淺析漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)的原理及應(yīng)用

【摘 要】本文簡(jiǎn)述了漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)在低壓農(nóng)網(wǎng)改造中的應(yīng)用及配置，并提出了存在的問(wèn)題和改進(jìn)的建議。

【關(guān)鍵詞】漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)；應(yīng)用；配置

0 前言

漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)在我國(guó)是從20世紀(jì)80年代新興發(fā)展的一種保護(hù)電器。由于該保護(hù)開(kāi)關(guān)體積小、造價(jià)低、便于維護(hù)和安裝，能有效地保護(hù)人身及設(shè)備的安全等特點(diǎn)，引起了廣大電力同行和用戶(hù)的關(guān)注和青睞，掀起了一場(chǎng)低壓配電網(wǎng)絡(luò)安全保護(hù)的技術(shù)革命。本文試圖通過(guò)在農(nóng)網(wǎng)改造過(guò)程中對(duì)漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)的應(yīng)用分析，探討漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)的正確安裝、維護(hù)和使用方法，以供同行及用戶(hù)參考。

1 漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)的工作原理

漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)是一種最常用的安全保護(hù)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(shè)備發(fā)生漏電或人身觸電時(shí)迅速自動(dòng)跳閘，切斷電源，從而保證線路或設(shè)備的正常運(yùn)行及人身安全。

漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)簡(jiǎn)稱(chēng)RCD，它由零序電流互感器、漏電脫扣器、開(kāi)關(guān)裝置三部份組成。零序電流互感器用于檢測(cè)漏電電流；漏電脫扣器將檢測(cè)到的漏電電流與一個(gè)預(yù)定基準(zhǔn)值比較，從而判斷漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)是否動(dòng)作；開(kāi)關(guān)裝置通過(guò)漏電脫扣器的動(dòng)作來(lái)控制被保護(hù)電路的閉合與分?jǐn)唷?/p>

通過(guò)分析漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)的工作原理，漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)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(zāi)和設(shè)備燒毀事故；

3）用于檢測(cè)和切斷各種一相接地事故；

4）漏保護(hù)開(kāi)關(guān)還可用于過(guò)壓、欠壓、過(guò)載、缺相保護(hù)。

2 漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)在農(nóng)網(wǎng)改造中的推廣應(yīng)用

長(zhǎng)期以來(lái)，農(nóng)村電網(wǎng)，特別是農(nóng)村低壓電網(wǎng)，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)薄弱，年久失修，倒桿斷線、燒配電變壓器事故頻發(fā)，供電的安全、經(jīng)濟(jì)、可靠性很差，人身觸電傷亡事件也時(shí)有發(fā)生。漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)的安裝應(yīng)用既有可觀的經(jīng)濟(jì)效益，又有其廣泛的社會(huì)效益，這是因?yàn)椋?/p>

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

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

（3）促進(jìn)了農(nóng)村電氣化水平的發(fā)展和提高。漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)的應(yīng)用對(duì)線路及家戶(hù)室內(nèi)布線提出了較高的要求，經(jīng)過(guò)改造的戶(hù)內(nèi)、外低壓線路更有利于家用電器的使用和農(nóng)村電力市場(chǎng)的發(fā)展壯大。

（4）減少了私拉亂接、違章用電等現(xiàn)象引起的不明損失電量，提高了經(jīng)濟(jì)效益。

（5）促進(jìn)了農(nóng)村用電管理水平的提高。

3 漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)在低壓網(wǎng)絡(luò)中的配置方式初探

農(nóng)村低壓電網(wǎng)線長(zhǎng)、點(diǎn)多、面廣，受復(fù)雜地理位置限制，低壓電網(wǎng)布局極為困難，針對(duì)農(nóng)村低壓電網(wǎng)事故多發(fā)生在低壓分支線、下戶(hù)線及室內(nèi)配線這一特點(diǎn)，筆者認(rèn)為，農(nóng)村低壓電網(wǎng)宜采用三級(jí)保護(hù)，即：

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

（2）二級(jí)低壓分保。該保護(hù)介于一、三級(jí)保護(hù)中間，主要保護(hù)低壓各分支線、下戶(hù)線，并作為三級(jí)保護(hù)的后備保護(hù)。

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

以上三級(jí)漏電保護(hù)的動(dòng)作電流及動(dòng)作時(shí)間應(yīng)協(xié)調(diào)配合，合理計(jì)算。

漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)的選擇主要由所保護(hù)的范圍及人體安全電流來(lái)決定，一級(jí)保護(hù)一般漏電動(dòng)作電流宜選擇在100mA以上，動(dòng)作時(shí)間0.5s以上。

二級(jí)保護(hù)一般選擇動(dòng)作電流在50-100mA，動(dòng)作時(shí)間0.3～0.5s。

三級(jí)保護(hù)一般選擇動(dòng)作電流在10-30mA，動(dòng)作時(shí)間為0.1s左右。

目前大多采用一、三兩級(jí)保護(hù)，其缺點(diǎn)主要是一組家保越級(jí)，造成總保動(dòng)作，使低壓主干線停電頻繁。

4 漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)在使用上存在的問(wèn)題及建議

綜上所述，漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)在近半年的廣泛應(yīng)用，在人身安全、設(shè)備安全、電氣火災(zāi)等多方面起到了積極的保障作用，同時(shí)在安裝、使用的過(guò)程中仍存在不少問(wèn)題及誤區(qū)。

誤區(qū)一：把漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)當(dāng)做萬(wàn)能的保命器。在農(nóng)村，一些人一旦安裝了保護(hù)開(kāi)關(guān)，認(rèn)為不論怎么擺弄電器，總不會(huì)有性命之憂(yōu)，可以隨意私拉亂接了，其實(shí)這是十分危險(xiǎn)的想法。現(xiàn)運(yùn)行的漏電開(kāi)關(guān)有一定的保護(hù)死區(qū)，一是，由于觸電保護(hù)與漏電保護(hù)混合運(yùn)行，在靈敏度及保護(hù)范圍上難以顧全；二是，漏電器生產(chǎn)廠家眾多，魚(yú)目混雜，個(gè)別生產(chǎn)廠家產(chǎn)品質(zhì)量低劣，使不少漏電器不能正確可靠動(dòng)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(hù)。

誤區(qū)二：有了漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)可以不進(jìn)行接地保護(hù)。

誤區(qū)三：為了省事，索性退出保護(hù)開(kāi)關(guān)。在農(nóng)村不少地方仍存在私拉亂接現(xiàn)象，戶(hù)外線路雖經(jīng)改造，而戶(hù)內(nèi)配線則混亂不堪，加之鼠害等影響，導(dǎo)致了漏電開(kāi)關(guān)頻繁動(dòng)作。一些人為了圖方便，私自退出漏電開(kāi)關(guān)，其實(shí)這也是非常危險(xiǎn)的做法。

問(wèn)題一：由于總、分、家保之間的配置方式不當(dāng)，導(dǎo)致低壓線路頻繁跳閘，不少地方的低壓網(wǎng)絡(luò)時(shí)常處于停電狀態(tài)，不得不退出保護(hù)。

問(wèn)題二：大多數(shù)漏電保護(hù)器屬無(wú)法調(diào)整的一次性產(chǎn)品，加之目前還沒(méi)有對(duì)此進(jìn)行安裝前、運(yùn)行中的檢測(cè)。即便試驗(yàn)，也只能是進(jìn)行按鈕式的簡(jiǎn)單動(dòng)作試驗(yàn)，因此，大大影響了保護(hù)的可靠動(dòng)作率。

5 漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)的故障

漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)運(yùn)行發(fā)生動(dòng)作后，應(yīng)首先查清漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)本身是否有故障，可將漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)負(fù)載全部切斷，如漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)能合閘即為正常；其次檢查線路及用電設(shè)備。漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)通常有兩種故障，即拒動(dòng)作和誤動(dòng)作。

1）誤動(dòng)作

（1）接線錯(cuò)誤：TN系統(tǒng)中的零線未與相線一起穿過(guò)RCD，造成三相不平衡時(shí)，RCD會(huì)發(fā)生誤動(dòng)作；RCD負(fù)載側(cè)的零線與其他支路的零線連接或接地，或負(fù)荷跨接在RCD電源側(cè)和負(fù)載側(cè)，這些都可能造成保護(hù)開(kāi)關(guān)誤動(dòng)作。

（2）絕緣劣化：RCD負(fù)載側(cè)的對(duì)地絕緣破壞或?qū)Φ亟^緣不對(duì)稱(chēng)，都可能產(chǎn)生不平衡的泄漏電流，從而導(dǎo)致RCD誤動(dòng)作。

（3）不同步合閘：因RCD的機(jī)械性能問(wèn)題，每一相合閘的時(shí)間不可能完全一致，因此首先合閘的那一相可能會(huì)產(chǎn)生較大的泄漏電流，導(dǎo)致RCD誤動(dòng)作。

（4）環(huán)境變化：安裝場(chǎng)所的環(huán)境溫度、相對(duì)濕度、機(jī)械振動(dòng)等條件不符合RCD設(shè)計(jì)條件時(shí)也導(dǎo)致RCD誤動(dòng)作。

（5）RCD質(zhì)量原因：RCD零件性能缺陷或裝配質(zhì)量不高會(huì)降低RCD的可靠性和穩(wěn)定性，從而導(dǎo)致RCD誤動(dòng)作。

（6）電磁條件復(fù)雜：安裝場(chǎng)所應(yīng)做好電磁屏蔽條件，如RCD附近裝有較大電流設(shè)備，或有磁性元件或較大的導(dǎo)磁體，可能在零序電流互感器鐵心中產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象而導(dǎo)致RCD誤動(dòng)作。

2）拒動(dòng)作

（1）接線錯(cuò)誤：設(shè)備漏電的情況下，如果電氣設(shè)備外殼上的保護(hù)零線（ PE、PEN 線）接入漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)，RCD不會(huì)動(dòng)作。

（2）動(dòng)作電流選擇不當(dāng)：漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)動(dòng)作電流選擇過(guò)大或整定電流過(guò)大，當(dāng)線路中的漏電電流小于動(dòng)作電流時(shí)，漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)不會(huì)動(dòng)作。

（3）產(chǎn)品質(zhì)量低劣：互感器二次回路斷路、脫扣元件沾粘等質(zhì)量缺陷可造成保護(hù)開(kāi)關(guān)在有漏電的情況下不會(huì)動(dòng)作。

6 使用注意事項(xiàng)

（1）漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)的電源側(cè)和負(fù)荷側(cè)不能接反。

（2）漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)是電氣安全防護(hù)系統(tǒng)中的輔助保護(hù)措施，在安裝漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)時(shí)，不能拆除、改變、放棄原來(lái)的保護(hù)措施。

（3）在安裝漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)時(shí)，要嚴(yán)格區(qū)分零線、火線、保護(hù)地線、保護(hù)零線。除了三極三線制不涉及中性線，在其他種類(lèi)的漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)都應(yīng)接入中性線。漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)負(fù)載側(cè)的中性線不能作為保護(hù)零線使用。

（4）工作零線不得在漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)負(fù)載側(cè)重復(fù)接地，也不能重復(fù)接零，否則會(huì)導(dǎo)致漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)經(jīng)常誤動(dòng)作。

（5）多個(gè)漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)支路負(fù)載側(cè)的零線不能共用，其他回路也不能接在已安裝漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)負(fù)載側(cè)線路的工作零線上。

（6）對(duì)安裝完成后的漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)應(yīng)試驗(yàn)按鈕三次，確認(rèn)能正常動(dòng)作后方可投入運(yùn)行。使用中的漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)應(yīng)每月檢查一次，并做好詳細(xì)記錄。

（7）出現(xiàn)故障時(shí)應(yīng)立即斷開(kāi)電源找出跳閘原因，故障解決后方可投入使用。

【參考文獻(xiàn)】

[1]宋健雄.低壓電氣設(shè)備運(yùn)行與維修[M].北京：高等教育出版社，2007.

[2]薛毓強(qiáng).電工技術(shù)[M]機(jī)械工業(yè)出版社，2009.

[3]王仁祥.常用低壓電器原理及其控制技術(shù)[M]機(jī)械工業(yè)出版社，2009.

[責(zé)任編輯：楊玉潔]