淺析漏電保護開關的原理及應用

【摘 要】本文簡述了漏電保護開關在低壓農網改造中的應用及配置，并提出了存在的問題和改進的建議。

【關鍵詞】漏電保護開關；應用；配置

0 前言

漏電保護開關在我國是從20世紀80年代新興發展的一種保護電器。由于該保護開關體積小、造價低、便于維護和安裝，能有效地保護人身及設備的安全等特點，引起了廣大電力同行和用戶的關注和青睞，掀起了一場低壓配電網絡安全保護的技術革命。本文試圖通過在農網改造過程中對漏電保護開關的應用分析，探討漏電保護開關的正確安裝、維護和使用方法，以供同行及用戶參考。

1 漏電保護開關的工作原理

漏電保護開關是一種最常用的安全保護電器。它既能控制電路的通與斷，又能保證其控制的線路或設備發生漏電或人身觸電時迅速自動跳閘，切斷電源，從而保證線路或設備的正常運行及人身安全。

漏電保護開關簡稱RCD，它由零序電流互感器、漏電脫扣器、開關裝置三部份組成。零序電流互感器用于檢測漏電電流；漏電脫扣器將檢測到的漏電電流與一個預定基準值比較，從而判斷漏電保護開關是否動作；開關裝置通過漏電脫扣器的動作來控制被保護電路的閉合與分斷。

通過分析漏電保護開關的工作原理，漏電保護開關有以下的基本作用：

1）用于防止由漏電引起的單相電擊事故；

2）用于由漏電引起的火災和設備燒毀事故；

3）用于檢測和切斷各種一相接地事故；

4）漏保護開關還可用于過壓、欠壓、過載、缺相保護。

2 漏電保護開關在農網改造中的推廣應用

長期以來，農村電網，特別是農村低壓電網，網架結構薄弱，年久失修，倒桿斷線、燒配電變壓器事故頻發，供電的安全、經濟、可靠性很差，人身觸電傷亡事件也時有發生。漏電保護開關的安裝應用既有可觀的經濟效益，又有其廣泛的社會效益，這是因為：

（1）建立了一個確保人身觸電傷亡的保護屏障。基本上杜絕了人身觸電傷亡事故的發生。

（2）能有效地切斷漏電電流、短路電流等引起的火災，燒配電變壓器等設備事故的發生。

（3）促進了農村電氣化水平的發展和提高。漏電保護開關的應用對線路及家戶室內布線提出了較高的要求，經過改造的戶內、外低壓線路更有利于家用電器的使用和農村電力市場的發展壯大。

（4）減少了私拉亂接、違章用電等現象引起的不明損失電量，提高了經濟效益。

（5）促進了農村用電管理水平的提高。

3 漏電保護開關在低壓網絡中的配置方式初探

農村低壓電網線長、點多、面廣，受復雜地理位置限制，低壓電網布局極為困難，針對農村低壓電網事故多發生在低壓分支線、下戶線及室內配線這一特點，筆者認為，農村低壓電網宜采用三級保護，即：

（1）一級低壓總保。該保護安裝于配電變壓器出線側，主要保護低壓主干線。并作為二、三級保護的后備保護。

（2）二級低壓分保。該保護介于一、三級保護中間，主要保護低壓各分支線、下戶線，并作為三級保護的后備保護。

（3）三級低壓家保。該保護安裝于電表出線側，主要用于室內配線及家用電器的保護。

以上三級漏電保護的動作電流及動作時間應協調配合，合理計算。

漏電保護開關的選擇主要由所保護的范圍及人體安全電流來決定，一級保護一般漏電動作電流宜選擇在100mA以上，動作時間0.5s以上。

二級保護一般選擇動作電流在50-100mA，動作時間0.3～0.5s。

三級保護一般選擇動作電流在10-30mA，動作時間為0.1s左右。

目前大多采用一、三兩級保護，其缺點主要是一組家保越級，造成總保動作，使低壓主干線停電頻繁。

4 漏電保護開關在使用上存在的問題及建議

綜上所述，漏電保護開關在近半年的廣泛應用，在人身安全、設備安全、電氣火災等多方面起到了積極的保障作用，同時在安裝、使用的過程中仍存在不少問題及誤區。

誤區一：把漏電保護開關當做萬能的保命器。在農村，一些人一旦安裝了保護開關，認為不論怎么擺弄電器，總不會有性命之憂，可以隨意私拉亂接了，其實這是十分危險的想法。現運行的漏電開關有一定的保護死區，一是，由于觸電保護與漏電保護混合運行，在靈敏度及保護范圍上難以顧全；二是，漏電器生產廠家眾多，魚目混雜，個別生產廠家產品質量低劣，使不少漏電器不能正確可靠動作；三是，不少漏電器（如鑒相式），不能作相與相、相與零之間的觸電保護。

誤區二：有了漏電保護開關可以不進行接地保護。

誤區三：為了省事，索性退出保護開關。在農村不少地方仍存在私拉亂接現象，戶外線路雖經改造，而戶內配線則混亂不堪，加之鼠害等影響，導致了漏電開關頻繁動作。一些人為了圖方便，私自退出漏電開關，其實這也是非常危險的做法。

問題一：由于總、分、家保之間的配置方式不當，導致低壓線路頻繁跳閘，不少地方的低壓網絡時常處于停電狀態，不得不退出保護。

問題二：大多數漏電保護器屬無法調整的一次性產品，加之目前還沒有對此進行安裝前、運行中的檢測。即便試驗，也只能是進行按鈕式的簡單動作試驗，因此，大大影響了保護的可靠動作率。

5 漏電保護開關的故障

漏電保護開關運行發生動作后，應首先查清漏電保護開關本身是否有故障，可將漏電保護開關負載全部切斷，如漏電保護開關能合閘即為正常；其次檢查線路及用電設備。漏電保護開關通常有兩種故障，即拒動作和誤動作。

1）誤動作

（1）接線錯誤：TN系統中的零線未與相線一起穿過RCD，造成三相不平衡時，RCD會發生誤動作；RCD負載側的零線與其他支路的零線連接或接地，或負荷跨接在RCD電源側和負載側，這些都可能造成保護開關誤動作。

（2）絕緣劣化：RCD負載側的對地絕緣破壞或對地絕緣不對稱，都可能產生不平衡的泄漏電流，從而導致RCD誤動作。

（3）不同步合閘：因RCD的機械性能問題，每一相合閘的時間不可能完全一致，因此首先合閘的那一相可能會產生較大的泄漏電流，導致RCD誤動作。

（4）環境變化：安裝場所的環境溫度、相對濕度、機械振動等條件不符合RCD設計條件時也導致RCD誤動作。

（5）RCD質量原因：RCD零件性能缺陷或裝配質量不高會降低RCD的可靠性和穩定性，從而導致RCD誤動作。

（6）電磁條件復雜：安裝場所應做好電磁屏蔽條件，如RCD附近裝有較大電流設備，或有磁性元件或較大的導磁體，可能在零序電流互感器鐵心中產生電磁感應現象而導致RCD誤動作。

2）拒動作

（1）接線錯誤：設備漏電的情況下，如果電氣設備外殼上的保護零線（ PE、PEN 線）接入漏電保護開關，RCD不會動作。

（2）動作電流選擇不當：漏電保護開關動作電流選擇過大或整定電流過大，當線路中的漏電電流小于動作電流時，漏電保護開關不會動作。

（3）產品質量低劣：互感器二次回路斷路、脫扣元件沾粘等質量缺陷可造成保護開關在有漏電的情況下不會動作。

6 使用注意事項

（1）漏電保護開關的電源側和負荷側不能接反。

（2）漏電保護開關是電氣安全防護系統中的輔助保護措施，在安裝漏電保護開關時，不能拆除、改變、放棄原來的保護措施。

（3）在安裝漏電保護開關時，要嚴格區分零線、火線、保護地線、保護零線。除了三極三線制不涉及中性線，在其他種類的漏電保護開關都應接入中性線。漏電保護開關負載側的中性線不能作為保護零線使用。

（4）工作零線不得在漏電保護開關負載側重復接地，也不能重復接零，否則會導致漏電保護開關經常誤動作。

（5）多個漏電保護開關支路負載側的零線不能共用，其他回路也不能接在已安裝漏電保護開關負載側線路的工作零線上。

（6）對安裝完成后的漏電保護開關應試驗按鈕三次，確認能正常動作后方可投入運行。使用中的漏電保護開關應每月檢查一次，并做好詳細記錄。

（7）出現故障時應立即斷開電源找出跳閘原因，故障解決后方可投入使用。

【參考文獻】

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[責任編輯：楊玉潔]