解析漏電保護器的安全性能

摘要:隨著人民的生活水平不斷地提高，電冰箱、電視機、洗衣機、空調、電飯煲、微波爐等等，被眾多居民普遍使用。在使用這些家用電器時，如何保護人身與設備的安全，引起了國內外人士的廣泛關注。因此，對建筑電氣的設計和施工也提出了更高的要求。

關鍵詞:漏電保護器 安全性能

1安裝漏電保護器的重要性

保護接零一般采用TN-C-S系統(tǒng)或TN-S系統(tǒng)，也就是在電源入戶之前將零線重復接地，且重復接地電阻≤10Ω。而在進戶之后，工作零線N與保護零線PE則須分開。此時，PE線與所有用電設備金屬外殼通過三孔插座的接地孔連接起來。而零線在引入配電箱后，應當和相線一樣對地絕緣。如果發(fā)生相線碰殼短路情況時，短路電流則經零線和接地極構成閉合回路。這時回路阻抗很小，短路電流很大，從而此較大的短路電流致使保護開關跳閘，切斷電源回路，達到安全保護的目的。

2漏電保護器的工作原理

漏電保護器是由零序電流互感器、漏電脫扣器、脫扣機構、主開關、實驗按鈕等五部分組成。倘若發(fā)生被保護設備的接地故障電流作用于漏電保護器的漏電脫扣器上的情況，其電流超過預定值時，則會立即出現(xiàn)開關跳閘，從而切斷了故障電路。一般來說在正常情況下，各相電流的相量和等于零。由此，各相電流在零序電流互感器鐵芯中感應的磁通量之和也等于零。這時，由于零序電流互感器的二次側繞組無信號輸出，主開關仍處于閉合狀態(tài)，電源繼續(xù)向負載方向供電。

3漏電保護器額定漏電動作電流的選擇

正確合理地選擇漏電保護器的額定漏電動作電流非常重要:一方面在發(fā)生觸電或泄漏電流超過允許值時，漏電保護器可有選擇地動作;另一方面，漏電保護器在正常泄漏電流作用下不應動作，防止供電中斷而造成不必要的經濟損失。

漏電保護器的額定漏電動作電流應滿足以下三個條件:

①為了保證人身安全，額定漏電動作電流應不大于人體安全電流值，國際上公認30mA為人體安全電流值;②為了保證電網可靠運行，額定漏電動作電流應躲過低電壓電網正常漏電電流;③為了保證多級保護的選擇性，下一級額定漏電動作電流應小于上一級額定漏電動作電流，各級額定漏電動作電流應有級差112～215倍。

第一級漏電保護器安裝在配電變壓器低壓側出口處。

該級保護的線路長，漏電電流較大，其額定漏電動作電流在無完善的多級保護時，最大不得超過100mA;具有完善多級保護時，漏電電流較小的電網，非陰雨季節(jié)為75mA，陰雨季節(jié)為200mA;漏電電流較大的電網，非陰雨季節(jié)為100mA，陰雨季節(jié)為300mA。

第二級漏電保護器安裝于分支線路出口處，被保護線路較短，用電量不大，漏電電流較小。漏電保護器的額定漏電動作電流應介于上、下級保護器額定漏電動作電流之間，一般取30～75mA。

第三級漏電保護器用于保護單個或多個用電設備，是直接防止人身觸電的保護設備。被保護線路和設備的用電量小，漏電電流小，一般不超過10mA，宜選用額定動作電流為30mA，動作時間小于011s的漏電保護器。

4漏電保護器的作用及使用范圍

漏電保護器具有動作靈敏，切斷時間迅速的性能。在建筑電氣設計施工中只要合理選用和正確安裝，對保護人身安全和防止設備損壞，以及預防火焰將會有明顯的作用。

4.1 當人體直接觸及220V帶電體時，漏電保護器迅速以0.1秒的時間快速切斷電路。這時流過人體(一般人體電阻為1000Ω左右)的觸電電流為220/1000=220(mA)，其電擊能量為:220(mA)×0.1(S)=22mA·S<30mA·S。目前我國現(xiàn)行規(guī)定:對人體安全的電擊能量為:1·T=30mA·S，可以明顯看出，當人們一旦觸及220V帶電體時，漏電保護器會在0.1秒時間內迅速作出反應，而不致出現(xiàn)生命危險。

4.2 在TN-C-S或TN-S系統(tǒng)中，未裝漏電保護器時，如果發(fā)生接地故障情況，設備外殼會產生對人身有危險的接觸電壓;當裝有漏電保護器之后，即使發(fā)生了接地故障，接觸電壓在還沒有達到危及人身生命時，漏電保護器就會立即切斷電源回路。其理由是:在住宅建筑電氣設計時，設計者已為用戶所安裝的漏電保護器選擇了額定動作電流小于或等于30mA，動作時間為0.1秒。當發(fā)生接地故障時，只要有漏電電流產生，就會在漏電電流小于或等于30mA時，漏電保護器就立刻動作，切斷了電源回路。

4.3 安裝漏電保護器對配電線路的絕緣水平起到監(jiān)察作用。如果設備出現(xiàn)碰殼故障或絕緣損壞，就會有漏電電流產生。當漏電電流達到漏電保護器的額定動作電流時，將立即動作切斷電源回路。也就是說，在人尚未觸及故障設備危險的接觸電壓之前，就已經將故障線路切斷了。從而提前避免了觸電死亡及火災事故的發(fā)生。

4.4 一旦出現(xiàn)發(fā)生接地故障時，由于切斷故障線路因素不是依靠過電流保護，而是依靠漏電保護。再則，漏電保護的額定動作電流數(shù)值很小，與過電流相比，相差1000倍～10000倍。

因此，出現(xiàn)在設備外殼的接觸電壓也很低，一般小于50V，大大提高了安全性。

5漏電保護器使用時應注意事項

5.1 漏電保護器適用于電源中性點直接接地或經過電阻、電抗接地的低壓配電系統(tǒng)。對于電源中性點不接地的系統(tǒng)，則不宜采用漏電保護器。因為后者不能構成泄漏電氣回路，即使發(fā)生了接地故障，產生了大于或等于漏電保護器的額定動作電流，該保護器也不能及時動作切斷電源回路;或者依靠人體接能故障點去構成泄漏電氣回路，促使漏電保護器動作，切斷電源回路。但是，這對人體仍不安全。顯而易見，必須具備接地裝置的條件，電氣設備發(fā)生漏電時，且漏電電流達到動作電流時，就能在0.1秒內立即跳閘，切斷了電源主回路。

5.2 漏電保護器保護線路的工作中性線N要通過零序電流互感器。否則，在接通后，就會有一個不平衡電流使漏電保護器產生誤動作。

5.3 接零保護線(PE)不準通過零序電流互感器。因為保護線路(PE)通過零序電流互感器時，漏電電流經PE保護線又回穿過零序電流互感器，導致電流抵消，而互感器上檢測不出漏電電流值。在出現(xiàn)故障時，造成漏電保護器不動作，起不到保護作用。

5.4 控制回路的工作中性線不能進行重復接地。一方面，重復接地時，在正常工作情況下，工作電流的一部分經由重復接地回到電源中性點，在電流互感器中會出現(xiàn)不平衡電流。當不平衡電流達到一定值時，漏電保護器便產生誤動作;另一方面，因故障漏電時，保護線上的漏電電流也可能穿過電流互感器的個性線回到電源中性點，抵消了互感器的漏電電流，而使保護器拒絕動作。

以上敘述的幾條注意事項，都是很容易在使用中出現(xiàn)錯誤的地方，故在本文中特地提出來，希望讀者在使用漏電保護器時格外注意。

6結論

漏電保護器的使用對低壓供電系統(tǒng)的安全可靠性起到了很重要的作用，它彌補了IN-C-S與IN-S系統(tǒng)的不足。但是，還不能說用了漏電保護器，在供電系統(tǒng)中就萬無一失了。它并不是防止電擊事故的惟一措施，也不是特效措施。如果高壓電氣設備外殼碰殼帶電，便會產生一個120V的危險電壓(10KV對地電容電流為30A，接地電阻4Ω，∴30×4=120(V))，該電壓通過PE線竄到低壓設備的外殼，漏電保護器對PE線無法檢測，造成保護失效。欲要克服這種不足，則應通過實施用國際電工委員會的標準及GB50054-95規(guī)范中推行的等電位聯(lián)結的方法去解決。

參考文獻:

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