漏電保護(hù)器的應(yīng)用淺析

漏電保護(hù)器的應(yīng)用淺析摘要：本文對漏電保護(hù)器的工作原理做了介紹和分析，同時(shí)講述了漏電保護(hù)器在TN系統(tǒng)中的適用性，并對漏電保護(hù)的選用、安裝和運(yùn)行做了簡單的說明。關(guān)鍵字：漏電保護(hù)原理選用安裝運(yùn)行漏電保護(hù)在電氣安全領(lǐng)域尚屬比較新的技術(shù)。近三十年來，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，高靈敏度、快速動(dòng)作型漏電保護(hù)裝置獲得了極大的發(fā)展。德國、法國、英國、美國、日本等國乃至國際電工委員會都先后建立和修訂了漏電保護(hù)裝置的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)及其關(guān)聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)。在我國漏電保護(hù)裝置生產(chǎn)廠家眾多，產(chǎn)品品種繁多，國家制訂了國家標(biāo)準(zhǔn)《漏電電流動(dòng)作保護(hù)器》（GB6829-86），該標(biāo)準(zhǔn)對漏電保護(hù)器的特性、分類、工作條件和安裝條件、結(jié)構(gòu)與性能要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則等方面作出了明確的規(guī)定。漏電保護(hù)器的工作原理及作用漏電保護(hù)器在反應(yīng)觸電和漏電保護(hù)方面具有高靈敏性和動(dòng)作快速性，這是其他保護(hù)電器，如熔斷器、自動(dòng)開關(guān)等無法比擬的。自動(dòng)開關(guān)和熔斷器正常時(shí)要通過負(fù)荷電流，他們的動(dòng)作保護(hù)值要避越正常負(fù)荷電流來整定，因此他們的主要作用是用來切斷系統(tǒng)的相間短路故障。而漏電保護(hù)器是利用系統(tǒng)的剩余電流反應(yīng)和動(dòng)作，正常運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)的剩余電流幾乎為零，故它的動(dòng)作整定值可以整定得很?。ㄒ话銥閙A級），當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生人身觸電或設(shè)備外殼帶電時(shí)，出現(xiàn)較大的剩余電流，漏電保護(hù)器則通過檢測和處理這個(gè)剩余電流后可靠地動(dòng)作，切斷電源。漏電保護(hù)器的基本工作原理都是利用當(dāng)發(fā)生漏電故障時(shí)穿過零序電流互感器的電流的矢量和不等于零。是基于事故狀態(tài)下，相電流矢量不等于零，出現(xiàn)一個(gè)零序電流，當(dāng)零序電流達(dá)到整定值，便使脫扣器動(dòng)作，切斷故障電流達(dá)到保護(hù)目的。漏電保護(hù)器是防止低壓配電系統(tǒng)中相線和電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分（包括金屬的設(shè)備外殼、敷設(shè)管槽等）、裝置外可導(dǎo)電部分（包括水、暖管和建筑物構(gòu)架等）以及大地之間因絕緣損壞引起的電氣火災(zāi)和電擊事故的有效措施。目前國內(nèi)生產(chǎn)的漏電保護(hù)器分為電磁式和電子式兩大類。電磁式漏電保護(hù)器的工作原理是由零序電流互感器檢測線路中的零序電流，由此產(chǎn)生的電磁場來削弱永久磁鐵的電磁場，使儲能彈簧將銜鐵釋放，脫扣器動(dòng)作，開關(guān)跳閘，切除故障線路。電子式漏電保護(hù)器則是利用零序電流互感器次級繞組電壓，經(jīng)電子放大，產(chǎn)生足夠的功率使開關(guān)跳閘。2、漏電保護(hù)器在TN系統(tǒng)中的適用性TN系統(tǒng)的電源中性點(diǎn)直接接地，并有中性線引出。按其保護(hù)線形式，TN系統(tǒng)又分為：TN-C系統(tǒng)、TN-S系統(tǒng)和TN-C-S系統(tǒng)等三種：①TN-C系統(tǒng)(三相四線制)，該系統(tǒng)的中性線(N)和保護(hù)線(PE)是合一的，該線又稱為保護(hù)中性線(PEN)線。它的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省了一條導(dǎo)線，但在三相負(fù)載不平衡或保護(hù)中性線斷開時(shí)會使所有用電設(shè)備的金屬外殼都帶上危險(xiǎn)電壓。在一般情況下，如保護(hù)裝置和導(dǎo)線截面選擇適當(dāng)，TN-C系統(tǒng)是能夠滿足要求的(見圖1)。因PE線與N線合二為一，故該種接地系統(tǒng)不能加裝漏電保護(hù)器。②TN-S系統(tǒng)(三相五線制)，該系統(tǒng)的N線和PE線是分開的。它的優(yōu)點(diǎn)是PE線在正常情況下沒有電流通過，因此不會對接在PE線上的其他設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾。此外，由于N線與PE線分開，N線斷開也不會影響PE線的保護(hù)作用。(見圖2)。TN-S系統(tǒng)可加裝漏電保護(hù)器，但僅N線和相線可穿過漏電保護(hù)器零序電流互感器。③TN-C-S系統(tǒng)(三相四線與三相五線混合系統(tǒng))，系統(tǒng)中有一部分中性線和保護(hù)是合一的；而且一部分是分開的。它兼有TN-C系統(tǒng)和TN-S系統(tǒng)的特點(diǎn)，常用于配電系統(tǒng)末端環(huán)境較差或有對電磁抗干擾要求較嚴(yán)的場所(見圖3)。TN-C-S系統(tǒng)可加裝漏電保護(hù)器，但PEN和PE線不能穿過零序電流互感器。在TN-C、TN-S和TN-S-C系統(tǒng)中，為確保PE線或PEN線安全可靠，除在電源中性點(diǎn)進(jìn)行工作接地外，對PE線和PEN線還必須進(jìn)行必要的重復(fù)接地。PE線PEN線上不允許裝設(shè)熔斷器和開關(guān)。但需注意，一旦改成TN-C-S系統(tǒng)，不能再把N線與PE線合為PEN線。在TN系統(tǒng)中使用漏電保護(hù)器的用電設(shè)備，其外露可導(dǎo)電部分的保護(hù)線可接在PE/PEN線上，也可以接在單獨(dú)接地裝置上而形成局部TT系統(tǒng)。三、漏電保護(hù)器的選用1.應(yīng)根據(jù)保護(hù)范圍、人身設(shè)備安全和環(huán)境要求確定漏電保護(hù)器的電源電壓、工作電流、漏電電流及動(dòng)作時(shí)間等參數(shù)。2.電源采用漏電保護(hù)器做分級保護(hù)時(shí)，應(yīng)滿足上、下級開關(guān)動(dòng)作的選擇性。一般上一級漏電保護(hù)器的額定漏電電流不小于下一級漏電保護(hù)器的額定漏電電流，這樣既可以靈敏地保護(hù)人身和設(shè)備安全，又能避免越級跳閘，縮小事故檢查范圍。安裝在電源端的漏電保護(hù)器應(yīng)采用低靈敏度延時(shí)型的漏電保護(hù)器。3.手持式電動(dòng)工具、移動(dòng)電器、家用電器插座回路的設(shè)備應(yīng)優(yōu)先選用額定漏電動(dòng)作電流不大于30mA快速動(dòng)作的漏電保護(hù)器。4.屬于I類的移動(dòng)式電氣設(shè)備及手持式電動(dòng)工具。（電氣產(chǎn)品按防電擊保護(hù)絕緣等級可分為０、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ四類。Ⅰ類為產(chǎn)品的防電擊保護(hù)不僅依靠設(shè)備的基本絕緣，而且還包含一個(gè)附加的安全措施。其方法是將可觸及的可導(dǎo)電的零件與已安裝的固定線路中的保護(hù)線聯(lián)接起來，以使可觸及的可導(dǎo)電的零件在基本絕緣損壞的事故中不成為帶電體。5.建筑施工工地的電氣機(jī)械設(shè)備、暫設(shè)臨時(shí)線路的用電設(shè)備，應(yīng)安裝漏電保護(hù)器。6.機(jī)關(guān)、學(xué)校、企業(yè)、住宅建筑物內(nèi)的插座回路，賓館、飯店及招待所的客房內(nèi)插座回路，也必須安裝漏電保護(hù)器。7.安裝在水中的供電線路和設(shè)備以及潮濕、高溫、金屬占有系數(shù)較大及其他導(dǎo)電良好的場所，如機(jī)械加工、冶金、紡織、電子、食品加工等行業(yè)的作業(yè)場所，以及鍋爐房、水泵房、食堂、浴室、醫(yī)院等場所，必須使用漏電保護(hù)器進(jìn)行保護(hù)。8.固定線路的用電設(shè)備和正常生產(chǎn)作業(yè)場所，應(yīng)選用帶漏電保護(hù)器的動(dòng)力配電箱。臨時(shí)使用的小型電器設(shè)備，應(yīng)選用漏電保護(hù)插頭（座）或帶漏電保護(hù)器的插座箱。9.漏電保護(hù)器作為直接接觸防護(hù)的補(bǔ)充保護(hù)時(shí)（不能作為唯一的直接接觸保護(hù)），應(yīng)選用高靈敏度、快速動(dòng)作型漏電保護(hù)器。一般環(huán)境選擇動(dòng)作電流不超過30mA，動(dòng)作時(shí)間不超過0.1s.，這兩個(gè)參數(shù)保證了人體如果觸電時(shí)，不會使觸電者產(chǎn)生病理性生理危險(xiǎn)效應(yīng)。在浴室、游泳池等場所漏電保護(hù)器的額定動(dòng)作電流不宜超過10mA。在觸電后可能導(dǎo)致二次事故的場合，應(yīng)選用額定動(dòng)作電流為6mA的漏電保護(hù)器。10.特殊場合漏電保護(hù)器的選用

人身觸電事故絕大部分發(fā)生在用電設(shè)備上，用電設(shè)備是觸電保護(hù)的重點(diǎn)，然而并不是所有的用電設(shè)備都必須裝漏電保護(hù)器，應(yīng)有選擇地對那些危險(xiǎn)較大的設(shè)備使用漏電保護(hù)器保護(hù)。如：①握式用電設(shè)備為１５ｍＡ、快速動(dòng)作型；②濕場所的用電設(shè)備為15～30ｍＡ、快速動(dòng)作型；③療電氣設(shè)備為10ｍＡ、快速動(dòng)作型；④泳池、噴水池、水上游樂場、浴室的照明線路為10mA、快速動(dòng)作型；⑤用電器回路為３０ｍＡ；對特殊環(huán)境負(fù)荷和場所應(yīng)按其特點(diǎn)選用漏電保護(hù)器，如：①架空線路的總保護(hù)應(yīng)選擇中、低靈敏度及延時(shí)動(dòng)作型；②室外架空線路的電氣設(shè)備應(yīng)選用沖擊電壓不動(dòng)作型；③旦發(fā)生漏電切斷電源時(shí)，會造成事故和重大經(jīng)濟(jì)損失的電氣裝置或場所，應(yīng)安裝報(bào)警式：如公共場所的通道照明、應(yīng)急照明，消防設(shè)備的電源，用于防盜報(bào)警的電源等，應(yīng)選用報(bào)警式漏電保護(hù)器接通聲、光報(bào)警信號，通知管理人員及時(shí)處理故障。11.選擇漏電保護(hù)器的額定動(dòng)作電流時(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)可通過實(shí)際測量取得被保護(hù)線路或設(shè)備的泄漏電流值。選擇的漏電保護(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。四、漏電保護(hù)器的安裝漏電保護(hù)器的安裝除應(yīng)遵守常規(guī)的電氣設(shè)備安裝規(guī)程外，還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1.漏電保護(hù)器的安裝應(yīng)符合生產(chǎn)廠家產(chǎn)品說明書的要求。2.標(biāo)有電源側(cè)和負(fù)荷側(cè)的漏電保護(hù)器不得接反。如果接反，會導(dǎo)致電子式漏電保護(hù)器的脫扣線圈無法隨電源切斷而斷電，以致長時(shí)間通電而燒毀。3.安裝漏電保護(hù)器不得拆除或放棄原有的安全防護(hù)措施，漏電保護(hù)器只能作為電氣安全防護(hù)系統(tǒng)中的附加保護(hù)措施。4.安裝漏電保護(hù)器時(shí)，必須嚴(yán)格區(qū)分中性線和保護(hù)線。使用三極四線式和四極四線式漏電保護(hù)器時(shí)，中性線應(yīng)接入漏電保護(hù)器。經(jīng)過漏電保護(hù)器的中性線不得作為保護(hù)線。5.工作零線不得在漏電保護(hù)器負(fù)荷側(cè)重復(fù)接地，否則漏電保護(hù)器不能正常工作。6.采用漏電保護(hù)器的支路，其工作零線只能作為本回路的零線，禁止與其他回路工作零線相連，其他線路或設(shè)備也不能借用已采用漏電保護(hù)器后的線路或設(shè)備的工作零線。7.安裝完成后，要按照《建筑電氣工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范（GB50303-2002）條款，即“動(dòng)力和照明工程的漏電保護(hù)器應(yīng)做模擬動(dòng)作試驗(yàn)”的要求，對完工的漏電保護(hù)器進(jìn)行試驗(yàn)，以保證其靈敏度和可靠性。試驗(yàn)時(shí)可操作試驗(yàn)按鈕三次，帶負(fù)荷分合三次，確認(rèn)動(dòng)作正確無誤，方可正式投入使用。五、漏電保護(hù)器的運(yùn)行漏電保護(hù)器的安全運(yùn)行要靠一套行之有效的管理制度和措施來保證。除了做好定期的維護(hù)外，還應(yīng)定期對漏電保護(hù)器的動(dòng)作特性（包括漏電動(dòng)作值及動(dòng)作時(shí)間、漏電不動(dòng)作電流值等）進(jìn)行試驗(yàn)，做好檢測記錄，并與安裝初始時(shí)的數(shù)值相比較，判斷其質(zhì)量是否有變化。在使用中要按照使用說明書的要求使用漏電保護(hù)器，并按規(guī)定每月檢查一次，即操作漏電保護(hù)器的試驗(yàn)按鈕，檢查其是否能正常斷開電源。在檢查時(shí)應(yīng)注意操作試驗(yàn)按鈕的時(shí)間不能太長，一般以點(diǎn)動(dòng)為宜，次數(shù)也不能太多，以免燒毀內(nèi)部元件。漏電保護(hù)器在使用中發(fā)生跳閘，經(jīng)檢查未發(fā)現(xiàn)開關(guān)動(dòng)作原因時(shí)，允許試送電一次，如果再次動(dòng)作，應(yīng)查明原因找出故障，必要時(shí)對其進(jìn)行動(dòng)作特性試驗(yàn)，不得連續(xù)強(qiáng)行送電；除經(jīng)檢查確認(rèn)為漏電保護(hù)器本身發(fā)生故障外，嚴(yán)禁私自撤除漏電保護(hù)器強(qiáng)行送電。在漏電保護(hù)器的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生電擊傷亡事故，應(yīng)檢查漏電保護(hù)器的動(dòng)作情況，分析未能起到保護(hù)作用的原因，在未調(diào)查前應(yīng)保護(hù)好現(xiàn)場，不得拆動(dòng)漏電保護(hù)器。漏電保護(hù)器一旦損壞不能使用時(shí)，應(yīng)立即請專業(yè)電工進(jìn)行檢查或更換。如果漏電保護(hù)器發(fā)生誤動(dòng)作和拒動(dòng)作，其原因一方面是由漏電保護(hù)器本身引起，另一方面是來自線路的緣由，應(yīng)認(rèn)真地具體分析，不要私自拆卸和調(diào)整漏電保護(hù)器的內(nèi)部器件。最后還需特別指出兩點(diǎn)：1.當(dāng)發(fā)生人體單相觸電事故時(shí)（這種事故在觸電事故中幾率最高），即在漏電保護(hù)器負(fù)載側(cè)接觸一根相線（火線）時(shí)它能起到很好的保護(hù)作用。如果人體對地絕緣，此時(shí)觸及一根相線一根零線時(shí)，漏電保護(hù)器就不能起到保護(hù)作用。2.由于漏電保護(hù)器的作用是防患于未然，電路工作正常時(shí)反映不出來它的重要，往往不易引起大家的重視。有的人在漏電保護(hù)器動(dòng)作時(shí)不是認(rèn)真地找原因，而是將漏電保護(hù)器短接或拆除，這是極其危險(xiǎn)的，也是絕對不允許的。六、相關(guān)法規(guī)隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活電氣化水平的提高，人民群眾的生命和財(cái)產(chǎn)安全也日益受到重視和保障，在國家建設(shè)法規(guī)中制定了相應(yīng)的安全保障條款：

(1)《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50096-1999中第條第4款之規(guī)定：住宅內(nèi)除空調(diào)電源插座外，其它電源插座電路應(yīng)設(shè)置漏電保護(hù)裝置。

(2)《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ/T16-92要求：家用電器回路宜采用額定漏電動(dòng)作電流為30mA的漏電保護(hù)器。30mA也是大家公認(rèn)的，能有效防止人身電擊事故的安全動(dòng)作電流值。

(3)《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50096-1999中第6.2.5條第7款之規(guī)定:

每幢住宅的總電源進(jìn)線斷路器,應(yīng)具有漏電保護(hù)功能。住宅樓的總電源進(jìn)行漏電保護(hù)，不僅可以防火，而且還可以作為防觸電的后備保護(hù)。

(4)《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50054-95將防火用漏電斷路器漏電保護(hù)整定值上限定為500mA，一般選用額定漏電動(dòng)作電流為100mA、150mA、300mA、500mA。

【參考文獻(xiàn)】［１］梁正習(xí).電保護(hù)器實(shí)用技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社