漏电保护

不接触低压带电体安全用电原则不靠近高压带电体唐海职教中心李全岩4-6漏电保护一、漏电保护装置的原理（利用原理对五种故障案例的分析）二、漏电保护装置的分类三、漏电保护装置的主要技术参数四.漏电保护装置的选用、安装与运行本堂小结思考题（漏电保护器的九种错误接线的案例分析）课间及课后与学员的交流教师对本节课自我评价漏电保护是利用漏电保护装置来防止电气事故的一种安全技术措施。漏电保护装置又称为剩余电流保护装(ResidualCurrentOperatedProtectiveDevice,缩写RCD)。漏电保护装置是一种低压安全保护电器，其作用有：1、用于防止由漏电引起的单相电击事故；2、用于防止由漏电引起的火灾和设备烧毁事故；3、用于检测和切断各种一相接地故障；4、有的漏电保护装置还可用于过载、过压、欠压和缺相保护。漏电保护装置的功能是提供间接接触电击保护，而额定漏电动作电流不大于30mA的漏电保护装置，在其他保护措施失效时，也可作为直接接触电击的补充保护，但不能作为基本的保护措施。一、漏电保护装置的原理电气设备漏电时，将呈现出异常的电流和电压信号。漏电保护装置通过检测此异常电流或异常电压信号，经信号处理，促使执行机构动作，藉助开关设备迅速切断电源，实施漏电保护根据故障电流动作的漏电保护装置是电流型漏电保护装置，根据故障电压动作的是电压型漏电保护装置。目前，国内外广泛使用的是电流型漏电保护装置。下面主要对电流型漏电保护装置(即RCD)进行介绍。1.漏电保护装置的组成(1)检测元件。它是一个零序电流互感器，如图4-6所示。图中，被保护主电路的相线和中性线穿过环行铁心构成了互感器的一次线圈N1，均匀缠绕在环行铁心上的绕组构成了互感器的二次线圈N2。检测元件的作用是将漏电电流信号转换为电压或功率信号输出给中间环节。2)中间环节。其功能是对检测到的漏电信号进行处理。中间环节通常包括放大器、比较器、脱扣器(或继电器)等。不同型式的漏电保护装置在中间环节的具体构成上型式各异。(3)执行机构。该机构用于接收中间环节的指令信号，实施动作，自动切断故障处的电源。执行机构多为带有分励脱扣器的自动开关或交流接触器。(4)辅助电源。当中间环节为电子式时，辅助电源的作用是提供电子电路工作所需的低压电源。(5)试验装置。这是对运行中的漏电保护装置进行定期检查时所使用的装置。通常是用一只限流电阻和检查按钮相串联的支路来模拟漏电的路径，以检验装置能否正常动作。2.漏电保护装置的工作原理图4-7是某三相四线制供电系统的漏电保护电气原理图。图中TA为零序电流互感器，GF为主开关，TL为主开关GF的分励脱扣器线圈。在被保护电路工作正常、没有发生漏电或触电的情况下，由克希荷夫定律可知，通过TA一次侧电流的相量和等于零。即IL1+IL2+IL3+IN＝0此时，TA二次侧不产生感应电动势，漏电保护装置不动作，系统保持正常供电。当被保护电路发生漏电或有人触电时，由于漏电电流的存在，通过TA一次侧各相负荷电流的相量和不再等于零，即IL1+IL2+IL3+IN≠0产生了剩余电流，TA二次侧线圈就有感应电动势产生，此信号经中间环节进行处理和比较，当达到预定值时，使主开关分励脱扣器线TL通电，驱动主开关GF自动跳闸，迅速切断被保护电路的供电电源，从而实现保护。图6-12晶体管放大式漏电保护器原理图C3V2V1I＞V5KAV6R6C3R3C2R4V4V3C1R5R2R1SAI＞KMKAKMKMFU执行电路整流电源无电流截止正常触电放大导通得电KAV1V2截止输入电路零序电流互感器L2V7晶体管漏电保护器的组成及工作原理如图6-12所示，由零序电流互感器、输入电路、放大电路、执行电路、整流电源等构成。当人体触电或线路漏电时，零序电流互感器原边中有零序电流流过，在其副边产生感应电动势，加在输入电路上，放大管V1得到输入电压后，进入动态放大工作区，V1管的集电极电流在R6上产压降，使执行管V2的基极电流下降，V2管输入端正偏，V2管导通，继电器KA流过电流启动，其常闭触头断开，接触器KM线圈失电，切断电源。晶体管放大式漏电保护器原理题例：请大家利用漏电保护器原理分析下图的错误接线（与学员互动）由上图得到以下结论：①漏电保护器保护线路的工作中性线N要通过零序电流互感器。否则，在接通后就会有一个不平衡电流使漏电保护器产生误动作。②接零保护线(PE)不准通过零序电流互感器。因为保护线路(PE)通过零序电流互感器时，漏电电流经PE保护线又回穿过零序电流互感器，导致电流抵消，而互感器上检测不出漏电电流值。在出现故障时，造成漏电保护器不动作，起不到保护作用。③控制回路的工作中性线不能进行重复接地。重复接地时，在正常工作情况下，工作电流的一部分经由重复接地回到电源中性点，在电流互感器中会出现不平衡电流。当不平衡电流达到一定值时，漏电保护器便产生误动作④漏电保护器后面的工作中性线N与保护线(PE)不能合并为一体。如果二者合并为一体时，当出现漏电故障或人体触电时，漏电电流经由电流互感器回流，结果又雷同于情况（2），造成漏电保护器拒绝动作。⑤漏电保护器负荷侧与其他回路之间不得借用零线、火线。⑥工作零线不能就近接线，单相负载不能在漏电保护器两端跨接。⑦单极漏电保护器安装时火线、零线必须正确，否则不能起到触电保护的作用。⑧三相四线制电源应当选用4P的漏电保护器；三相五线制电源也应当选用4P的漏电保护器，但PE线必须接在漏电保护器外边。案例1：某公司3个实验室分别由3个分支电源回路供电．利用3台双极漏电保护开关(DZ47L·60／2)保护，如图2。电气安装完毕，一位工人在使用手电钻时，两分支回路漏电开关动作，而另外一分支回路正常。拆下配电板仔细检查，发现3个漏电开关的工作零线均采用同一颜色的塑料电线(BV型)，在施工时将分支回路I与回路2的工作零线接错，从而引起FQI与FQ2漏电开关动作。将二回路的工作零线校正后，恢复正常。结论：不同分支回路工作零线接错引起漏电保护器误动案例2：某商场采用三相四线制供电，负荷主要为FI光灯及风扇。因电源箱离商场较远，电工图省事采用不同回路同一塑料线槽布线。两回路各用I台漏电保护开关(DZ47L-16／2)进行短路及漏电保护安装完毕后，当给其中一路送电后正常，再给另一回路送电时，前一路漏电保护器跳闸试验几次结果都一样。把两路的负荷关闭，结果一样。怀疑是导线绝缘电阻太低经测量该绝缘电阻大于0．75M欧，证明导线绝缘正常。之后，仔细检查发现，两路导线互缠在一起且同槽敷设，因相位不同，造成互感现象：在其中一路带电的情况下、另一回路的感应电压约30~50V。该电压造成保护器无法正常运行。将两回路电源线分开，每一回路一线槽，故障现象消失。结论：两相不同回路同装于一塑料线槽引起漏电保护器动作案例3：某安装公司在安装一工棚(支架采用金属角钢结构并铺上彩色钢板作为棚顶)时，顶棚需用电钻打孔。由于手电钻电源线长度不够而采用一段塑料胶质线加长。塑料胶质线直接与插头连接，连接处用电胶布包扎好。作业完毕后，在电钻F放至地面过程中，由于电钻自身重量而将接头处导线拽出并裸露，1名作业人员因手握导线裸露部分而触电身亡。分析：现场采用I台四极漏电保护器(DZ15L，动作参数为30mA、0．2s)保护，接法如图3(a)。电工在接线时将中性线和相线接在保护器的N与L．上，没有用试验按钮检验能否正确动作。而DZI5L漏电保护器内有电子放大线路，它需要一辅助电源，辅助电源从L，端引入。正确的接法如图3fb)。由于漏电保护器的辅助电源接错，内部电于放大线路无电源供电，无法起到检测漏电作用，保护器只相当于普通的空气开关，在作业人员触电时无法起保护作用从而导致此坎事故。结论：四极漏电保护器作为双极使用，接线错误造成触电身亡案例4：某住宅装修，对电路进行全面改造，宅内的所有三孔插座采用漏电保护开关(DZ47L一16／Z)保护装修完毕试送电时，该漏电开关送不上(一送即跳)怀疑该开关损坏，更换一新开关．故障依旧。由于刚装修好，室内只有一台空谰与抽油烟机，当把抽油烟机的插头从插座上拔下送后正常。卸下该插座检查，发现保护接地线与零线都为黑色，导线绝缘并无损坏。进一步检查，发现零线接在插座的保护极(PE极)，而保护线接在中性极上(N极)．造成经过漏电保护器二线电流严重不平衡而使保护器动作。两线互换后恢复正常户内线路敷设时，相线、零线、保护线的颜色应有明显的区别。结论：三脚插座内零线与地线对调，造成漏电保护器误动案例5：某住宅电源进线采用漏电保护开关(DZ47L)保护，使用一段时间后，保护开关时常动作拆下开关箱面板，检查线路绝缘电阻大于1Mn，符台要求。再检查发现漏电保护开关出线端有放电打火的痕迹把接线端重新处理，试用一段时间后，故障已排除其故障原因是由于漏电保护开关出线端接头松脱，造成火花，干扰该开关内部的电子放大器工作，引起开关误动作。结论：接头松脱打火，造成漏电保护误动二、漏电保护装置的分类1、按漏电保护装置中间环节的结构特点分类(1)电磁式漏电保护装置。其中间环节为电磁元件，有电磁脱扣器和灵敏继电器两种型式。电磁式漏电保护装置因全部采用电磁元件，使得其耐过电流和过电压冲击的能力较强，因而无需辅助电源，当主电路缺相时仍能起漏电保护作用。但其灵敏度不易提高，且制造工艺复杂，价格较高。(2)电子式漏电保护装置。其中间环节使用了由电子元件构成的电子电路，有的是分立元件电路，也有的是集成电路。中间环节的电子电路用来对漏电信号进行放大、处理和比较。其特点是灵敏度高、动作电流和动作时间调整方便、使用耐久。但电子式漏电保护装置对使用条件要求严格，抗电磁干扰性能差，当主电路缺相时，可能会失去辅助电源而丧失保护功能。2.按结构特征分类1)开关型漏电保护装置。它是一种将零序电流互感器、中间环节和主开关组合安装在同一机壳内的开关电器，通常称为漏电开关或漏电断路器。其特点是：当检测到触电、漏电后，保护器本身即可直接切断被保护主电路的供电电源。这种保护器有的还兼有短路保护及过载保护功能。目前这种形式的漏电保护装置应用最为广泛，市场上的漏电保护开关根据功能常用的有以下几种类别：（1）只具有漏电保护断电功能，使用时必须与熔断器、热继电器、过流继电器等保护元件配合。（2）同时具有过载保护功能。（3）同时具有过载、短路保护功能。（4）同时具有短路保护功能。（5）同时具有短路、过负荷、漏电、过压、欠压功能(2)组合型漏电保护装置（漏电保护继电器）。它是一种由漏电继电器和主开关通过电气连接组合而成的漏电保护装置。当发生触电、漏电故障时，由漏电继电器进行信号检测、处理和比较，通过其脱扣器或继电器动作，发出报警信号；也可通过控制触点去操作主开关切断供电电源。漏电继电器本身不具备直接断开主电路的功能。漏电保护继电器是指具有对漏电流检测和判断的功能，而不具有切断和接通主回路功能的漏电保护装置。漏电保护继电器由零序互感器、脱扣器和输出信号的辅助接点组成。它可与大电流的自动开关配合，作为低压电网的总保护或主干路的漏电、接地或绝缘监视保护。当主回路有漏电流时，由于辅助接点和主回路开关的分离脱扣器串联成一回路。因此辅助接点接通分离脱扣器而断开空气开关、交流接触器等，使其掉闸，切断主回路。辅助接点也可以接通声、光信号装置，发出漏电报警信号，反映线路的绝缘状况(3)漏电保护插座是指具有对漏电流检测和判断并能切断回路的电源插座。其额定电流一般为20A以下，漏电动作电流6～30mA，灵敏度较高，常用于手持式电动工具和移动式电气设备的保护及家庭、学校等民用场所。3.按极数和线数分类按照主开关的极数和穿过零序电流互感器的线数可将漏电保护装置分为：单极二线漏电保护装置、二极漏电保护装置、二极三线漏电保护装置、三极漏电保护装置、三极四线漏电保护装置和四极漏电保护装置。其中单极二线漏电保护装置、二极三线漏电保护装置、三极四线漏电保护装置均有一根直接穿过零序电流互感器而不能被主开关断开的中性线。4.按动作时间分类按动作时间可将