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剩余電流動作保護器的正確應(yīng)用論文
摘要：本文重點分析了剩余電流動作保護器分級保護方式及根據(jù)不同的使用場所正確選用分級保護及保護器的動作參數(shù)和級差的配合，文中還著重分析了保護器在投運中存在的誤接線、誤動和拒動的原因和對策。
關(guān)鍵詞：保護器 分級保護 正確應(yīng)用
在兩網(wǎng)改造工程實施過程中，設(shè)備選型得到了重視，選用了一批技術(shù)性能先進(jìn)、質(zhì)量可靠的設(shè)備，如無油型斷路器、節(jié)能型變壓器等，新設(shè)備的投入使電網(wǎng)設(shè)備的技術(shù)含量增加，安全水平大大提高，在防止事故、確保安全供電方面取得顯著成效。低壓供用電系統(tǒng)，同樣也采用了新技術(shù)和新設(shè)備，使低壓電網(wǎng)的安全可靠性也有所提高，為確保廣大群眾的用電安全，廣泛地應(yīng)用了漏電保護裝置--剩余電流動作保護器(以下簡稱保護器)。實踐證明，保護器的應(yīng)用，大大降低了人身電擊傷亡事故，同時還起到了監(jiān)督線路絕緣水平的作用，安全用電效果顯著。
國內(nèi)外的經(jīng)驗證明，在低壓電網(wǎng)中，安裝保護器是防止人身電擊傷亡、電氣火災(zāi)及電器設(shè)備損壞的有效的防護措施。
近30年來，我國應(yīng)用保護器的發(fā)展，經(jīng)歷了自然發(fā)展階段、組織推廣階段、規(guī)范管理階段和普及發(fā)展階段等四個階段。從第三階段開始，保護器的研究、生產(chǎn)、安裝使用的管理得到了提高，管理規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化逐步完善，并與國際標(biāo)準(zhǔn)接軌。這個期間國家標(biāo)準(zhǔn)主管部門先后組織編制了保護器產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)：
GB6829《剩余電流動作保護器的一般要求》；
GB16916《家用和類似用途帶過電流保護的剩余電流斷路器》；
GB16917《家用和類似用途不帶過電流保護的剩余電流斷路器》。
使用標(biāo)準(zhǔn)：
GB13955《漏電保護器的安裝和運行》；
GB14287《電氣火災(zāi)報警控制系統(tǒng)》。
此外，原國家機械委還制訂了相關(guān)的產(chǎn)品行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：
JB8755《移動式剩余電流動作保護器》；
JB8756《剩余電流動作保護繼電器》。
原電力部制訂的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL499《農(nóng)村低壓電力技術(shù)規(guī)程》和DL493《農(nóng)村安全用電規(guī)程》中均對農(nóng)村電網(wǎng)中安裝使用保護器作了有關(guān)規(guī)定。
國家建設(shè)部在GB50054《低壓配電設(shè)計規(guī)范》和GB50096《住宅設(shè)計規(guī)范》等國家標(biāo)準(zhǔn)中，對低壓配電系統(tǒng)和住宅中保護器的應(yīng)用均作了規(guī)定。這些標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的制訂，對保護器的生產(chǎn)和安裝使用起到了技術(shù)指導(dǎo)和推動作用。另外，國家安全產(chǎn)品質(zhì)量管理部門執(zhí)行產(chǎn)品質(zhì)量認(rèn)證制度，對保護器實行產(chǎn)品質(zhì)量認(rèn)證，通過認(rèn)證嚴(yán)格控制了保護器的質(zhì)量，維護了使用者的權(quán)益，使保護器推廣應(yīng)用得以健康發(fā)展。
在兩網(wǎng)改造工程中，特別是低壓配電網(wǎng)改造的工程量大、任務(wù)急，對保護器在應(yīng)用中，學(xué)習(xí)和理解相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的有關(guān)內(nèi)容不足，所以在保護器的安裝使用中，還存在一些問題，需要引起重視。
1 正確選用分級保護方式
隨著農(nóng)村電網(wǎng)改造后負(fù)荷的增加，農(nóng)村用電的可靠性要求也進(jìn)一步提高，農(nóng)村電網(wǎng)使用保護器采用分級保護方式后，迫切要求解決保護器正確動作率和供電可靠性。因此，分級保護必須合理分級，并且各級保護器的動作特性應(yīng)互相協(xié)調(diào)。
分級保護方式中，末端保護為居民住宅、生產(chǎn)企業(yè)車間、服務(wù)場所，作為防止直接接觸電擊或間接接觸電擊損傷和電器設(shè)備損壞及電氣火災(zāi)的保護。末端保護應(yīng)裝于用電設(shè)備的最近電源處，如電源插座，甚至用電設(shè)備體內(nèi)(按目前我國居民家庭的具體情況，可裝于分路進(jìn)線的進(jìn)線電源處)。末端保護的上一級保護為中間保護，應(yīng)具有末端保護的后備保護和防止電氣線路單相接地短路引發(fā)火災(zāi)事故的功能。中間保護的位置應(yīng)為負(fù)荷集中點的電源進(jìn)線處，如工廠企業(yè)內(nèi)車間的進(jìn)線電源處、服務(wù)場所、商業(yè)點的電源進(jìn)線處、居民住宅樓的單元的電源進(jìn)線處，農(nóng)村居民集居點的總電源進(jìn)線處(村鎮(zhèn)內(nèi)的分支線處、大型(別墅型建筑)住宅的電源進(jìn)線處)等。末端保護和中間保護是剩余電流保護裝置的重點。對再上一級的總保護則應(yīng)根據(jù)配電變壓器的容量、裝設(shè)條件、配電線路的健康條件等具體情況確定是否需要和安裝位置。對變壓器容量較大，二次側(cè)出線使用框架式斷路器作為總控制的，不宜設(shè)總保護，對于配電線路采用電纜線路或絕緣導(dǎo)線的不必裝設(shè)總保護。對于變壓器容量在100kVA及下，采用塑殼式斷路器作為總控制的，以架空線路為主的低壓配電線時，可在出線側(cè)或大分支線安裝總保護。
2 分級保護各級保護器動作參數(shù)的選擇
一般情況下，各級保護均應(yīng)選用帶有短路、過載保護的，具有剩余電流動作保護功能的斷路器，如條件許可還應(yīng)具有沖擊電壓不動作和抗電磁干擾功能。
各級保護器動作參數(shù)的選擇：
末端保護應(yīng)選用高靈敏度、快速動作型的保護器，其額定剩余動作電流IΔn≤30mA，額定動作時間Tn＜0.1s；
末端保護的上一級，中間保護其額定動作電流應(yīng)與末端保護動作電流有2倍以上的級差，動作時間上有0.2s的級差。中間保護選用延時性保護器，額定電流IΔn=60～100mA，額定動作時間Tn=0.3s；
總保護應(yīng)選用延時型保護器，額定動作電流應(yīng)根據(jù)線路具體情況確定，不應(yīng)小于300mA，額定動作時間Tn=0.5～1.0s
用于監(jiān)測線路絕緣水平，防止火災(zāi)專用保護器可選用剩余電流動作報警式保護器。其報警動作電流IΔn=300～500mA，動作時間Tn=0.5～2.0s。
3 剩余電流動作保護裝置應(yīng)用中的幾個問題
(1) 保護器設(shè)備的選型：
以產(chǎn)品質(zhì)量為先，認(rèn)真比較產(chǎn)品的質(zhì)量、性能、價格比，切不可以價格作為唯一依據(jù)。國家對保護器產(chǎn)品生產(chǎn)有嚴(yán)格的管理規(guī)定，要求保護器產(chǎn)品必須經(jīng)過國家級的安全質(zhì)量認(rèn)證合格后，方可準(zhǔn)入市場。據(jù)了解，目前市場仍有一批質(zhì)量粗糙的劣質(zhì)產(chǎn)品和假冒產(chǎn)品，甚至是早已明令淘汰的產(chǎn)品，以低價招攬，魚龍混雜不易發(fā)現(xiàn)。因此，在設(shè)備選型時，要堅持原則，把住質(zhì)量關(guān)。
(2) 正確安裝、接線：
�、俑鶕�(jù)安裝部位和保護功能的需要，合理選擇保護器型式及其各項動作參數(shù)。
�、诎幢Ｗo產(chǎn)品說明要求正確安裝。
�、壅_接線，低壓系統(tǒng)為TN-C保護系統(tǒng)時，保護器負(fù)載側(cè)的設(shè)備的接地保護(PE)線必須改為按TT系統(tǒng)的獨立保護接地，中性(N)線不得重復(fù)接地，不得作為保護線。
④三相不平衡負(fù)載應(yīng)選用三極四線或四極式保護器，其中N線應(yīng)通過零序電流互感器，并只能用作中性(N)線。
(3) 正確認(rèn)識保護器的動作：
保護器按其功能要求，應(yīng)在發(fā)生人身直接接觸電擊及間接接觸電擊、電氣設(shè)備絕緣故障時，使其金屬外殼帶電或電氣線路故障，泄漏電流增大和自然泄漏電流過大時，及時切斷電源起到保護作用。所以，當(dāng)保護器發(fā)生動作時，應(yīng)認(rèn)真查找原因，及時處理。而不應(yīng)因受短時斷電的影響，隨意判斷為誤動作，忙于恢復(fù)送電，避免造成事故擴大。
(4) 保護器的拒動和不適當(dāng)動作：
保護器運行中有本文(3)中的情況而未及時動作切斷電源時，稱為保護器拒動。保護器拒動的原因，除因其質(zhì)量不良、工藝水平低，元件質(zhì)量低劣或保護器動作參數(shù)選擇不當(dāng)外，還應(yīng)注意到以下情況：日益發(fā)展的各種電子電器設(shè)備，如電視機、微型計算機、各種家用電器等普遍存在電子整流電路，其整流電路的直流分量使交流正弦波發(fā)生畸變，形成諧波，諧波中的直流分量通過保護器的零序電流互感器時，不會產(chǎn)生感應(yīng)電勢，所以當(dāng)負(fù)載諧波電流嚴(yán)重時，即使保護器負(fù)載側(cè)發(fā)生上述(3)中的情況時，保護器無法動作。另外，功率較大的電路，保護控制設(shè)備的保護器功能是采用剩余電流動作繼電器配合框架式斷路器的分勵脫扣器，因其工作電流值大，當(dāng)剩余電流動作繼電器的零序電流互感器的變比過大時，因其精確度低和磁飽和度的影響，在負(fù)載電流很小時，保護裝置不會動作。
不適當(dāng)動作的另一種表現(xiàn)為無故障情況時保護器動作，即誤動。保護器誤動，排除保護器質(zhì)量原因后，亦可能由以下原因造成：
①雷電造成的大氣過電壓沖擊波。
�、诮油◤妼Φ仉娙萘康碾娐罚绲芈耠娎|、抗干擾濾波器的保護設(shè)備等，這些設(shè)備在接通電路時，可能有阻尼振蕩電流，經(jīng)過隔離電容對地產(chǎn)生泄漏電流，流入大地引起保護器動作。
�、鄞蠊β视秒娫O(shè)備啟動時的沖擊電流，會引起保護器動作。
�、鼙Ｗo器附近有強電流產(chǎn)生強磁場的電磁干擾，會引起保護器動作。
⑤保護器動作參數(shù)選擇不當(dāng)。
綜上所述應(yīng)再次強調(diào)，采用剩余電流保護裝置是為確保用電安全的措施之一，在直接接觸電擊的防護措施中，只是附加保護(后備性保護)；在間接接觸電擊的防護也只是安全措施之一。剩余電流保護裝置在安全防護中有其優(yōu)越性，但也存在不足。所以剩余電流保護裝置的采用，不能代替其它各項防護措施。在安裝電氣線路和使用電器設(shè)備時，要嚴(yán)格按有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)要求，根據(jù)實際情況，采取相應(yīng)的安全防護措施確保供用電安全。
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