談剩余電流動作保護器的正確應用
發布時間：2010-01-14 共1頁
關鍵詞: 電流動作保護 保護器
在兩網改造工程實施過程中，設備選型得到了重視，選用了一批技術性能先進、質量可靠的設備，如無油型斷路器、節能型變壓器等，新設備的投入使電網設備的技術含量增加，安全水平提高，在防止事故、確保安全供電方面取得顯著成效。低壓供用電系統，同樣也采用了新技術和新設備，使低壓電網的安全可靠性也有所提高，為確保廣群眾的用電安全，廣泛地應用了漏電保護裝置--剩余電流動作保護器(以下簡稱保護器)。實踐證明，保護器的應用，降低了人身電擊傷亡事故，同時還起到了監督線路絕緣水平的作用，安全用電效果顯著。
國內外的經驗證明，在低壓電網中，安裝保護器是防止人身電擊傷亡、電氣火災及電器設備損壞的有效的防護措施。
近30年來，我國應用保護器的發展，經歷了自然發展階段、組織推廣階段、規范管理階段和普及發展階段等四個階段。從第三階段開始，保護器的研究、生產、安裝使用的管理得到了提高，管理規范化、標準化逐步完善，并與國際標準接軌。這個期間國家標準主管部門先后組織編制了保護器產品標準：
GB6829《剩余電流動作保護器的一般要求》；
GB16916《家用和類似用途帶過電流保護的剩余電流斷路器》；
GB16917《家用和類似用途不帶過電流保護的剩余電流斷路器》。
使用標準：
GB13955《漏電保護器的安裝和運行》；
GB14287《電氣火災報警控制系統》。
此外，原國家機械委還制訂了相關的產品行業標準：
JB8755《移動式剩余電流動作保護器》；
JB8756《剩余電流動作保護繼電器》。
原電力部制訂的行業標準DL499《農村低壓電力技術規程》和DL493《農村安全用電規程》中均對農村電網中安裝使用保護器作了有關規定。
國家建設部在GB50054《低壓配電設計規范》和GB50096《住宅設計規范》等國家標準中，對低壓配電系統和住宅中保護器的應用均作了規定。這些標準和規范的制訂，對保護器的生產和安裝使用起到了技術指導和推動作用。另外，國家安全產品質量管理部門執行產品質量認證制度，對保護器實行產品質量認證，通過認證嚴格控制了保護器的質量，維護了使用者的權益，使保護器推廣應用得以健康發展。
在兩網改造工程中，特別是低壓配電網改造的工程量、任務急，對保護器在應用中，學習和理解相關的國家標準、行業標準和規范的有關內容不足，所以在保護器的安裝使用中，還存在一些問題，需要引起重視。
1 正確選用分級保護方式
隨著農村電網改造后負荷的增加，農村用電的可靠性要求也進一步提高，農村電網使用保護器采用分級保護方式后，迫切要求解決保護器正確動作率和供電可靠性。因此，分級保護必須合理分級，并且各級保護器的動作特性應互相協調。
分級保護方式中，末端保護為居民住宅、生產企業車間、服務場所，作為防止直接接觸電擊或間接接觸電擊損傷和電器設備損壞及電氣火災的保護。末端保護應裝于用電設備的最近電源處，如電源插座，甚至用電設備體內(按目前我國居民家庭的具體情況，可裝于分路進線的進線電源處)。末端保護的上一級保護為中間保護，應具有末端保護的后備保護和防止電氣線路單相接地短路引發火災事故的功能。中間保護的位置應為負荷集中點的電源進線處，如工廠企業內車間的進線電源處、服務場所、商業點的電源進線處、居民住宅樓的單元的電源進線處，農村居民集居點的總電源進線處(村鎮內的分支線處、型(別墅型建筑)住宅的電源進線處)等。末端保護和中間保護是剩余電流保護裝置的重點。對再上一級的總保護則應根據配電變壓器的容量、裝設條件、配電線路的健康條件等具體情況確定是否需要和安裝位置。對變壓器容量較，二次側出線使用框架式斷路器作為總控制的，不宜設總保護，對于配電線路采用電纜線路或絕緣導線的不必裝設總保護。對于變壓器容量在100kVA及下，采用塑殼式斷路器作為總控制的，以架空線路為主的低壓配電線時，可在出線側或分支線安裝總保護。
2 分級保護各級保護器動作參數的選擇
一般情況下，各級保護均應選用帶有短路、過載保護的，具有剩余電流動作保護功能的斷路器，如條件許可還應具有沖擊電壓不動作和抗電磁干擾功能。
各級保護器動作參數的選擇：
末端保護應選用高靈敏度、快速動作型的保護器，其額定剩余動作電流IΔn≤30mA，額定動作時間Tn＜0.1s；
末端保護的上一級，中間保護其額定動作電流應與末端保護動作電流有2倍以上的級差，動作時間上有0.2s的級差。中間保護選用延時性保護器，額定電流IΔn=60～100mA，額定動作時間Tn=0.3s；
總保護應選用延時型保護器，額定動作電流應根據線路具體情況確定，不應小于300mA，額定動作時間Tn=0.5～1.0s
用于監測線路絕緣水平，防止火災專用保護器可選用剩余電流動作報警式保護器。其報警動作電流IΔn=300～500mA，動作時間Tn=0.5～2.0s。
3 剩余電流動作保護裝置應用中的幾個問題
(1) 保護器設備的選型：
以產品質量為先，認真比較產品的質量、性能、價格比，切不可以價格作為唯一依據。國家對保護器產品生產有嚴格的管理規定，要求保護器產品必須經過國家級的安全質量認證合格后，方可準入市場。據了解，目前市場仍有一批質量粗糙的劣質產品和假冒產品，甚至是早已明令淘汰的產品，以低價招攬，魚龍混雜不易發現。因此，在設備選型時，要堅持原則，把住質量關。
(2) 正確安裝、接線：
①根據安裝部位和保護功能的需要，合理選擇保護器型式及其各項動作參數。
②按保護產品說明要求正確安裝。
③正確接線，低壓系統為TN-C保護系統時，保護器負載側的設備的接地保護(PE)線必須改為按TT系統的獨立保護接地，中性(N)線不得重復接地，不得作為保護線。
④三相不平衡負載應選用三極四線或四極式保護器，其中N線應通過零序電流互感器，并只能用作中性(N)線。
(3) 正確認識保護器的"動作"：
保護器按其功能要求，應在發生人身直接接觸電擊及間接接觸電擊、電氣設備絕緣故障時，使其金屬外殼帶電或電氣線路故障，泄漏電流增和自然泄漏電流過時，及時切斷電源起到保護作用。所以，當保護器發生動作時，應認真查找原因，及時處理。而不應因受短時斷電的影響，隨意判斷為誤動作，忙于恢復送電，避免造成事故擴。
(4) 保護器的拒動和"不適當"動作：
保護器運行中有本文(3)中的情況而未及時動作切斷電源時，稱為保護器拒動。保護器拒動的原因，除因其質量不良、工藝水平低，元件質量低劣或保護器動作參數選擇不當外，還應注意到以下情況：日益發展的各種電子電器設備，如電視機、微型計算機、各種家用電器等普遍存在電子整流電路，其整流電路的直流分量使交流正弦波發生畸變，形成諧波，諧波中的直流分量通過保護器的零序電流互感器時，不會產生感應電勢，所以當負載諧波電流嚴重時，即使保護器負載側發生上述(3)中的情況時，保護器無法動作。另外，功率較的電路，保護控制設備的保護器功能是采用剩余電流動作繼電器配合框架式斷路器的分勵脫扣器，因其工作電流值，當剩余電流動作繼電器的零序電流互感器的變比過時，因其精確度低和磁飽和度的影響，在負載電流很小時，保護裝置不會動作。
"不適當"動作的另一種表現為無故障情況時保護器動作，即誤動。保護器誤動，排除保護器質量原因后，亦可能由以下原因造成：
①雷電造成的氣過電壓沖擊波。
②接通強對地電容量的電路，如地埋電纜、抗干擾濾波器的保護設備等，這些設備在接通電路時，可能有阻尼振蕩電流，經過隔離電容對地產生泄漏電流，流入地引起保護器動作。
③功率用電設備啟動時的沖擊電流，會引起保護器動作。
④保護器附近有強電流產生強磁場的電磁干擾，會引起保護器動作。
⑤保護器動作參數選擇不當。
綜上所述應再次強調，采用剩余電流保護裝置是為確保用電安全的措施之一，在直接接觸電擊的防護措施中，只是附加保護(后備性保護)；在間接接觸電擊的防護也只是安全措施之一。剩余電流保護裝置在安全防護中有其優越性，但也存在不足。所以剩余電流保護裝置的采用，不能代替其它各項防護措施。在安裝電氣線路和使用電器設備時，要嚴格按有關國家標準、法規要求，根據實際情況，采取相應的安全防護措施確保供用電安全。
在兩網改造工程實施過程中，設備選型得到了重視，選用了一批技術性能先進、質量可靠的設備，如無油型斷路器、節能型變壓器等，新設備的投入使電網設備的技術含量增加，安全水平提高，在防止事故、確保安全供電方面取得顯著成效。低壓供用電系統，同樣也采用了新技術和新設備，使低壓電網的安全可靠性也有所提高，為確保廣群眾的用電安全，廣泛地應用了漏電保護裝置--剩余電流動作保護器(以下簡稱保護器)。實踐證明，保護器的應用，降低了人身電擊傷亡事故，同時還起到了監督線路絕緣水平的作用，安全用電效果顯著。
國內外的經驗證明，在低壓電網中，安裝保護器是防止人身電擊傷亡、電氣火災及電器設備損壞的有效的防護措施。
近30年來，我國應用保護器的發展，經歷了自然發展階段、組織推廣階段、規范管理階段和普及發展階段等四個階段。從第三階段開始，保護器的研究、生產、安裝使用的管理得到了提高，管理規范化、標準化逐步完善，并與國際標準接軌。這個期間國家標準主管部門先后組織編制了保護器產品標準：
GB6829《剩余電流動作保護器的一般要求》；
GB16916《家用和類似用途帶過電流保護的剩余電流斷路器》；
GB16917《家用和類似用途不帶過電流保護的剩余電流斷路器》。
使用標準：
GB13955《漏電保護器的安裝和運行》；
GB14287《電氣火災報警控制系統》。
此外，原國家機械委還制訂了相關的產品行業標準：
JB8755《移動式剩余電流動作保護器》；
JB8756《剩余電流動作保護繼電器》。
原電力部制訂的行業標準DL499《農村低壓電力技術規程》和DL493《農村安全用電規程》中均對農村電網中安裝使用保護器作了有關規定。
國家建設部在GB50054《低壓配電設計規范》和GB50096《住宅設計規范》等國家標準中，對低壓配電系統和住宅中保護器的應用均作了規定。這些標準和規范的制訂，對保護器的生產和安裝使用起到了技術指導和推動作用。另外，國家安全產品質量管理部門執行產品質量認證制度，對保護器實行產品質量認證，通過認證嚴格控制了保護器的質量，維護了使用者的權益，使保護器推廣應用得以健康發展。
在兩網改造工程中，特別是低壓配電網改造的工程量、任務急，對保護器在應用中，學習和理解相關的國家標準、行業標準和規范的有關內容不足，所以在保護器的安裝使用中，還存在一些問題，需要引起重視。
1 正確選用分級保護方式
隨著農村電網改造后負荷的增加，農村用電的可靠性要求也進一步提高，農村電網使用保護器采用分級保護方式后，迫切要求解決保護器正確動作率和供電可靠性。因此，分級保護必須合理分級，并且各級保護器的動作特性應互相協調。
分級保護方式中，末端保護為居民住宅、生產企業車間、服務場所，作為防止直接接觸電擊或間接接觸電擊損傷和電器設備損壞及電氣火災的保護。末端保護應裝于用電設備的最近電源處，如電源插座，甚至用電設備體內(按目前我國居民家庭的具體情況，可裝于分路進線的進線電源處)。末端保護的上一級保護為中間保護，應具有末端保護的后備保護和防止電氣線路單相接地短路引發火災事故的功能。中間保護的位置應為負荷集中點的電源進線處，如工廠企業內車間的進線電源處、服務場所、商業點的電源進線處、居民住宅樓的單元的電源進線處，農村居民集居點的總電源進線處(村鎮內的分支線處、型(別墅型建筑)住宅的電源進線處)等。末端保護和中間保護是剩余電流保護裝置的重點。對再上一級的總保護則應根據配電變壓器的容量、裝設條件、配電線路的健康條件等具體情況確定是否需要和安裝位置。對變壓器容量較，二次側出線使用框架式斷路器作為總控制的，不宜設總保護，對于配電線路采用電纜線路或絕緣導線的不必裝設總保護。對于變壓器容量在100kVA及下，采用塑殼式斷路器作為總控制的，以架空線路為主的低壓配電線時，可在出線側或分支線安裝總保護。
2 分級保護各級保護器動作參數的選擇
一般情況下，各級保護均應選用帶有短路、過載保護的，具有剩余電流動作保護功能的斷路器，如條件許可還應具有沖擊電壓不動作和抗電磁干擾功能。
各級保護器動作參數的選擇：
末端保護應選用高靈敏度、快速動作型的保護器，其額定剩余動作電流IΔn≤30mA，額定動作時間Tn＜0.1s；
末端保護的上一級，中間保護其額定動作電流應與末端保護動作電流有2倍以上的級差，動作時間上有0.2s的級差。中間保護選用延時性保護器，額定電流IΔn=60～100mA，額定動作時間Tn=0.3s；
總保護應選用延時型保護器，額定動作電流應根據線路具體情況確定，不應小于300mA，額定動作時間Tn=0.5～1.0s
用于監測線路絕緣水平，防止火災專用保護器可選用剩余電流動作報警式保護器。其報警動作電流IΔn=300～500mA，動作時間Tn=0.5～2.0s。
3 剩余電流動作保護裝置應用中的幾個問題
(1) 保護器設備的選型：
以產品質量為先，認真比較產品的質量、性能、價格比，切不可以價格作為唯一依據。國家對保護器產品生產有嚴格的管理規定，要求保護器產品必須經過國家級的安全質量認證合格后，方可準入市場。據了解，目前市場仍有一批質量粗糙的劣質產品和假冒產品，甚至是早已明令淘汰的產品，以低價招攬，魚龍混雜不易發現。因此，在設備選型時，要堅持原則，把住質量關。
(2) 正確安裝、接線：
①根據安裝部位和保護功能的需要，合理選擇保護器型式及其各項動作參數。
②按保護產品說明要求正確安裝。
③正確接線，低壓系統為TN-C保護系統時，保護器負載側的設備的接地保護(PE)線必須改為按TT系統的獨立保護接地，中性(N)線不得重復接地，不得作為保護線。
④三相不平衡負載應選用三極四線或四極式保護器，其中N線應通過零序電流互感器，并只能用作中性(N)線。
(3) 正確認識保護器的"動作"：
保護器按其功能要求，應在發生人身直接接觸電擊及間接接觸電擊、電氣設備絕緣故障時，使其金屬外殼帶電或電氣線路故障，泄漏電流增和自然泄漏電流過時，及時切斷電源起到保護作用。所以，當保護器發生動作時，應認真查找原因，及時處理。而不應因受短時斷電的影響，隨意判斷為誤動作，忙于恢復送電，避免造成事故擴。
(4) 保護器的拒動和"不適當"動作：
保護器運行中有本文(3)中的情況而未及時動作切斷電源時，稱為保護器拒動。保護器拒動的原因，除因其質量不良、工藝水平低，元件質量低劣或保護器動作參數選擇不當外，還應注意到以下情況：日益發展的各種電子電器設備，如電視機、微型計算機、各種家用電器等普遍存在電子整流電路，其整流電路的直流分量使交流正弦波發生畸變，形成諧波，諧波中的直流分量通過保護器的零序電流互感器時，不會產生感應電勢，所以當負載諧波電流嚴重時，即使保護器負載側發生上述(3)中的情況時，保護器無法動作。另外，功率較的電路，保護控制設備的保護器功能是采用剩余電流動作繼電器配合框架式斷路器的分勵脫扣器，因其工作電流值，當剩余電流動作繼電器的零序電流互感器的變比過時，因其精確度低和磁飽和度的影響，在負載電流很小時，保護裝置不會動作。
"不適當"動作的另一種表現為無故障情況時保護器動作，即誤動。保護器誤動，排除保護器質量原因后，亦可能由以下原因造成：
①雷電造成的氣過電壓沖擊波。
②接通強對地電容量的電路，如地埋電纜、抗干擾濾波器的保護設備等，這些設備在接通電路時，可能有阻尼振蕩電流，經過隔離電容對地產生泄漏電流，流入地引起保護器動作。
③功率用電設備啟動時的沖擊電流，會引起保護器動作。
④保護器附近有強電流產生強磁場的電磁干擾，會引起保護器動作。
⑤保護器動作參數選擇不當。
綜上所述應再次強調，采用剩余電流保護裝置是為確保用電安全的措施之一，在直接接觸電擊的防護措施中，只是附加保護(后備性保護)；在間接接觸電擊的防護也只是安全措施之一。剩余電流保護裝置在安全防護中有其優越性，但也存在不足。所以剩余電流保護裝置的采用，不能代替其它各項防護措施。在安裝電氣線路和使用電器設備時，要嚴格按有關國家標準、法規要求，根據實際情況，采取相應的安全防護措施確保供用電安全。
