零,铁芯中产生的磁通也为零,零序电流互感器二次线圈没有感应电动势产生,漏电保护器不动作;当有人触电或发生其他故障而有漏电电流流入地时,将破坏零序电流互感器环形铁芯中电流平衡状态,在铁芯中将产生交变磁通Φd,零序电流互感器的二次线圈将有感应电动势,其大小决定于零序电流互感器中电流不平衡情况,也就是决定于触电(或漏电)电流大小,当感应电动势达到一定值时,零序电流互感器二次线圈电流I 2足够大时,脱扣器动作,使主开关迅速切断电源,保护人身安全。
电压动作型漏电保护器是因人身触电时有对地电压,根据对地电压大小而动作。电压型漏电保护器常用在中性点不直接接地的小接地电流供电系统中。
安装和使用漏电保护器,除了正确选用外,还必须注意以下问题:
图4-12 支干线漏电保护原理图(www.xing528.com)
(1)装在中性点直接接地电网中的漏电保护器后面的电网零线不准再重复接地,电气设备只准保护接地,不准保护接零,以免引起漏电保护器误动作。
(2)被保护支路应有各自的专用零线,如图4-13所示。相邻保护支路的零线不得就近相连,以免引起漏电保护器误动作。
(3)用电设备的接线应正确无误,如图4-14所示。不能像图中3、4、5、6负载那样接线,以保证漏电保护器能正确工作。
图4-13 相邻分支线路零线不得就近相接
图4-14 正确接线与错误接线
图4-15 M1、M2共用一套接地装置的危险
(4)安装漏电保护器和没有安装漏电保护器的设备不能共用一套接地装置,如图4-15所示。图中电动机M1与M2共用一套接地装置,当未装漏电保护器的M1电动机发生漏电或带电部分碰壳时,电动机M1外壳上的对地电压必然反映到电动机M2的外壳上,当人触及这时已带电的电动机M2的外壳时,就会发生触电事故,因为此时触电电流并不经过漏电保护器,因而漏电保护器不会动作,不能起到安全保护的作用。
装设了漏电保护器的系统,如果发生严重漏电、单相接地短路或有人触电时,漏电保护器应正确动作,若不动作或系统正常时却动作,则说明漏电保护器本身有缺陷,如控制失灵、损坏或与系统配合不当等。此时应及时对漏电保护器进行检查,找出毛病,予以处理。对已损坏的漏电保护器应予以更换。
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