漏電保護開關(guān)分為電壓型和電流型兩大類,鑒于電壓型漏電保護只能作總保護,安全供電可靠性低及保護上的局限性,在我國已淘汰,這里主要介紹電流型漏電保護開關(guān)。根據(jù)結(jié)構(gòu)和動作原理這種開關(guān)可分為脈沖式、電磁式、電子式三大類,現(xiàn)分述如下:
脈沖式漏電保護開關(guān)工作原理是利用電流突變而動作,雖然存在有電流、時間動作死區(qū),每條支路投入時都有可能產(chǎn)生誤動作的缺點,但脈沖式漏電保護開關(guān)具有認別性,可發(fā)展為智能型漏電保護開關(guān),作為配電變壓器總保護,主干線1級保護,整定動作的電流值、時間值都較大,在多級保護中上述的缺點是完全可以克服的。
電磁式漏電保護開關(guān)的特性不受電源電壓影響,環(huán)境溫度對特性影響也很小,耐壓沖擊能力強,外界磁場干擾小,并具有結(jié)構(gòu)簡單、進出線可倒接等優(yōu)點;但耐機械沖擊振動能力較差,滿足延時反時限特性要求比較困難,制造要求精密,價格較貴,且靈敏度以30mA為限,只適用于小容量負荷,因而已被電子式漏電保護開關(guān)所取代。
電子式漏電保護開關(guān)雖存在電源電壓、環(huán)境溫度對特性有影響,耐雷電沖擊能力差,抗外磁場干擾弱,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,進出線不可倒接的缺點,但滿足延時反時限特性要求容易,制造簡單,靈敏度高,價格便宜。對上述存在的缺點,分別安裝穩(wěn)壓電源、溫度補償、過電壓吸收器,電子回路采取防干擾措施是完全可以克服的,因而得到廣泛應(yīng)用。特別是電子技術(shù)高速發(fā)展,集成電路、集成塊的廣泛應(yīng)用,保護開關(guān)體積越來越小。根據(jù)用戶要求可制成速斷型,也可制成延時型,并能與各種容量開關(guān)(小則幾安培,大則幾百安培)相配套,滿足各類用戶要求。既可制成用戶末端后備直接保護(如電源開關(guān)插座,手持、移動電動工具、水泵、機床等)的各類漏電保護開關(guān),又能制成用戶間接保護(如住宅總保護,低壓主、分支線路,配電變壓器總保護等)的各種漏電保護開關(guān),因而具有廣闊發(fā)展前途。
漏電保護器結(jié)構(gòu)原理
電氣設(shè)備漏電時,將呈現(xiàn)異常的電流或電壓信號,漏電保護器通過檢測、處理此異常電流或電壓信號,促使執(zhí)行機構(gòu)動作。我們把根據(jù)故障電流動作的漏電保護器叫電流型漏電保護器,根據(jù)故障電壓動作的漏電保護器叫電壓型漏電保護器。由于電壓型漏電保護器結(jié)構(gòu)復(fù)雜,受外界干擾動作特性穩(wěn)定性差,制造成本高,現(xiàn)已基本淘汰。目前國內(nèi)外漏電保護器的研究和應(yīng)用均以電流型漏電保護器為主導(dǎo)地位。 電流型漏電保護器是以電路中零序電流的一部分(通常稱為殘余電流)作為動作信號,且多以電子元件作為中間機構(gòu),靈敏度高,功能齊全,因此這種保護裝置得到越來越廣泛的應(yīng)用。電流型漏電保護器的構(gòu)成分四部分:
1. 檢測元件:檢測元件可以說是一個零序電流互感器。被保護的相線、中性線穿過環(huán)形鐵心,構(gòu)成了互感器的一次線圈N1,纏繞在環(huán)形鐵芯上的繞組構(gòu)成了互感器的二次線圈N2,如果沒有漏電發(fā)生,這時流過相線、中性線的電流向量和等于零,因此在N2上也不能產(chǎn)生相應(yīng)的感應(yīng)電動勢。如果發(fā)生了漏電,相線、中性線的電流向量和不等于零,就使#$上產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,這個信號就會被送到中間環(huán)節(jié)進行進一步的處理。
2. 中間環(huán)節(jié):中間環(huán)節(jié)通常包括放大器、比較器、脫扣器,當中間環(huán)節(jié)為電子式時,中間環(huán)節(jié)還要輔助電源來提供電子電路工作所需的電源。中間環(huán)節(jié)的作用就是對來自零序互感器的漏電信號進行放大和處理,并輸出到執(zhí)行機構(gòu)。
3. 執(zhí)行機構(gòu):該結(jié)構(gòu)用于接收中間環(huán)節(jié)的指令信號,實施動作,自動切斷故障處的電源。
4. 試驗裝置:由于漏電保護器是一個保護裝置,因此應(yīng)定期檢查其是否完好、可靠。試驗裝置就是通過試驗按鈕和限流電阻的串聯(lián),模擬漏電路徑,以檢查裝置能否正常動作。
漏電保護開關(guān)使用中得問題
在兩網(wǎng)改造中,大量使用了剩余電流動作漏電保護器,幾年過去了,事實證明,漏電保護器損壞、人為解除運行現(xiàn)象非常嚴重。用電損耗問題,安全用電問題仍然嚴峻。糾其原因是多方面的,但直接原因是漏電保護器的頻動、拒動,嚴重影響了正常用電,使管、用電人員對漏電保護器失去信心,甚至放棄。
漏電保護器的頻動,包括兩個方面:
一漏電保護器一是電網(wǎng)確有接地時,漏電保護器正常動作。在這種正常動作中,因電網(wǎng)老化、氣候環(huán)境變化,電網(wǎng)產(chǎn)生接地點引起的動作占絕大多數(shù),而因人身觸電引起的動作則是極少數(shù)??梢韵胂?,能夠正常用電是人們的第一需求,為了防止發(fā)生概率極低的人身觸電傷害而招致頻繁的停電,影響正常生產(chǎn)和生活當然會造成人們的煩惱。
二是電網(wǎng)本來沒有發(fā)生接地,而是漏電保護器在以下情況下可能產(chǎn)生誤動:
1,由于漏電保護器是信號觸發(fā)動作的,那么在其它電磁干擾下也會產(chǎn)生信號觸發(fā)漏電保護器動作,形成誤動。
2,當電源開關(guān)合閘送電時,會產(chǎn)生沖擊信號造成漏電保護器誤動。
3,多分支漏電之和可以造成越級誤動。
4,中性線重復(fù)接地可能造成串流誤動。
5,與變頻器或其他易產(chǎn)生干擾的元器件配套使用誤動作
從技術(shù)原理上分析,漏電保護器也存在可能產(chǎn)生拒動的技術(shù)誤區(qū)。
1,當中性線產(chǎn)生重復(fù)接地時,會使漏電保護器產(chǎn)生分流拒動,而中性線重復(fù)接地點是很難找到的。
2,當電源缺相,所缺相又正好是漏電保護器的工作電源時,會產(chǎn)生拒動。
漏電保護器的電網(wǎng)中性點接地對使用至關(guān)重要
1由于中性點接地,電網(wǎng)相線的支撐物常年承受相電壓,因而支撐物被擊穿,形成電網(wǎng)接地點,造成泄漏,引起漏電保護器頻動。
2由于中性點接地,當相線偶爾接地時,會立即產(chǎn)生很大的泄漏電流,不僅增大電損,易引起火災(zāi),更會加劇漏電保護器的頻動。
3由于中性點接地,當人身觸電時,會立即產(chǎn)生很大的電擊流,對人的生命威脅非常大,即使有漏電保護器也是先遭電擊,再動作保護,如果動作遲緩或失靈,后果會更加嚴重。
4、由于中性點接地,電網(wǎng)對地分布電容接在回路中,會加大開關(guān)合閘時的對地沖擊電流,造成誤動。
5、由于中性點已經(jīng)接地,中性線發(fā)生重復(fù)接地很難被發(fā)現(xiàn),中性線重復(fù)接地會使漏電保護器發(fā)生分流拒動和串流誤動。
漏電保護器的工作原理和使用中得技術(shù)問題
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