轉載。
漏電保護器RCD(漏電保護開(kāi)關(guān))是一種電氣安全裝置,將漏電保護器安裝在低壓電路中,當發(fā)生泄漏電流、人體觸電等非金屬性單相接地故障,且達到所限定的動(dòng)作電流值時(shí),漏電保護器就立即在限定的時(shí)間內動(dòng)作,自動(dòng)斷開(kāi)電源進(jìn)行保護。漏電保護器主要是提供間接接觸保護,在一定條件下也可用作直接接觸的補充保護,對可能致命的觸電事故進(jìn)行保護;漏電保護器能及時(shí)切斷電氣設備運行中的單相接地故障,防止因漏電引起的電氣火災事故。漏電保護器常按不同的方式分類(lèi),以滿(mǎn)足使用的選型。分為電壓動(dòng)作型和電流動(dòng)作型。分為單極二線(xiàn)、二極二線(xiàn)、二極三線(xiàn)、三極三線(xiàn)、三極四線(xiàn)、四極四線(xiàn)等。1)高靈敏度:漏電動(dòng)作電流在30mA以下;2)中靈敏度:漏電動(dòng)作電流30~1000mA;3)低靈敏度:漏電動(dòng)作電流在1000mA以上。1)快速型:漏電動(dòng)作時(shí)間小于0.ls;2)延時(shí)型:動(dòng)作時(shí)間大于0.1s,在0.1~2s之間;3)反時(shí)限型:隨漏電電流的增加,漏電動(dòng)作時(shí)間減小。當等于額定漏電動(dòng)作電流時(shí),動(dòng)作時(shí)間為0.2~1s;1.4倍動(dòng)作電流時(shí)為0.1~0.5s;4.4倍動(dòng)作電流時(shí)小于0.05s。漏電保護器是由檢測元件、脫扣機構、放大器及主開(kāi)關(guān)等元件組成。漏電保護器的檢測元件是零序電流互感器,主要由冷軋硅鋼片和坡莫合金制成,一般制成圓形或方形。一次繞組通以各相電流,鐵芯上繞若干匝線(xiàn)圈作為二次繞組,由二次繞組輸出檢測信號。脫扣機構是漏電保護器的判斷元件,根據零序電流互感器的輸出信號或放大以后的信號,經(jīng)過(guò)分析處理后作出是否動(dòng)作的判斷。當需要動(dòng)作時(shí),就推動(dòng)主開(kāi)關(guān)的操作機構,使主開(kāi)關(guān)動(dòng)作切斷電源。按其結構原理,可分為吸合式和釋放式兩種。吸合式脫扣器在正常工作狀態(tài)時(shí),銜鐵處于打開(kāi)位置,當線(xiàn)圈中有激磁電流通過(guò)并且達到整定值時(shí),銜鐵被迅速吸合,同時(shí)帶動(dòng)和銜鐵相連的打擊臂,利用打擊臂在銜鐵吸合時(shí)的機械沖擊力,使開(kāi)關(guān)銷(xiāo)脫扣,該脫扣器的靈敏度較低,一般適用于電子式漏電保護器。釋放式脫扣器在正常工作狀態(tài)時(shí),銜鐵在直流磁通的吸力作用下克服彈簧的反作用力,保持在與銜鐵接觸的吸合面。當漏電保護器所保護的電路中有觸電、漏電電流時(shí),零序電流互感器的二次繞組就有感應電壓輸出,使脫口器線(xiàn)圈中有電流流過(guò),其產(chǎn)生的交流磁通方向與直流磁通方向相反,從而抵消了部分銜鐵吸合面的吸力,當漏電電流足夠大時(shí),銜鐵就在彈簧的反作用力下被釋放,從而迅速打擊開(kāi)關(guān)的銷(xiāo)扣,使主開(kāi)關(guān)跳閘。該脫扣器的靈敏度較高,適用于電磁式漏電保護器。1)零序電流互感器二次繞組的輸出信號很小,一般都在1mVA以下,當漏電保護器電流容量較大時(shí),由零序電流互感器的二次輸出信號直接通過(guò)脫扣器來(lái)驅動(dòng)脫扣的方式往往不能滿(mǎn)足要求。因此,有些漏電保護器就增加了一個(gè)放大元件,這種漏電保護器叫電子式漏電保護器。電子式漏電保護器的工作過(guò)程是利用放大信號去推動(dòng)中間繼電器,再由中間繼電器接通控制電源,使吸合式脫扣器動(dòng)作切斷電源。2)在零序電流互感器二次繞組與脫扣器之間沒(méi)有放大元件,這種漏電保護器叫電磁式漏電保護器。電磁式漏電保護器的工作過(guò)程是零序電流互感器二次繞組和斷路器中的脫扣線(xiàn)圈相連,當穿過(guò)零序電流互感器環(huán)形鐵芯的線(xiàn)路上有觸電、漏電電流流過(guò)并達到整定值時(shí),使主開(kāi)關(guān)動(dòng)作跳閘。電磁型漏電保護器在氣候干燥、土壤電阻率較大的地區會(huì )降低動(dòng)作靈敏度。當電氣設備發(fā)生漏電時(shí),會(huì )出現兩種異?,F象:一是三相電流的平衡遭到破壞,出現零序電流;二是正常時(shí)不帶電的金屬外殼出現對地電壓。將漏電保護器安裝在線(xiàn)路中,一次線(xiàn)圈與電網(wǎng)的線(xiàn)路相連接,二次線(xiàn)圈與漏電保護器中的脫扣器連接。當用電設備正常運行時(shí),線(xiàn)路中電流呈平衡狀態(tài),互感器中電流矢量和為零,由于一次線(xiàn)圈中沒(méi)有剩余電流,所以不會(huì )感應二次線(xiàn)圈,漏電保護器的開(kāi)關(guān)裝置處于閉合狀態(tài)運行;當設備外殼發(fā)生漏電并有人觸及時(shí),則在故障點(diǎn)產(chǎn)生分流,此漏電電流經(jīng)人體-大地-工作接地,返回變壓器中性點(diǎn)(并未經(jīng)電流互感器),致使互感器中流入、流出的電流出現了不平衡(電流矢量和不為零),一次線(xiàn)圈中產(chǎn)生剩余電流感應二次線(xiàn)圈,當這個(gè)電流值達到該漏電保護器限定的動(dòng)作電流值時(shí),自動(dòng)開(kāi)關(guān)脫扣,切斷電源。如上圖所示,當電氣設備絕緣良好、正常工作時(shí),流入用電設備的電流和從用電設備流出的電流相等,這樣在檢測元件電流互感器環(huán)形鐵芯中所感應的磁通量等于零,此時(shí)電流互感器的二次線(xiàn)圈沒(méi)有感應電壓輸出,漏電保護器不動(dòng)作。當用電設備絕緣損壞發(fā)生漏電時(shí),漏電電流將通過(guò)PE線(xiàn)、接地線(xiàn)或通過(guò)人體流回電源中性點(diǎn),這樣電源的兩根導線(xiàn)的電流將不同,來(lái)的電流大,回去的電流小,這個(gè)電流差將在檢測元件電流互感器的環(huán)形鐵芯中感應磁通,在二次線(xiàn)圈上感應電壓,這個(gè)電壓將加在漏電保護器的脫扣線(xiàn)圈上,當漏電電流達到規定動(dòng)作值時(shí),脫扣線(xiàn)圈推動(dòng)脫扣器使漏電保護開(kāi)關(guān)動(dòng)作,迅速斷開(kāi)電源,從而達到保護目的。為了使漏電電流有足夠的脫扣驅動(dòng)力,可在互感器二次線(xiàn)圈輸入端加一級電子放大器。如上圖所示,三相三極漏電保護器用于支線(xiàn)上保護三相用電設備。當電氣設備絕緣良好,電路正常工作時(shí),無(wú)論三相負載是否平衡,各相電流的相量和等于零,各相工作電流在檢測元件電流互感器環(huán)形鐵芯中所感應的磁通相量和也等于零。此時(shí)電流互感器的二次線(xiàn)圈沒(méi)有感應電壓輸出,漏電保護器不動(dòng)作。當被保護支路電氣設備損壞或有其他接地漏電故障時(shí),將有一部分電流經(jīng)PE線(xiàn)、接地線(xiàn)或通過(guò)人體流回中性點(diǎn),這樣三相電流的相量和不等于零,互感器環(huán)形鐵芯中所感應的磁通相量和也不等于零。此時(shí)在檢測元件電流互感器的二次線(xiàn)圈上感應電動(dòng)勢經(jīng)放大器放大后,加在漏電保護器的脫扣線(xiàn)圈上,當漏電電流達到額定漏電動(dòng)作電流時(shí),推動(dòng)脫扣器動(dòng)作,使主開(kāi)關(guān)迅速切斷電源。如上圖所示,三相四極漏電保護器用于保護干線(xiàn)和保護整個(gè)供電系統,漏電保護器用于TN系統中,從安裝漏電保護裝置的地點(diǎn)起,TN-C系統改為T(mén)N-S系統,即保護零線(xiàn)PE必須工作零線(xiàn)N嚴格分開(kāi),使供電系統成為T(mén)N-C-S系統。安裝時(shí)應注意將相線(xiàn)和工作零線(xiàn)N穿過(guò)漏電保護裝置的互感器,但不可將保護零線(xiàn)PE穿過(guò)電流互感器。在電氣設備絕緣良好、正常工作時(shí),無(wú)論負載三相是否平衡,穿過(guò)電流互感器的電流相量和為零。此時(shí)工作電流在電流互感器環(huán)形鐵芯中所感應的磁通相量和也等于零?;ジ衅鞯亩尉€(xiàn)圈上沒(méi)有感應電壓輸出,漏電保護器不動(dòng)作。當被保護的電氣設備,無(wú)論是三相設備還是單相設備絕緣損壞發(fā)生漏電時(shí),將有一部分電流經(jīng)PE線(xiàn)或通過(guò)人體流回中性點(diǎn),使穿過(guò)互感器中的電流相量和不等于零,互感器環(huán)形鐵芯中所感應的磁通相量和也不等于零。此時(shí)在電流互感器的二次線(xiàn)圈上將產(chǎn)生感應電壓,經(jīng)放大后加在漏電保護器的脫扣線(xiàn)圈上。當漏電電流達到額定動(dòng)作電流值時(shí),推動(dòng)脫扣器動(dòng)作,使主開(kāi)關(guān)迅速切斷電源。漏電保護器的技術(shù)參數有額定漏電動(dòng)作電流、額定漏電動(dòng)作時(shí)間、額定漏電不動(dòng)作電流,其他參數還有電源頻率、額定電壓、額定電流等。在規定的條件下,使漏電保護器動(dòng)作的電流值。例如30mA的漏電保護器,當通入電流值達到30mA時(shí),漏電保護器即動(dòng)作斷開(kāi)電源。指從突然施加額定漏電動(dòng)作電流起,到保護電路被切斷為止的時(shí)間。例如30 mA×0.1s的保護器,從電流值達到30 mA起,到主觸頭分離止的時(shí)間不超過(guò)0.1s。在規定的條件下,漏電保護器不動(dòng)作的電流值,一般應選漏電動(dòng)作電流值的二分之一。例如漏電動(dòng)作電流30mA的漏電保護器,在電流值達到15mA以下時(shí),漏電保護器不應動(dòng)作,否則因靈敏度太高容易誤動(dòng)作,影響用電設備的正常運行。1)以防止人身觸電為目的,安裝在線(xiàn)路末端,選用高靈敏度,快速型漏電保護器。2)以防止觸電為目的,與設備接地并用的分支線(xiàn)路,選用中靈敏度、快速型漏電保護器。3)用以防止由漏電引起的火災和保護線(xiàn)路、設備為目的的干線(xiàn),應選用中靈敏度、延時(shí)型漏電保護器。1)對于電源變壓器中性點(diǎn)不接地的供電系統,應選用電壓動(dòng)作型漏電保護器。2)對于電源變壓器中性點(diǎn)接地的供電系統,應選用電流動(dòng)作型漏電保護器,并且兩相鄰分支線(xiàn)路應有各自的專(zhuān)用中性線(xiàn)。3)單相220V電源供電的電氣設備,應選用單極二線(xiàn)或二極二線(xiàn)漏電保護器。4)三相三線(xiàn)式380V電源供電的電氣設備,應選用三極三線(xiàn)漏電保護器。5)三相四線(xiàn)式380V電源供電的電氣設備,應選用三極四線(xiàn)或四極四線(xiàn)漏電保護器。6)在選定漏電保護器的極數時(shí),必須與被保護線(xiàn)路的線(xiàn)數相適應。漏電保護器的極數是指內部開(kāi)關(guān)觸頭能斷開(kāi)導線(xiàn)的根數,如三極漏電保護器,是指開(kāi)關(guān)觸頭可以斷開(kāi)三根導線(xiàn),而單極二線(xiàn)、二極三線(xiàn)、三極四線(xiàn)的漏電保護器,均有一根直接穿過(guò)漏電檢測元件而不斷開(kāi)的中性線(xiàn),在保護器外殼接線(xiàn)端子標有“N”字符號,表示連接工作零線(xiàn),此端子嚴禁與PE線(xiàn)連接。7)應當注意:不宜將三極漏電保護器用于單相二線(xiàn)(或單相三線(xiàn))的用電設備,也不宜將四極漏電保護器用于三相三線(xiàn)的用電設備,更不允許用三極三線(xiàn)漏電保護器代替三極四線(xiàn)漏電保護器。2)安裝前必須檢查漏電保護器的銘牌標志和使用說(shuō)明書(shū)。3)安裝前檢查漏電保護器的極數、額定電壓、額定電流、額定漏電動(dòng)作電流的分斷時(shí)間等參數是否與所選定的一致。4)安裝前檢查漏電保護器的合閘性能??稍诓唤油娫吹那闆r下,將漏電開(kāi)關(guān)合上,用萬(wàn)用表R×1擋測量觸頭的接觸電阻應為零。1)新、改、擴建工程和重大工程項目使用的各類(lèi)低壓用電設備、插座以及現有的用電設施和用電設備,對觸電、防火要求較高的場(chǎng)所和觸電危險性大的用電設備,均應安裝漏電保護器。2)對新制造的低壓配電柜(箱、屏)、操作臺、試驗臺及機床、起重機械、各種傳動(dòng)機械等機電設備的動(dòng)力配電箱,應優(yōu)先采用帶漏電保護的電氣設備。3)建筑施工場(chǎng)所、臨時(shí)線(xiàn)路的用電設備、除III類(lèi)外的手持電動(dòng)工具和移動(dòng)式生活用電器,以及其它移動(dòng)式用電設備,必須安裝漏電保護器。4)潮濕、高溫、金屬占有比例大及其它導電良好的場(chǎng)所,其用電設備必須安裝獨立的漏電保護器。5)漏電保護器應安裝在無(wú)腐蝕性氣體、無(wú)強磁場(chǎng)干擾、無(wú)爆炸危險的場(chǎng)所,并應注意防潮、防塵、防振和防止陽(yáng)光直射。漏電保護器在用電線(xiàn)路里的位置,除了裝在電氣設備內部的情況,原則上須裝設在分配電盤(pán)的電源側或分配電盤(pán)內。安裝在電源進(jìn)戶(hù)處時(shí),可裝在電度表或總閘刀的后面,安裝前應先斷開(kāi)電源。保護范圍大,但動(dòng)作電流大,故障后停電范圍大,故障點(diǎn)不易查找。3)同時(shí)裝在干線(xiàn)和支線(xiàn)上上下兩級漏電保護器的額定電流之比為2.5~3.0,上級漏電保護器的動(dòng)作時(shí)間較下級動(dòng)作時(shí)間增加一個(gè)動(dòng)作級差,約為0.2s。有的漏電保護器性能會(huì )隨著(zhù)安裝方向的不同而有所變化,應注意具有過(guò)電流脫扣特性的接地、過(guò)載兼短路保護的電磁式漏電保護器,會(huì )隨著(zhù)安裝角度的不同而影響其產(chǎn)品性能。漏電保護器一般是以豎向或橫向安裝在與地面相對垂直的面上。1)通有工作電流的導線(xiàn)包括工作零線(xiàn)在內,均應通過(guò)漏電保護裝置的零序電流互感器。但必須注意的是工作零線(xiàn)必須采用絕緣導線(xiàn),并且不能兼作保護零線(xiàn),否則將會(huì )引起誤動(dòng)作。2)使用漏電保護裝置后,被保護設備的金屬外殼仍應采用保護接地或保護接零,以確保安全。3)如上圖(a)所示,漏電保護裝置的保護專(zhuān)用零線(xiàn)及保護專(zhuān)用接地線(xiàn)不應通過(guò)零序電流互感器,以免喪失其漏電保護功能;如上圖(b)所示,對于重復接地,不允許接在裝置的負載端,只能接在電源端。下圖為漏電保護裝置常見(jiàn)的錯誤接法。1)對標有“電源”和“負載”的漏電保護器,安裝接線(xiàn)必須加以區別。電源進(jìn)線(xiàn)應接在漏電保護器的上方,即外殼標有“電源”或“進(jìn)線(xiàn)”的一方;出線(xiàn)應接在下方,即標有“負載”或“出線(xiàn)”的一方。2)對于單相三極和三相四極產(chǎn)品,中性線(xiàn)要連接在產(chǎn)品指定極上。3)在電源、負載線(xiàn)路連接的端子處,連接必須緊固可靠。4)組合式漏電保護器的外部連接控制線(xiàn)應采用銅芯導線(xiàn),其截面積不小于1.5mm2。5)對于單相二線(xiàn)(220V)負載,使用的單相二極漏電保護器,接法如下圖所示,應按輸入端、輸出端和相線(xiàn)、中性線(xiàn)標志進(jìn)行連接。
6)對于三相三線(xiàn)、四線(xiàn)或五線(xiàn)(380V)負載,應分別采用三相三極或三相四極漏電保護器。如果采用三相三極漏電保護器,其檢驗按鈕的兩端應接在不同的相線(xiàn)上,如下圖(a)所示。如果采用三相四極漏電保護器,檢驗按鈕的一端應接在中性線(xiàn)上,另一端接在相線(xiàn)上,如上圖(b)所示。這樣,它們均可保持“檢驗按鈕”的作用。1)漏電保護器負荷側的中性線(xiàn)不得與其他回路共用。2)線(xiàn)路或電氣設備漏電電流必須控制在允許范圍內,若超出范圍,應及時(shí)處理線(xiàn)路或電氣設備的絕緣。3)電氣設備的金屬外殼應有保護接地,接地電阻應符合要求。4)三相負荷應力求對稱(chēng)供電,盡量減少與不對稱(chēng)負荷引起的不對稱(chēng)電流。5)漏電保護器保護范圍較大時(shí),為便于尋找故障點(diǎn)和縮小故障時(shí)停電范圍,應在配電網(wǎng)中適當地點(diǎn)裝設分段、分支開(kāi)關(guān)。有漏電、觸電指示的,如需要復位的必須先經(jīng)復位后才能使漏電保護器重新投入運行。漏電保護器負載側所接的負載,不得與未經(jīng)該漏電保護器的任何相、中性線(xiàn)有電氣連接。即用電設備不得借用中性線(xiàn)或公共零線(xiàn)。3、利用檢驗按鈕驗證漏電保護器能否正確動(dòng)作1)使漏電保護器在空載情況下接入電源,然后按動(dòng)檢驗按鈕,檢查能否正確動(dòng)作。2)在帶負荷的情況下,分、合閘3次應無(wú)跳閘現象。3)用漏電保護器的檢驗按鈕試驗3次,均應正確動(dòng)作。4)逐相用試驗電阻做接地動(dòng)作試驗,均應正確動(dòng)作。1)用電裝置原來(lái)采用保護接零卻出現了接地。2)零線(xiàn)合用或與該漏電保護器以外的電氣回路互相借用零線(xiàn)。3)線(xiàn)路安裝不規范,如相線(xiàn)、零線(xiàn)混接等。4)三相四線(xiàn)制負載使用了三極三線(xiàn)的漏電保護器。5)漏電保護器接線(xiàn)不合理,如有指定極的未按規定接線(xiàn)。1)漏電保護器電源側接線(xiàn)端子處標有符號時(shí),應按指定位置接線(xiàn)。2)在三相四線(xiàn)制電路中,特別是照明與動(dòng)力共用的線(xiàn)路中,為避免接線(xiàn)錯誤而引起誤動(dòng)作,可將照明與動(dòng)力線(xiàn)路分別安裝單相和三相漏電保護器,使其分別供電,避免相互干擾。3)在施工工地應避免多路負載共用一臺漏電保護器而引起頻繁動(dòng)作的情況,應將分支線(xiàn)路單獨安裝漏電保護器。4)每臺漏電保護器保護范圍內的電氣設備不能和保護范圍以外的電氣設備共用一組接地裝置。5)為避免由于電磁感應的干擾使漏電保護器誤動(dòng)作,應盡可能縮短線(xiàn)路長(cháng)度并將導線(xiàn)穿入管子,采用屏蔽或部分屏蔽措施進(jìn)行接地。6)分級保護時(shí),每一分支線(xiàn)路必須用自己的工作零線(xiàn)。上、下級漏電保護器的額定漏電動(dòng)作電流與分斷時(shí)間應互相配合,額定漏電電流級差應為1.2~2.5倍,時(shí)間級差0.1~0.2S。另外,單相負荷應盡量平均分配到三相電源上,偏差大時(shí)應及時(shí)調整,使各相漏電電流大致相等。7)對于保護接零供電系統,若使用單相或三相四線(xiàn)的漏電保護器時(shí),其重復接地只能接在漏電保護器的電源端而不允許接在負載端。否則,會(huì )因部分工作電流通過(guò)重復接地進(jìn)入大地而造成誤動(dòng)作。重復接地的接法如下圖所示。8)不論是單相三線(xiàn)制、三相四線(xiàn)(或五線(xiàn))制的供電方式,應將漏電保護器負載側使用的中性線(xiàn)通過(guò)漏電保護器的零序電流互感器,不得將其跨接或并聯(lián)跨接至負載側。同時(shí)要注意,電路的中性線(xiàn)必須從漏電保護器的負載側對大地絕緣。漏電保護器的電源中性線(xiàn)接法如下圖所示。9)為防止雷電感應過(guò)電壓和操作的瞬時(shí)過(guò)電壓等引起漏電保護器誤動(dòng)作,除提高不同相之間的絕緣、采用抑制沖擊電壓的保護元件或對脫扣器的輸入電路進(jìn)行屏蔽措施外,可采用延時(shí)型或沖擊電壓不動(dòng)作型漏電保護器。10)因電動(dòng)機啟動(dòng)電流和開(kāi)關(guān)瞬時(shí)脫扣裝置的不協(xié)調而引起漏電保護器誤動(dòng)作,預防措施是使用適合電動(dòng)機啟動(dòng)特性的過(guò)電流漏電保護器。1、漏電保護器在使用中如出現異常情況,應及時(shí)查明原因,弄清究竟是由設備線(xiàn)路漏電還是漏電保護器內部元件故障引起的。如果涉及到漏電保護器本身的滑扣、拒扣、不耐振、觸頭不緊、不能合閘或合閘緊、不動(dòng)作、自動(dòng)作、過(guò)溫動(dòng)作、動(dòng)作點(diǎn)過(guò)低或過(guò)高、手柄靠偏、跳扣與按鈕復位差或不復位及按鈕不良等情況,要弄清是屬于產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題還是與使用不當等其它情況有關(guān)。
2、一般檢查順序如下:1)電源電壓是否合適;
2)漏電保護器的端子連接是否可靠;
3)在負載側的線(xiàn)路里有否接地之類(lèi)的故障;3、通過(guò)檢查,查明產(chǎn)生異常情況的原因,從而有針對性地排除故障。如果問(wèn)題出在漏電保護器本身,則必須更換新的,使負載線(xiàn)路恢復正常供電。對更換下來(lái)的漏電保護器,應經(jīng)過(guò)嚴格的檢查、保養、維修,不能修復的,應當報廢。嚴禁使用修復后未經(jīng)復查的漏電保護器。