徐曉杰
411328198705060078
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電氣工程漏電保護技術的應用與探究
徐曉杰
411328198705060078
隨著我國建筑事業的發展,電氣施工在建筑工程中的應用越來越廣泛。在建筑電氣工程施工過程中,常常會發生觸電事故,給電氣施工人員的生命財產安全造成很大的影響。采用漏電保護技術,在電氣工程系統中加入漏電保護裝置,能夠有效的降低施工人員觸電機率。本文主要對漏電保護器的概況、技術應用及注意事項進行了分析與探究。
建筑電氣工程;漏電保護器;技術應用
電氣設備發生漏電現象或者有工作人員觸碰到電源時,觸發漏電開關,阻斷繼續通過的電流,呈斷路狀態。這種保護器可應對反應觸電和漏電事故等突發情況。設備安裝時,在電源的輸出端接入漏電保護器,也就是用電設備的輸入端,其內部含有一個感應通過電流的變壓器,接入由通過交流電的導線組成的線圈,線圈另一端接斷電器,互感線圈內由彈簧和簧片組成,通路狀態下簧片受磁場作用吸附至電流通過處。閉合電路正常工作時,彈簧線圈兩端流經的電流大小相同,當出現漏電或觸電危險時,由于事故端的導線負載增大,電流也隨著增大,內部磁場出現變化,簧片反向吸附,觸發斷電開關閉合。完成這一任務的系統由一系列電子元件組成,包括互感器、放大器、比較器等。為了確保系統正常工作,要定期對其做檢測,原理是通過人為操作模擬出現漏電事故,觀察漏電保護器是否起到加載短路保護作用,保障電氣設備安全使用。漏電保護器主要分為電壓動作型和電流動作型兩種。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,電流型的漏電保護器具有成本低、使用方便、安全等特征。漏電保護器主要由三部分組成:檢測元件、中間放大環節、操作執行機構。
檢測元件,這是感測電路的主要元件之一,由零序互感器組成,檢測漏電電流,并發出信號;
放大環節,通常包括放大器、比較器、脫扣器,主要作用是將微弱的漏電信號放大,按裝置不同(放大部件可采用機械裝置或電子裝置),構成電磁式保護器相電子式保護器,并將放大的信號傳遞給電路的執行機構;
執行機構,收到信號后,主開關由閉合位置轉換到斷開位置,從而切斷電源,是被保護電路脫離電網的跳閘部件,也是完成漏電保護的關鍵部件。
1 、總配電箱和開關箱中漏電保護器的極數和線數必須與其負荷側負荷的相數和線數一致。保證選用的漏電器與電路相匹配,單相線路選用二極保護器,僅帶三相負載的三相線路或三相設備可選用三極保護器,動力與照明合用的三相四線回路和三相照明線路中必須選用四極的保護器。為便于對現場配電系統進行安全技術管理和維護,配電方式應考慮為混合式,即在施工現場應設置總配電箱(或配電室),總配電箱以下設分配電箱,分配電箱以下設開關箱,開關箱以下就是用電設備、配電箱的位置,及數量以項目施工用電專項方案為準。
2 、額定電壓、額定電流必須與保護的用電系統負載相一致。嚴格的按照漏電器的規程使用,建筑施工現場多為低壓設備,目前常用的設備額定電壓主要有380v、220v兩種,所選擇的漏電器一定要與建筑施工的電氣特性相匹配,額定電流根據線路負載的大小確定:選擇過小,漏電保護器會損壞;選用過大,會造成經濟上的浪費,而且有時反應的不夠靈敏,造成失誤。工作電流總容量在300~600a以上的大型建筑工地,最好總閘下設2~3個工作電流為100~200a、的第一級漏電保護器,分別控制幾個配電箱、開關箱,末級配電箱配置60-100a漏電保護器。
3 、總配電箱和開關箱中兩級漏電保護器的額定漏電動作電流和額定漏電動作時間應作合理配合,使之具有分級分段保護的功能。開關箱中漏電保護器的額定漏電動作電流不應大于30ma,額定漏電動作時間不應大于0.1s。使用于潮濕或有腐蝕介質場所的漏電保護器應采用防濺型產品,其額定漏電動作電流不應大于15ma,額定漏電動作時間不應大于0.1s。總配電箱中漏電保護器的額定漏電動作電流應大于30ma,額定漏電動作時間應大于0.1s,但其額定漏電動作電流與額定漏電動作時間的乘積不應大于30ma·s,在相應的操作區域應選擇合適的繼電器使用。
4 、漏電保護器應裝設在總配電箱、開關箱靠近負荷的一側,且不得用于啟動電氣設備的操作,以保證在操作上的安全。配電箱、開關箱中的漏電保護器宜選用無輔助電源型(電磁式)產品,或選用輔助電源故障時能自動斷開的輔助電源型(電子式)產品。當選用輔助電源故障時不能自動斷開的輔助電源型(電子式)產品時,應同時設置缺相保護。為消除觸電隱患,《規范》規定:施工現場臨時用電工程必須采用tn-s系統,設置專用保護零線,要求使用五芯電纜配電系統采用“三級配電兩級保護”,同時規定開關箱必須裝設漏電保護器實行“一機一閘”每臺設備有專用開關箱規定,從而提高用電的本質安全。
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。對于電源中性點不接地的系統,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。
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。采集者退散。
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。在出現故障時,造成漏電保護器不動作,起不到保護作用。
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。
5 、漏電保護器后面的工作中性線N與保護線(PE)不能合并為一體。如果二者合并為一體時,當出現漏電故障或人體觸電時,漏電電流經由電流互感器回流,結果又雷同于情況(3),造成漏電保護器拒絕動作。
6 、被保護的用電設備與漏電保護器之間的各線互相不能碰接。如果出現線間相碰或零線間相交接,會立刻破壞了零序平衡電流值,而引起漏電保護器誤動作.。
綜上所述,對于建筑電氣施工中的用電設備漏電保護措施的選擇,必須結合工程的實際情況、施工特點、地質環境、操作維護狀況等,合理選擇恰當的接地保護或者接零保護措施,再加上漏電保護器的附加作用,確保施工現場的設備用電安全,避免人身傷害及財產損失,確保施工的順利進行。在現代建筑電氣中,漏電保護器的使用能夠有效地避免居民觸電的現象發生,同時能夠提醒用戶及時采取必要的防護措施。
[1]王丹,郭明亮,范小亮.淺談現代建筑電氣漏電保護技術[J].科技創業家.2013(01)
[2]王志強.建筑電氣中漏電保護器應用[J].科技創新與應用.2012(18)