漏電保護(hù)裝置的檢驗(yàn)

1、漏電保護(hù)裝置的檢驗(yàn)Document serial number UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108 談 起 重機(jī)漏電保護(hù)裝置的檢驗(yàn)陳永光 陳維盛柳秉康福建省寧德特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)站福建省特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)中心， 摘要：通 過(guò)對(duì)起重機(jī)低壓漏電保護(hù)裝置的分析，探討漏電保護(hù)裝置的檢驗(yàn)方法 關(guān)鍵詞：漏電保護(hù) 裝置 工作原理 檢驗(yàn)方法起重機(jī)械工作環(huán)境惡劣，尤其露天用起重機(jī)械經(jīng)風(fēng)吹口哂，電氣設(shè)備容易老 化絕緣 降低，造成漏電，易發(fā)生人身觸電事故。低壓配電系統(tǒng)中裝設(shè)漏電保護(hù)器 剩余電流動(dòng) 作保護(hù)器，簡(jiǎn)稱 RCD 是防止電擊事故的有效措施之一，也是防止漏 電引起電氣火災(zāi)和 電氣設(shè)備損壞

2、事故的技術(shù)措施。在起重機(jī)檢驗(yàn)規(guī)程中要求起重 機(jī)必須安裝漏電保護(hù)器， 但在檢驗(yàn)方法中都沒(méi)有涉及如何對(duì)其進(jìn)行檢驗(yàn)。因此， 想撰文探討該工程的檢驗(yàn)方法。在探討漏電保護(hù)器檢驗(yàn)方法之前，有必要先概述一下漏電保護(hù)裝置的類型、 組成、 工作原理和不同供電系統(tǒng)的安裝要求。1、類型、組成和工作原理類型所謂漏電保護(hù)器是指當(dāng)電路中的漏電電流超過(guò)允許值時(shí)， 能夠 H 動(dòng)切斷電源 或報(bào)警 的漏電保護(hù)裝置，包括各類漏電斷路器、帶漏電保護(hù)的插頭座、漏電保 護(hù)繼電器、 漏電火災(zāi)報(bào)警器、帶漏電保護(hù)功能的組合電器等。按反映信號(hào)的種類，漏電保護(hù)器可分為電壓型和電流型兩大類。目前，國(guó)內(nèi) 外廣泛 使用的是電流型漏電保護(hù)裝置。根據(jù)?漏電

3、流動(dòng)作保護(hù)器? GB6829-86 分類規(guī)定，按極 數(shù)和線數(shù)可分為：?jiǎn)螛O二線漏電保護(hù)器；二極漏電保護(hù)器：二極 三線漏電保護(hù)器；三極 漏電保護(hù)器；三極四線漏電保護(hù)器；四極漏電保護(hù)器。按過(guò)電流保護(hù)分類：不帶過(guò)電流保護(hù)的漏電保護(hù)器，典型的產(chǎn)品有FIN 電磁 式、帶過(guò)載和DZL18 電子式等；帶過(guò)流保護(hù)的漏電保護(hù)器；帶短路保護(hù)的漏電保護(hù)器； 短路保護(hù)的漏電保護(hù)器，典型產(chǎn)品有DZ15L系列、AB62型、FI/LS型電磁式和DZ10L 型、S-L系列電子式等。漏電保護(hù)裝置的組成其構(gòu)成主要有三個(gè)根本環(huán)節(jié)，即檢測(cè)元件、中間環(huán)節(jié)包括放大元件和比擬 元件 和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其次，還具有輔助電源和試驗(yàn)裝置，見(jiàn)圖 1圖 1

4、 漏電保護(hù)裝置方框圖1檢測(cè)元件。它是一個(gè)零序電流互感器，被保護(hù)主電路的相線和中性線 穿過(guò)環(huán) 行鐵心構(gòu)成了互感器的一次線圈 N 1 ,均勻纏繞在環(huán)行鐵心上的繞組構(gòu)成了 互感器的二次 線圈N2。檢測(cè)元件的作用是將漏電電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓或功率信 號(hào)輸出給中間環(huán)節(jié)。2中間環(huán)節(jié)。其功能是對(duì)檢測(cè)到的漏電信號(hào)進(jìn)行處理。中間環(huán)節(jié)通 常包 括放大器、比擬器、脫扣器或繼電器等。不同型式的漏電保護(hù)裝置在中間 環(huán)節(jié)的具 體構(gòu)成上型式各異。3執(zhí)行機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)用于接收中間環(huán)節(jié)的指令信號(hào)，實(shí)施動(dòng)作，自動(dòng)切斷故障處的電源。執(zhí)行機(jī)構(gòu)多為帶有分勵(lì)脫扣器的白動(dòng)開(kāi)關(guān)或交流接觸器。4 輔助電源。當(dāng)中間環(huán)節(jié)為電子式時(shí)，輔助電源的作用是提

5、供電子電路 工作所需的低壓電源。5 試驗(yàn)裝置。這是對(duì)運(yùn)行中的漏電保護(hù)裝置進(jìn)行定期檢查時(shí)所使用 的裝 置。通常是用一只限流電阻和檢查按鈕相串聯(lián)的支路來(lái)模擬漏電的路徑，以 檢驗(yàn)裝置能 否正常動(dòng)作。電流型漏電保護(hù)器的工作原理電流型漏電保護(hù)器所檢測(cè)到的是剩余電流既被保護(hù)電路內(nèi)相線和中性線電流 瞬時(shí) 值的代數(shù)和其中包括中性線的三相不平衡電流和諧波電流，此電流既為 正常時(shí)的泄 露電流和故障時(shí)的接地故障電流見(jiàn)圖 2 。在被保護(hù)電路工作正 常、沒(méi)有發(fā)生漏電或 觸電的情況下，由克希荷夫定律可知，通過(guò) TA 次側(cè)電流 的相量和等于零。即 h+lu+g+ILO此時(shí),TA二次側(cè)不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，漏電保護(hù)裝置不動(dòng)作，系

6、統(tǒng)保持正常供 電。當(dāng)被保護(hù)電路發(fā)生漏電或有人觸電時(shí)，由于漏電電流的存在，通過(guò) TA 一次側(cè) 各相負(fù)荷電流的相量和不再等于零，即 h+S+S+l'HO 產(chǎn)生了剩余電流， TA 二次側(cè)線圈就 有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生，此信號(hào)經(jīng)中間環(huán)節(jié)進(jìn)行處理和比擬，當(dāng)?shù)竭_(dá) 預(yù)定值時(shí)，使主開(kāi)關(guān)分 勵(lì)脫扣器線 TL 通電，驅(qū)動(dòng)主開(kāi)關(guān) GF 自動(dòng)跳閘，迅速切斷 被保護(hù)電路的供電電源，從 而實(shí)現(xiàn)保護(hù)。圖 2 電流型漏電保護(hù)器工作原理圖2、不同的供電系統(tǒng)對(duì)漏電保護(hù)的安裝要求造成漏電保護(hù)裝置的誤動(dòng)和拒動(dòng)的因素很多，排除選型和裝置本身的原因 外，大多 原因是安裝和接線錯(cuò)誤，使中性線不經(jīng)漏電保護(hù)裝置或中性線直接與保 護(hù)地線連接，

7、導(dǎo) 致 RCD 誤動(dòng)作。用于 TN 供電系統(tǒng)的要求所謂 TN 供電系統(tǒng)是指電力系統(tǒng)有一點(diǎn)直接接地，電氣裝置的外露可導(dǎo)電局部 通過(guò)保護(hù) 線與該接地點(diǎn)相連接。 TN 系統(tǒng)中根據(jù)中性線與保護(hù)線的連接方式可分為 TN-S> TN-C 、TN-C-S 系統(tǒng)。 TN-S 系統(tǒng)是指整個(gè)系統(tǒng)的中性線與保護(hù)線是分開(kāi)的；TN-C系統(tǒng)是指整個(gè)系統(tǒng)的中性線與保護(hù)是合一的； TN-C-S系統(tǒng)是指系統(tǒng)中 有一部 分線路的中性線與保護(hù)線是合一的。?漏電保護(hù)器安裝和運(yùn)行?中規(guī)定"在 TN系統(tǒng)中，當(dāng)電路發(fā)生絕緣損壞故 障，其 故障電流值小于過(guò)電流保護(hù)裝置的動(dòng)作電流值時(shí)，需裝漏電保護(hù)器：?起重機(jī)監(jiān)督檢驗(yàn)內(nèi)容要求與

8、方法?中對(duì)塔式起重機(jī)要求“整體金屬結(jié)構(gòu)的接地型式應(yīng)采用TN-S接地系統(tǒng)，并設(shè)漏電保護(hù)器。漏電保護(hù)器用于TN系統(tǒng)時(shí)的接線方法如圖3 (a)和圖3 (b)所示圖3 (a)漏電保護(hù)器用于TN-S系統(tǒng)時(shí)的接線方法LIL2L3N PE=J11I RPE5:D IPE1愆1(b)漏電保護(hù)器用于TN-C-S系統(tǒng)時(shí)的接線方法TN-S系統(tǒng)的中性線必須和相線一起穿過(guò) RCD的電流互感器，但TN-S系統(tǒng)的PE線那么不得穿過(guò)，如果穿過(guò)，當(dāng)發(fā)生接地故障時(shí)，相線和PE線的故障電流在電 流互感器中感應(yīng)的電磁場(chǎng)互相抵消，RCD將檢測(cè)不出故障電流而不動(dòng)作。在TN-C供電系統(tǒng)中，工作零線 N和保護(hù)零線PE公用一根零線，通過(guò)了RC

9、D,當(dāng)接零負(fù)載設(shè)備漏電時(shí)，出現(xiàn)相一零短路電流使熔斷器熔斷，動(dòng)作靈敏的RCD卻沒(méi)有動(dòng)作，這是接線錯(cuò)誤造成的。正確地安裝方法應(yīng)該是，在三相四線制進(jìn)戶線處，首先對(duì)零線重復(fù)接地；從重復(fù)接地處拉出一根專用保護(hù)零線PE,和工 作零線N相互 獨(dú)立，改良戶線為三相五線制供電既 TN-C-S系統(tǒng)；中性線穿入RCD, PE線直接接設(shè)備 的外露導(dǎo)電局部，這時(shí)RCD才能檢測(cè)出接地故障電流，RCD后的中性線不應(yīng)接地或接 另一回路。在采用漏電保護(hù)器的 TN 系統(tǒng)中，使用的電氣設(shè)備外露可導(dǎo)電局部可根據(jù)電擊 防護(hù)措施具體情況，采用單獨(dú)接地，形成局部TT系統(tǒng)，見(jiàn)圖3 (a)和圖3 (b)中的方框局部。用于TT供電系統(tǒng)的要求TT

10、 供電系統(tǒng)是指電力系統(tǒng)有一點(diǎn)直接接地，電氣設(shè)備的外露可導(dǎo)電局部通過(guò) 保護(hù)接 地線接至與電力系統(tǒng)接地點(diǎn)無(wú)關(guān)的接地極。 TT 系統(tǒng)的電氣線路或電氣設(shè) 備，應(yīng)優(yōu)考慮 裝設(shè)漏電保護(hù)器，作為防電擊的保護(hù)措施。?起重機(jī)監(jiān)督檢驗(yàn)內(nèi)容 要求與方法?中對(duì)橋 架型起重機(jī)要求“采用 TT 接地系統(tǒng)時(shí)，起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的 接地電阻與漏電保護(hù)器動(dòng)作 電流的乘積應(yīng)不大于 50V,TT 系統(tǒng)是三相四線供電系統(tǒng)，屬保護(hù)接地，設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)，其外殼沒(méi)有接 零保護(hù) 的三相不平衡電流和電壓。漏電保護(hù)器用于 TT系統(tǒng)時(shí)的接線方法如圖4所示。圖4漏電保護(hù)器用于TT系統(tǒng)時(shí)的接線方法用于 IT 供電系統(tǒng)的要求IT 供電系統(tǒng)是指變壓器中性點(diǎn)不

11、接地系統(tǒng)，該供電系統(tǒng)主要用于存在爆炸性 危險(xiǎn)混 合物的環(huán)境，如煤礦井下供電的供電系統(tǒng)。該系統(tǒng)必須裝設(shè)漏電保護(hù)器，才能確保平安。 該檢漏繼電器的檢測(cè)元件與 TN 漏電保護(hù)器不同，其檢測(cè)元件為 三相電抗器和零序電抗 器組成。目前所接觸到的起重機(jī)的供電都是采取 TN 或 TT 系統(tǒng)，為篇幅所限，用于 IT 供電系統(tǒng)漏電保護(hù)器不再此論述。3、漏電保護(hù)器的檢驗(yàn) 檢驗(yàn)時(shí)，首先應(yīng)確認(rèn)漏電保護(hù)器選型是否正確，具體如下： 檢查漏電保護(hù)器銘牌、合格證和使用說(shuō)明書是否一致；起重機(jī)設(shè)備的供電型式，檢查其選型是否符合以下要求；a. 三相三線式 380V 電源供電的電氣設(shè)備，應(yīng)選用三級(jí)式漏電保護(hù)器；b. 三相四線式 38

12、0V 電源供電的電氣設(shè)備，或單相設(shè)備與三相設(shè)備共用的電 路，應(yīng) 選用三級(jí)四線式，四極四線式漏電保護(hù)器。確認(rèn)漏電保護(hù)器的額定電壓、額定電流、短路分?jǐn)嗄芰Α㈩~定漏電動(dòng)作電流、 分?jǐn)鄷r(shí) 間應(yīng)滿足被保護(hù)供電線路和電氣設(shè)備的要求。a. 選擇漏電保護(hù)器的額定漏電動(dòng)作電流值時(shí)，應(yīng)充分考慮到被保護(hù)線路和設(shè) 備可能發(fā)生的正常泄漏電流值，必要時(shí)可通過(guò)實(shí)際測(cè)量取得被保護(hù)線路或設(shè)備的 泄漏電流值。b. 選用的漏電保護(hù)器的額定漏電不動(dòng)作電流，應(yīng)不小于電氣線路和設(shè)備的正 常泄漏 電流的最大值的 2 倍。a. 漏電保護(hù)器的防護(hù)等級(jí)應(yīng)與使用環(huán)境條件相適應(yīng)；b. 對(duì)電源電壓偏差較大的電氣設(shè)備應(yīng)優(yōu)先選用電磁式漏電保護(hù)器；c. 在

13、高溫或特低溫環(huán)境中的電氣設(shè)備應(yīng)優(yōu)先選用電磁式漏電保護(hù)器；d. 雷電活動(dòng)頻繁地區(qū)的電氣設(shè)備應(yīng)選用沖擊電壓不動(dòng)作型漏電保護(hù)器 ;e. 安裝在電磁干擾強(qiáng)烈的地方如電加工車間、無(wú)線電發(fā)射周圍，應(yīng)優(yōu)先選用 電磁式漏電保護(hù)器。f. 安裝在沖擊振蕩強(qiáng)烈的地方如操作力較大的接觸器旁應(yīng)優(yōu)先選用電子式漏 電保護(hù)g. 安裝在易燃、易爆、潮濕或有腐蝕性氣體等惡劣環(huán)境中的漏電保護(hù)器，應(yīng) 根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)選用特殊防護(hù)條件的漏電保護(hù)器，否那么應(yīng)采取相應(yīng)的防護(hù)措施。 檢查漏電保護(hù)器 安裝的正確性。漏電保護(hù)器的接線必須正確，輸入端和輸出端，相線和零線不得反接或接錯(cuò)。a.必須嚴(yán)格區(qū)分中性線和保護(hù)線，三級(jí)四線式或四極式漏電保護(hù)器的中性

14、線 應(yīng)接入 漏電保護(hù)器。經(jīng)過(guò)漏電保護(hù)器的中性線不得作為保護(hù)線，不得重復(fù)接地或 接設(shè)備外露可 導(dǎo)電局部，因?yàn)榧僭O(shè)中性點(diǎn)上設(shè)置重復(fù)接地，那么局部不平衡電流經(jīng)重 復(fù)接地點(diǎn)一大地一電 源中性點(diǎn)形成閉合回路，這時(shí)將引起漏電保護(hù)器發(fā)生誤動(dòng) 作。保護(hù)線不得接入漏電保護(hù)裝置。否那么會(huì)導(dǎo)致漏電保護(hù)器誤動(dòng)作或拒動(dòng)作。b 同樣，檢驗(yàn)時(shí)要特別注意的是， TT 系統(tǒng)中裝設(shè)漏電保護(hù)和不裝設(shè)漏電保護(hù) 的設(shè)備 不能共用一個(gè)接地裝置。 否那么有可能造成漏電保護(hù)器不動(dòng)作。 事故發(fā)生過(guò) 程如圖 5 所示。 圖 5 TT 系統(tǒng)中不正確的漏電保護(hù)接線方法假設(shè)電動(dòng)機(jī)Ml絕緣損壞，該設(shè)備外殼上出現(xiàn)對(duì)地電壓 Ue，由于Ml與M2共用一接地裝

15、 置， M2 的外殼上也會(huì)出現(xiàn)對(duì)地電壓。假設(shè)作業(yè)人員接觸到 M2 的外殼，將可 能發(fā)生觸電 事故。電流通路為：電流沿著 A1-*M1 的外殼的外殼一接觸人一 大地返回電源中性點(diǎn)。 此時(shí)雖然 M2 上裝設(shè)了漏電保護(hù)器，而漏電電流卻未經(jīng)過(guò)M2 的漏電保護(hù)器，故漏電保護(hù)裝置不動(dòng)作。TT 系統(tǒng)漏電保護(hù)器動(dòng)作電壓的檢驗(yàn)采用 TT 接地系統(tǒng)的，起重機(jī)檢規(guī)中要求計(jì)算漏電保護(hù)器的動(dòng)作電壓值，其具 體計(jì) 算過(guò)程如下：1 首先檢驗(yàn)負(fù)載側(cè)的接地電阻值 RQ;2) 查對(duì)漏電保護(hù)器動(dòng)作電流 Io(A )3) 計(jì)算動(dòng)作電壓值 U (V )U= IoXRUW5OV 為合格，否那么需要采取措施降低接地電阻值。 接地電阻可以用接地電阻儀來(lái)測(cè)量。、其他接地系統(tǒng)漏電保護(hù)器動(dòng)作電壓的檢驗(yàn) 對(duì)于其他接地系統(tǒng)，檢規(guī)沒(méi)有規(guī)定具體的動(dòng)作電壓。根據(jù)實(shí)際檢驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，一 般遵循 以下兒個(gè)原那么：1)當(dāng)特種設(shè)備金屬外殼的接地電阻在500 Q以下時(shí)，可選用30? 50mA,以內(nèi)動(dòng)作的漏電保護(hù)裝置(2) 當(dāng)待種設(shè)備金屬外殼的接地電阻在 100Q以下時(shí)，可選用200? 500mA的漏 電保護(hù)裝置。(3) 處于易導(dǎo)電環(huán)境中的設(shè)備，應(yīng)選用 WlOmA 的的漏電保護(hù)裝置。(4) 用于直接接觸保護(hù)的漏電保護(hù)裝置必須具有小于的快速動(dòng)作性能。(5) 對(duì)于較重要的設(shè)備，為減少瞬間的停電事故，可選用動(dòng)作時(shí)間為的延時(shí) 型 保護(hù)裝置。 操作漏電保護(hù)器試驗(yàn)按鈕