漏電保護(hù)分級淺談

1、淺談漏電保護(hù)器分級保護(hù)為了防止人身間接觸電和電氣火災(zāi)事故，在電氣工程中漏電保護(hù)形式一般采用分級保護(hù)，其除正確地選用和整定配電線路的保護(hù)電器，使其可靠地切斷故障線路外，更應(yīng)選擇分級保護(hù)間的級間配合。根據(jù)人身觸電時的安全保護(hù)要求和適應(yīng)分級保護(hù)的需要，漏電保護(hù)器按其分?jǐn)鄷r間分類有快速型漏電保護(hù)裝置、延時型漏電保護(hù)裝置和反時限漏電保護(hù)裝置，共三種基本型?？焖傩吐╇姳Ｗo(hù)裝置沒有人為的延時，適用于單級保護(hù)或分級保護(hù)的末級保護(hù)。用于直接接觸保護(hù)時其漏電動作電流小于30mA,選用快速型漏電保護(hù)器。延時漏電保護(hù)器加有人為的延時部件，適用于分級保護(hù)的首級保護(hù)，因此它只適用于間接接觸保護(hù)，其漏電動作電流大于30mA

2、o反時限型漏電保護(hù)器是為了更好地配合電流/時間曲線而設(shè)計的產(chǎn)品，其特點是漏電電流越大，分?jǐn)鄷r間越短；漏電電流越小，分?jǐn)鄷r間越長。其適用于直接接觸保護(hù)，但目前我國沒有進(jìn)行推廣?，F(xiàn)從以下兩個方面進(jìn)行分級保護(hù)的討論：一、分級保護(hù)方式既要做好安全用電防護(hù)工作，減少觸電死亡事故，又可提高電網(wǎng)供電的可靠性，這是對漏電保護(hù)提出的全面要求。根據(jù)我國供電系統(tǒng)的實際狀況，采用漏電切斷分級保護(hù)方式是實現(xiàn)上述要求的根本途徑，目前在低壓電網(wǎng)中采用兩極漏電保護(hù)方式是可行的、有效的。1.系統(tǒng)的總保護(hù)或干線保護(hù)第一級保護(hù)為全網(wǎng)總保護(hù)或主干線保護(hù)，這一級保護(hù)用漏電斷路器可裝設(shè)在變壓器出線處或裝設(shè)于主干線的首端，其保護(hù)范圍為低壓

3、電網(wǎng)的母線，干線，及其配電裝置。當(dāng)上述電氣設(shè)備出現(xiàn)單相接地故障時，漏電保護(hù)器立即動作，切斷電源，防止人身間接觸電事故，同時又作為分支線上漏電保護(hù)裝置的后備保護(hù)。2.分支保護(hù)或電路末端保護(hù)第二級保護(hù)為分支保護(hù)或電路末端保護(hù)。這一級保護(hù)用漏電保護(hù)裝置裝設(shè)在分支電路或電路末端或裝設(shè)在用電設(shè)備線路上。其保護(hù)范圍為一般用電設(shè)備。這一級保護(hù)以防止直接接觸觸電為主要目的，而各自保護(hù)面積則較小，確保其他非故障支路不間斷供電。由上述兩級保護(hù)構(gòu)成了一個漏電分級保護(hù)網(wǎng)。第一級保護(hù)擴(kuò)大了漏電保護(hù)的覆蓋面，提高了整個低壓電網(wǎng)的安全水平，第二級保護(hù)對一些條件惡劣而觸電危險性較高的場合可提供直接接觸的補(bǔ)充保護(hù)，保證了非故障

4、回路的供電可靠性，安全性。二、分級保護(hù)的級間配合根據(jù)兩級保護(hù)的目的要求和被保護(hù)電網(wǎng)的三相不平衡泄漏電流的實際情況，對兩級漏電保護(hù)裝置的動作電流和動作時間應(yīng)當(dāng)有選擇性，以達(dá)到兩級保護(hù)的協(xié)調(diào)配合。1.選擇各級的額定漏電動作電流第一級保護(hù)的目的是防止人身間接接觸觸電的事故和電氣火災(zāi)，被保護(hù)電網(wǎng)覆蓋面大，負(fù)載電流大，則三相不平衡泄漏電流也大。因此這一級漏電保護(hù)裝置的額定漏電動作電流應(yīng)選取大一些，對100KVA以下的配電變壓器或150A以下的干線可選用漏電動作電流為100mA300mA的漏電保護(hù)器；對100KVA以上的配電變壓器總出線處或150A以上的干線可選用漏電動作電流為300mA500mA的漏電保

5、護(hù)器。漏電保護(hù)器大于30mA但不大于1A屬于中等靈敏型，大于1A屬于低靈敏型。第二級保護(hù)主要是用作直接接觸的補(bǔ)充保護(hù)。被保護(hù)電網(wǎng)覆蓋面小，負(fù)載電流小，則線網(wǎng)的三相不平衡泄漏電流也小，因此，該級漏電保護(hù)器的額定漏電動作電流相應(yīng)選取為30mA及以下的幾個等級，其屬于高靈敏型。分級安裝的漏電保護(hù)器動作特性，上下級的電流值一般可取3:1,以保證上下級間的選擇性。2.級間協(xié)調(diào)分級保護(hù)的級間協(xié)調(diào)應(yīng)當(dāng)保證第二級保護(hù)覆蓋面中的分支發(fā)生漏電故障時，應(yīng)使本級相應(yīng)支路的漏電保護(hù)器動作，而不發(fā)生越級跳閘。這是靠選定漏電保護(hù)器的動作時間來實現(xiàn)協(xié)調(diào)的而不能依靠漏電動作電流的不同來協(xié)調(diào)。這是因為漏電故障電流的大小主要決定故

6、障電流的情況，當(dāng)漏電電流較大時，就會同時導(dǎo)致兩級漏電保護(hù)器發(fā)生動作。所以選用不同的動作時間才能實現(xiàn)兩級的協(xié)調(diào)配合。第二級漏電保護(hù)器應(yīng)選用快速型，為防止人身電擊傷害，在室內(nèi)正常環(huán)境設(shè)置漏電保護(hù)器，其泄漏動作電流不大于30mA,動作時間應(yīng)不大于0.1S。而第一級漏電保護(hù)器應(yīng)選用延時型，為防止接地故障而引起的火災(zāi)而設(shè)置的漏電保護(hù)器動作電流宜為0.3-0.5A,動作時間為0.15-0.5S,一般上級的動作時間要比下一級漏電保護(hù)器的動作時間大0.2-0.3S,并為現(xiàn)場可調(diào)型。只有根據(jù)保護(hù)對象不同，及其最大保護(hù)限度的要求，利用漏電保護(hù)器的分級保護(hù)，以謀求總體的配合，在經(jīng)濟(jì)合理，技術(shù)有效的基礎(chǔ)上，確保供電的

7、可靠性?；谘訒r動作的漏電保護(hù)開關(guān)分級保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)一、引言如果低壓供電系統(tǒng)內(nèi)的各級漏電保護(hù)開關(guān)沒有采用分級保護(hù)技術(shù)，一旦出現(xiàn)漏電，多級漏電開關(guān)同時跳閘，會造成大面積停電，特別是電梯、塔吊、井下通風(fēng)照明等重要設(shè)備，由于頻繁停電很可能會導(dǎo)致事故的發(fā)生。目前供電面積大并且絕緣老化的地方，已根本無法正常運行。為了減少事故的發(fā)生，便于查找和排除故障，保障用電的安全性和可靠性，必須對原有的簡單保護(hù)方式進(jìn)行、改進(jìn)。對供電系統(tǒng)內(nèi)的各級漏電保護(hù)開關(guān)采用分級保護(hù)技術(shù)己成為安全供電的必然趨勢。二、漏電保護(hù)的必要性1 .當(dāng)前我國低壓供電系統(tǒng)普遍采用三相（A,B,C）零（N）地（PE）五線供電方式，零線的接地電

8、阻要求必須W4Q,地線PE（也叫重復(fù)接地）的接地電阻要求必須10W5Q。由于PE地線與千家萬戶的用電設(shè)備外殼連接，也和電梯、空調(diào)系統(tǒng)等公用設(shè)施外殼連接，所以相線難免會與用電設(shè)備外殼相連的地線PE碰撞，一旦發(fā)生碰撞，變壓器中心接地處和保護(hù)重復(fù)接地電阻就形成分壓，中心接地電阻越小，保護(hù)接地電阻越大，保護(hù)地線PE對地電壓就越高。2 .參照圖1舉例說明。A,B,C三相對N線的電壓為220V,按照中心接地電阻為45Q,重復(fù)保護(hù)接地PE的接地電阻為10Q計算，如果C相和PE短路，則短路電流為：I=220V/（10Q+4Q）=15.7A零線N對地電壓=224VX4Q/（10Q+4Q）=62.9V保護(hù)接地PE

9、對地電壓二220VX10Q/(10Q+4Q)=157.1V2汨2VT笠唯胞75盟踴It辭生能電任l：加空川網(wǎng)上所占生苗見£招鵬B01C相比中向康路水竟可3 .如果某一相線和保護(hù)接地PE發(fā)生碰撞，千家萬戶用電設(shè)備的外殼相對于地都會具有高達(dá)157.1V電壓，必然會對終端用戶的人身安全構(gòu)成嚴(yán)重的威脅，如果此時有人洗澡，那后果可想而知，這就是漏電保護(hù)的必要性。三、漏電開關(guān)實際運行情況1 .有些低壓供電系統(tǒng)內(nèi)的各級漏電保護(hù)開關(guān)沒有采用分級保護(hù)技術(shù)，總線路和分支線路漏電保護(hù)開關(guān)因本身造價高，漏電保護(hù)器的分?jǐn)鄷r間Tn能保證w0.1s。小型漏電保護(hù)器的分?jǐn)鄷r間Tn無法保證w0.1s,這就造成了終端用

10、戶開關(guān)沒有跳閘，總開關(guān)優(yōu)先跳閘，從而造成大面積停電。2 .有些低壓供電系統(tǒng)僅僅利用各級漏電保護(hù)開關(guān)的額定動作電流（I4n）的級差對系統(tǒng)進(jìn)行分級保護(hù)，此項技術(shù)具有以下缺點：以終端保護(hù)和分支保護(hù)為例，雖然對末端和分支漏電保護(hù)開關(guān)的額定動作電流采用了級差保護(hù)措施，但是當(dāng)終端用戶因故障突然出現(xiàn)較大的漏電流（如某一用戶的洗衣機(jī)的內(nèi)部相線突然碰到外殼而產(chǎn)生較大的漏電流），且數(shù)值已達(dá)到了終端和分支保護(hù)開關(guān)的動作整定值，如果兩級保護(hù)是同一個時間級差的話，那么這兩級保護(hù)就會同時動作，其結(jié)果是：因某一用戶故障造成整個分支線上的用戶都停電，由此可見，僅僅對各級漏電保護(hù)開關(guān)采用額定動作電流（I4n）的級差保護(hù)技術(shù)也無

11、法實現(xiàn)真正的分級保護(hù)。3 .有些低壓供電系統(tǒng)僅僅利用各級漏電保護(hù)開關(guān)的額定動作時間（Tn）的級差對系統(tǒng)進(jìn)行分級保護(hù)，以末端保護(hù)和分支保護(hù)為例，雖然采用時限分級技術(shù)，但是當(dāng)多個終端用戶出現(xiàn)緩變的漏電（由于絕緣老化，下雨天用戶線路出現(xiàn)緩變的漏電等）而每個用戶的漏電電流都小于終端漏電保護(hù)開關(guān)的動作電流整定值（30mA,如果分支保護(hù)開關(guān)的額定動作電流與末端保護(hù)開關(guān)的額定動作電流的級差太小，分支保護(hù)開關(guān)必然會頻繁跳閘，從而造成大面積的頻繁停電。由此可見，僅僅對各級漏電保護(hù)開關(guān)采用時限分級技術(shù)也無法實現(xiàn)真正的分級保護(hù)，所以，分級保護(hù)應(yīng)既要充分考慮各級漏電保護(hù)開關(guān)的額定動作電流級差配合間題，又要同時考慮各級

12、漏電保護(hù)開關(guān)的動作延時整定值的配合問題。4 .漏電保護(hù)大面積使用所帶來的其它問題：供電面積大，絕緣老化的地方，已經(jīng)根本無法正常運行，據(jù)大量調(diào)查，為了保證正常供電，許多用戶把漏電保護(hù)總開關(guān)和分級開關(guān)的跳閘線圈全部斷開，安全檢查時臨時恢復(fù)，過后又?jǐn)嚅_。5 .結(jié)論實踐證明，現(xiàn)有低壓供電系統(tǒng)所采用的漏電保護(hù)模式已不能適應(yīng)目前用電的需求，這是低壓供電系統(tǒng)中存在的不可回避的大問題。四、低壓供電分級保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)（一）分級保護(hù)的目的和意義實行分級保護(hù)的主要目的是從人身安全、用電設(shè)備安全和供電可靠性等角度出發(fā)，既要起到保護(hù)的作用，又要使因停電造成的事故范圍最小。（二）低壓供電系統(tǒng)分級保護(hù)技術(shù)的基本原理采

13、用分級保護(hù)技術(shù)，就可實現(xiàn)系統(tǒng)運行安全、供電可靠、保護(hù)準(zhǔn)確。分級保護(hù)技術(shù)就是對低壓供電系統(tǒng)內(nèi)的各級漏電保護(hù)開關(guān)的額定動作電流和額定動作時間采用級差保護(hù)的方式，利用各級漏電保護(hù)開關(guān)的額定動作電流和額定動作時間的級差就可實現(xiàn)系統(tǒng)的分級保護(hù)。因此，在分級保護(hù)配置中，相鄰保護(hù)器在額定動作電流和額定動作時間上必須有級差，這樣才能正確分級，從而保證低壓供電系統(tǒng)安全可靠運行。分級保護(hù)時，各級選用的保護(hù)范圍應(yīng)相互配合，保證在末端發(fā)生漏電故障或人身觸電事故時，漏電保護(hù)器不越級動作；同時要求，當(dāng)下級保護(hù)器發(fā)生故障時，上級保護(hù)器動作，補(bǔ)救下級失靈的意外情況。末端保護(hù)是對人身觸電的主要保護(hù)。因此，要求選擇靈敏度高，分?jǐn)?/p>

14、時間短的漏電保護(hù)開關(guān)（如果該保護(hù)開關(guān)具有過流和短路保護(hù)則更好）。分支保護(hù)的目的主要是防止分支線路（包括進(jìn)戶線）發(fā)生斷線、接地等故障造成的設(shè)備事故及人身間接觸電。因為分支保護(hù)的保護(hù)范圍比末端保護(hù)的范圍要大得多，所以該級保護(hù)的額定動作電流、動作時間應(yīng)比末級保護(hù)大一個級差。一般選擇時，其額定動作電流大于被保護(hù)線路的最大不平衡漏電流的兩倍以上，同時該額定動作電流也應(yīng)是末級保護(hù)動作電流的兩倍以上?？偙Ｗo(hù)主要是防止主干線路、分支線路發(fā)生斷線、接地等故障造成的設(shè)備事故及人身間接觸電。與分支保護(hù)相似，該級保護(hù)的額定動作電流、動作時間應(yīng)比分支保護(hù)大一個級差。一般選擇時，其額定動作電流大于被保護(hù)線路的最大不平衡漏

15、電流的兩倍以上，同時該額定動作電流也應(yīng)是分支保護(hù)動作電流的兩倍以上；額定動作時間也與末級保護(hù)有一個級差。圖2為五級保護(hù)系統(tǒng)，漏電總開關(guān)的額定漏電動作電流IAn=400500mA漏電保護(hù)器的分?jǐn)鄷r間Tn<2.0s;第二級分路開關(guān)的額定漏電動作電流I門二?。400mA漏電保護(hù)器的分?jǐn)鄷r間Tn<1.5s;第三級分路開關(guān)的額定漏電動作電流In=200300mA漏電保護(hù)器的分?jǐn)鄷r間Tn01.0s;第四級分路開關(guān)的額定漏電動作電流In=60100mA漏電保護(hù)器的分?jǐn)鄷r間Tn<0.5s;通過電纜到第五級終端用戶漏電保護(hù)開關(guān)的額定漏電動作電流Inw30mA漏電保護(hù)器的分?jǐn)鄷r間Tn<O.1s嶙蝌用戶Isffl