淺談漏電保護(hù)器的應(yīng)用

韋桂丘

（廣西機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西 南寧 530007）

淺談漏電保護(hù)器的應(yīng)用

韋桂丘

（廣西機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西 南寧 530007）

隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各個(gè)領(lǐng)域的各類電器設(shè)備越來越多，為保證安全用電，漏電保護(hù)器的使用也越普及。文章結(jié)合漏電保護(hù)器的結(jié)構(gòu)和工作原理，闡述漏電保護(hù)器的應(yīng)用場所和安裝接線方法，重點(diǎn)分析在不同的配電網(wǎng)漏電保護(hù)器的正確安裝接線及錯(cuò)誤接線造成的結(jié)果。

漏電；保護(hù)器；應(yīng)用

漏電保護(hù)器又稱“剩余電流保護(hù)器”（國際電工委員會(huì)IEC標(biāo)準(zhǔn)名稱），簡稱RCD，它是在規(guī)定條件下，當(dāng)漏電電流（剩余電流）達(dá)到或超過規(guī)定值時(shí)能自動(dòng)斷開電路的一種保護(hù)電器，從而對(duì)低壓配電網(wǎng)中的漏電和接地故障進(jìn)行安全防護(hù)，防止發(fā)生人身觸電事故和因接地電弧引發(fā)的火災(zāi)，是防止間接接觸電擊的技術(shù)措施。

當(dāng)前，漏電保護(hù)器在我國已經(jīng)普遍使用，在工程安裝上也積累了一定經(jīng)驗(yàn)，但是，在實(shí)際應(yīng)用中還存在一定問題，特別是在小型企業(yè)和民用住宅建筑內(nèi)。本文作者根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，主要闡述漏電保護(hù)器在安裝接線中出現(xiàn)的問題和同行探討。

1 漏電保護(hù)器的原理

根據(jù)漏電保護(hù)器反應(yīng)動(dòng)作的信號(hào)分，有電壓動(dòng)作型和電流動(dòng)作型，由于電壓動(dòng)作型漏電保護(hù)器存在一定缺陷已經(jīng)淘汰，目前國內(nèi)外漏電保護(hù)器的研究和使用以電流動(dòng)作型漏電保護(hù)器為主。電流型漏電保護(hù)器的主要結(jié)構(gòu)有：零序電流互感器、放大器、脫扣器、觸頭。

當(dāng)設(shè)備正常工作時(shí)，通過零序電流互感器的三相電流的相量和為零，零序電流互感器沒有磁通產(chǎn)生，其二次側(cè)繞組不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢。當(dāng)用電設(shè)備發(fā)生漏電或單相接地故障時(shí)，故障相的電流大于非故障相電流，通過零序電流互感器的三相電流的相量和不為零，零序電流互感器鐵心有交變的磁通產(chǎn)生，其二次側(cè)繞組產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢。當(dāng)故障電流達(dá)到預(yù)定值時(shí)，二次側(cè)繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢經(jīng)過放大器放大后是使脫扣器線圈激勵(lì)，脫扣器動(dòng)作，觸頭斷開，切斷故障電路，從而起到保護(hù)人身安全的作用。

圖1 電流動(dòng)作型漏電保護(hù)器工作原理示意圖

2 漏電保護(hù)器的應(yīng)用場所

隨著國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，各種電器設(shè)備在工業(yè)生產(chǎn)和居民生活的使用越來越普遍，如果這些電器設(shè)備在使用過程出現(xiàn)漏電現(xiàn)象，將會(huì)發(fā)生觸電事故，危及人身安全。因此，1992年國家技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布的國標(biāo) GB13955292《漏電保護(hù)器安裝和運(yùn)行》，對(duì)全國城鎮(zhèn)必須裝漏電保護(hù)器的設(shè)備和場所做出統(tǒng)一規(guī)定，根據(jù)國標(biāo)規(guī)定，需要安裝漏電保護(hù)器的場所有：手持式電動(dòng)工具、環(huán)境惡劣或潮濕場所的電氣設(shè)備、醫(yī)療電氣設(shè)備、建筑工地的用電設(shè)備、家用電器回路等場所。

3 漏電保護(hù)器的安裝接線

目前，我國低壓配電網(wǎng)絕大多數(shù)采用中性點(diǎn)直接接地的三相四線（或五線）制配電網(wǎng)，即TN—C系統(tǒng)或TN—S 系統(tǒng)。在這些系統(tǒng)中，如果漏電保護(hù)器安裝接線不正確，將會(huì)使漏電斷路器誤動(dòng)作或不動(dòng)作，沒起到保護(hù)作用。

3.1 在TN—S 系統(tǒng)或TN—C—S系統(tǒng)中的安裝接線

根據(jù)用電安全要求，一般在有爆炸危險(xiǎn)性較大或安全要求較高的場所采用TN—S系統(tǒng)供電，在低壓進(jìn)線的車間或民用樓房用TN—C—S系統(tǒng)供電，在這兩個(gè)系統(tǒng)中裝設(shè)漏電保護(hù)器時(shí)，保護(hù)零線PE不得穿過其零序電流互感器的鐵心，否則在發(fā)生單相接地故障時(shí)，由于進(jìn)出互感器鐵心的故障電流相互抵消，RCD將不會(huì)動(dòng)作。

圖2 漏電保護(hù)器在TN-S系統(tǒng)的正確安裝接線圖

圖3 錯(cuò)誤安裝接線圖

圖4 漏電保護(hù)器在TN-C系統(tǒng)的正確安裝接線圖

圖5 錯(cuò)誤安裝接線圖

圖2是漏電保護(hù)器在TN—S系統(tǒng)的正確安裝接線圖，圖3是錯(cuò)誤安裝接線圖。因?yàn)樵趫D3中，設(shè)備的保護(hù)零線穿過漏電保護(hù)器的零序電流互感器，當(dāng)設(shè)備發(fā)生漏電或單相接地故障時(shí)，相線和保護(hù)零線電流方向相反，使進(jìn)出零序互感器鐵心的故障電流相互抵消，互感器鐵心沒有交變的磁通，保護(hù)器不動(dòng)作，無法切斷故障電流，留下觸電安全隱患。

3.2 在TN—C系統(tǒng)中的安裝接線

TN—C系統(tǒng)是干線部分保護(hù)零線和工作零線完全共用的系統(tǒng)，一般用于無爆炸危險(xiǎn)和安全條件較好的場所，目前我國農(nóng)村廣泛使用。在TN—C電網(wǎng)中，如果設(shè)備的保護(hù)零線PE安裝不正確，同樣會(huì)留下觸電安全隱患。圖 4是漏電保護(hù)器在TN—C系統(tǒng)的正確安裝接線圖，圖5是錯(cuò)誤安裝接線圖。因?yàn)樵趫D 5中，保護(hù)零線接在漏電保護(hù)器的出線端，當(dāng)設(shè)備發(fā)生漏電或單相接地故障時(shí)，漏電電流流過保護(hù)零線PE再流到工作零線 N，由于工作零線穿過零序電流互感器的鐵心，使相線L和零線N的電流代數(shù)和為零，互感器鐵心沒有交變的磁通，保護(hù)器不動(dòng)作，無法切斷故障電流，同樣留下觸電安全隱患。

3.3 安裝漏電保護(hù)器RCD時(shí)，不同回路不能共用一根工作零線N

在電氣工程施工中，為安裝接線方便，節(jié)約線路投資，通常采用就近接線原則，特別是在民用住宅的配電系統(tǒng)，由于人民生活水平不斷提高，戶內(nèi)家用電器越來多，從安全用電和供電的可靠性方面考慮，GB50096—1999《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，插座回路均應(yīng)裝設(shè)漏電保護(hù)RCD。因此，一般用戶配電箱采用多回路供電。在安裝接線時(shí)，每一回路都應(yīng)有獨(dú)立的工作零線 N，不同回路不能共用一根工作零線 N。如圖6是錯(cuò)誤接線，設(shè)備1和設(shè)備2共用一條工作零線，當(dāng)兩臺(tái)設(shè)備同時(shí)工作時(shí)，流過設(shè)備1的工作零線的電流是兩臺(tái)設(shè)備工作電流之和，使穿過零序電流互感器鐵心的相線L和零線N的電流代數(shù)和不為零，互感器鐵心有交變的磁通，保護(hù)器動(dòng)作切斷電源，使兩臺(tái)設(shè)備無法同時(shí)正常工作。

圖6 錯(cuò)誤接線圖

4 漏電保護(hù)器選用

漏電保護(hù)器的額定電壓、額定電流、分?jǐn)嗄芰Φ染暇€路條件要求，漏電保護(hù)器的的極數(shù)應(yīng)按線路特征選擇。單相線路選用二極保護(hù)器，僅帶三相負(fù)載的三相線路可選用三極保護(hù)器，動(dòng)力和照明混合用的三相四線線路選用四極保護(hù)器。漏電保護(hù)器動(dòng)作電流 I△N的選擇要符合使用環(huán)境的要求：手持式用電設(shè)備為15mA，環(huán)境惡劣或潮濕場所的電氣設(shè)備為6～10mA，醫(yī)療電氣設(shè)備為6mA，建筑工地的用電設(shè)備為15～30mA，家用電器回路為 30mA，防止電氣火災(zāi)為300mA。

5 前后級(jí)漏電保護(hù)器 RCD之間的選擇性配合

通常在建筑物內(nèi)的低壓配電系統(tǒng)中裝設(shè)兩級(jí)或三級(jí)漏電保護(hù)，前后級(jí)漏電保護(hù)器要求有選擇性配合，即在線路上發(fā)生漏電或單相接地故障時(shí)，靠近故障點(diǎn)的保護(hù)器先動(dòng)作，切斷故障部分，使線路上的其他部分正常運(yùn)行，否則將造成停電區(qū)域大，使大量負(fù)荷無法正常運(yùn)行，經(jīng)濟(jì)損失大。要滿足選擇性配合，除了漏電保護(hù)器的額定工作電流配合合理外，上下級(jí)漏電保護(hù)器的額定漏電動(dòng)作電流I△N和動(dòng)作時(shí)間t也要相互配合，即上一級(jí)漏電保護(hù)器的額定漏電動(dòng)作電流I△N是下一級(jí)漏電保護(hù)器的額定漏電動(dòng)作電流I△N的1.2～2.5倍，上一級(jí)漏電保護(hù)器的動(dòng)作時(shí)間t比下一級(jí)漏電保護(hù)器的動(dòng)作時(shí)間t長 0.1～0.2s。

6 結(jié)束語

隨著國民經(jīng)濟(jì)不斷提高，各種電器設(shè)備在生產(chǎn)和生活中廣泛使用，由于電器設(shè)備的質(zhì)量各不相同，電器設(shè)備的絕緣隨著使用時(shí)間長而逐漸老化以及使用不規(guī)范等原因都可能使電器設(shè)備發(fā)生漏電情況，使人觸電的可能性也越來越高。為了保護(hù)人身安全、防止設(shè)備損壞和預(yù)防火災(zāi)產(chǎn)生，在電路中必須合理選用和正確安裝漏電保護(hù)器。

［1］ 劉介才.工廠供電［Z］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.

［2］ 成秀虎，彭淑凡.電工作業(yè)［Z］.北京：氣象出版社，2008.

Introduction to the application of leakage protector

With the development of national economy， all areas of all kinds of electrical equipment is becoming more and more in order to ensure the safe， the use of the leakage protector are more popular. Combining with the structure and working principle of leakage protector， expound the application of the leakage protector and installation of wiring method， analyzed in different distribution network of the leakage protector installed correctly wiring and the result of wrong wiring.

Leakage； protector； application

TM54

A

1008-1151（2016）01-0050-02

2015-12-11

韋桂丘（1966-），女，供職于廣西機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，研究方向?yàn)殡娖鳌㈦妱?dòng)機(jī)、變壓器技術(shù)。