淺談漏電保護器的選用和安裝

摘要:本文闡述了漏電保護器的工作原理、選用和安裝。

關鍵詞:漏電保護器 工作原理 選用原則 接線安裝

保護接地、保護接零是防止間接觸電常用的保護措施。但是保護接地要求很小的接地電阻，困難很多，特別是移動式或手持式電具難以實現接地保護;保護接零則要求專用保護零線，而目前我國多采用工作零線與保護零線共用的接零系統，在這種系統中，保護接零并不完全可靠。例如，線路負荷大，線路長時不能可靠切斷單相接地故障;因不平衡電流，零線在正常時對地也會出現電壓;零線危險電位“蔓延”等。采用漏電電流保護器(以下簡稱漏電保護器)作為間接觸電的防護措施不僅彌補了這些缺陷，而且還可用為間接觸電的后備保護和漏電火災的防護。

1 漏電保護器的工作原理

漏電保護器主要由檢測元件、中間環節和執行機構組成。漏電保護器是利用系統的剩余電流反應和動作，正常運行時系統的剩余電流幾乎為零，故它的動作整定值可以整定得很小(一般為mA級)，當系統發生人身觸電或設備外殼帶電時，出現較大的剩余電流，漏電保護器則通過檢測和處理這個剩余電流后可靠地動作，切斷電源。那么漏電保護器是如何起到保護作用呢?我們知道，電氣設備漏電時，將呈現異常的電流或電壓信號，漏電保護器通過檢測、處理此異常電流或電壓信號，促使執行機構動作。我們把根據故障電流動作的漏電保護器叫電流型漏電保護器，根據故障電壓動作的漏電保護器叫電壓型漏電保護器。由于電壓型漏電保護器結構復雜，受外界干擾動作特性穩定性差，制造成本高，現已基本淘汰。目前國內外漏電保護器的研究和應用均以電流型漏電保護器為主導地位。電流型漏電保護器是以電路中零序電流的一部分(通常稱為殘余電流)作為動作信號，且多以電子元件作為中間機構，靈敏度高，功能齊全，因此這種保護裝置得到越來越廣泛的應用。

2 電流型漏電保護器的選用

電流型漏電保護器的動作電流和動作時間是其動作特性指標，應同使用目的、安裝場所、電壓等級、被控制電路的漏電流及用電設備的接地電阻等因素確定。

2.1 使用目的選擇 安裝漏電保護器的主要目的是為了防止人身觸電傷亡事故，但是對于直接觸電保護和間接觸電保護的不同要求，在選擇漏電保護器的動作特性時也有所不同。

2.1.1 直接接觸保護 對于經常要與操作人員接觸的電動工具及移動式用電設備，因為在使用時往往容易發生帶電體和人體接觸的直接觸電事故，當額定工作電壓在110V以上時觸電傷亡的危險性很高，所以在上述用電設備的供電回路中應安裝動作電流為30mA并能在0.1s內動作的漏電保護器。當家用電器較多、經濟條件許可時，宜在家庭進戶線的電度表后面安裝動作電流為30mA和0.1s以內動作的小容量漏電保護器。對于額定電壓在220V以上的手持電動工具，當進行接地保護有困難，或者在發生人身觸電的同時會發生二次傷害的地方，可以在供電回路中安裝動作電流為15mA并在0.1s以內動作的漏電保護器。醫院里使用的醫療電氣設備，因為要與病人接觸，而病人心室顫動的閥值比正常人低，可在供電回路中選用動作電流值為6mA和0.1s以內動作的保護器。

2.1.2 間接接觸保護 漏電保護器作為間接接觸保護的目的，是為了防止用電設備在發生絕緣損壞時其金屬外殼上呈現危險的對地電壓。所以動作電流I△n的選擇與用電設備的接地電阻R及允許的接觸電壓有關，原則上可由下式選用，即:I△n≤■。一般對于額定電壓為220V的固定用電設備，如水泵、傳送機、壓縮機及其他容易和人接觸并以時機為動力的機械設備，當其接地電阻在500Ω以下時，單機配用的漏電保護器可以選用30mA和0.1s以內動作的漏電保護器。對額定電流在100A以上的大型用電設備，或者帶有多臺用電設備的供電回路，也可以選用50~100mA的漏電保護器。當用電設備的接地電阻在100Ω以下時，也可選用動作電流為200~500mA的保護器，其動作時間可以用0.1s的快速動作型，也可以選用0.2s的延時型。

2.2 根據工作電壓和使用場所來選擇 一般在380/220V的低壓電網中，如果用電設備的金屬外殼、支架等金屬部件容易被人觸及，且這些用電設備又不能按照接地設計規程的要求使其接地電阻小于4Ω或10Ω時，則宜于按間接接觸保護要求在用電設備的供電回路中安裝漏電保護器，同時還應根據不同的使用場所合理地選用不同的動作電流。

如果在潮濕的場所，宜于選用15mA以上30mA以下并能在0.1s內動作的漏電保護器。有些用電設備的使用場所當人體的大部分要浸沒在水中時，應選用16mA以下和0.1s以內能動作的保護器。對具有雙重絕緣的380/220V用電設備，一般不需裝設保護器。但當用電設備使用在露天、潮濕場所，并且帶有一段經常要移動位置的電纜，操作人員又難免要觸及這部分電纜時，為防止擦破電纜絕緣或因用電設備受雨水、露水的影響而發展成觸電事故，也應按直接接觸保護的要求選用15mA或30mA并在0.1s內動作的保護器。當操作人員在鐵板、構架、基座等金屬物上工作，或在鍋爐、坑道中工作時，因為人體大部分與導電性物體接觸，在這種情況下使用的手持式電動工具、照明等供電回路，即使工作電壓較低，當大于24V時仍應按直接接觸要求安裝15mA和0.1s內動作的保護器，也可選用最小動作電流10mA并具有反時限特性的保護器。

2.3 根據電網和用電設備的正常漏電流選擇 漏電保護器的靈敏度越高，也就是動作電流越低，就能提供越安全的保護。但是當動作電流小于低壓電網正常漏電流時，保護器就不能投入運行，或者由于保護器頻繁動作而破壞供電連續性。因此為了保證低壓電網的穩定運行和提供不間斷供電，保護器的動作電流選擇就要受到電路正常漏電流的限制，不能無限制地提高靈敏度。

3 電流型漏電保護器的安裝和接線

要使漏電保護器發揮其保護作用，首先要選用符合國家標準、質量穩定、性能良好的合格產品，同時必須正確安裝。

安裝漏電保護器前，對低壓電網的整修包括:零線不得重復接地、安裝漏電保護器和不安裝漏電保護器的用電設備不要共用一個接地裝置、保護支路應有各自的專用零線、單相負荷應盡可能均衡分布。

安裝漏電保護器前，應對其檢查。購買一臺漏電保護器必須檢查銘牌標志和使用說明書，以便核對和使用的要求是否一致。檢查要點有以下幾點:①漏電保護器的額定工作電壓應與所保護低壓電網或用電設備的額定電壓一致，以保護其正常運行。②極數和接線方式。③手柄和按鈕的標志。④明確主回路和輔助電源的接線端。⑤檢驗動作電流和動作時間應與設計選用的特性相符。⑥接通電源并在空載狀態下按動試驗按鈕，檢查保護器是否能正常動作。

漏電保護器在安裝接線中應注意:①漏電保護器進出線的排列應盡可能避免磁場的影響，因為保護器的零序電流互感器會由于磁場作用而誤動作。②安裝漏電保護器時，電路中用電設備的接零保護線不應穿過零序電流互感器，否則用電設備發生碰殼漏電時，保護器可能不動作。③用電設備應正確無誤地連接在同一個保護支線回路內，不能同時連接于兩個保護支線回路、跨接于保護器進出線兩端或采用一線一地制供電。④漏電保護器對接地的要求。目前常用的額定漏電動作電流30mA，額定動作時間0.1s的漏電保護器所保護的電器，應設接地裝置。因為不設接地裝置，發生觸電時，漏電流必須通過人體才能使保護器動作，即使不危及生命，但麻電也令人恐懼。有接地裝置后，用電設備發生漏電時，保護器動作自行切斷電源，保護了人身安全。對于超過30mA的保護器，因為只能作為間接接觸保護，必須設接地裝置。只有額定動作電流15mA以下及動作時間0.1s以下的高靈敏、高速型的漏電保護器所保護的電氣設備，如果接地有困難，允許不設接地裝置。

另外，對于接零保護系統的用電設備，采用保護器后，其金屬外殼最好改接零保護為接地保護。

參考方獻:

[1]洪雪燕等主編.中國電力出版社出版《安全用電》.