漏電保護器的應用分析
時間:2009-04-02 21:59:41來源:hesp
導語:?采用了漏電保護器(以下簡稱RCD),它所檢測的是剩余電流,即被保護回路內相線和中性線電流瞬時值的代數(shù)和(其中包括中性線中的三相不平衡電流和諧波電流).
引言
八十年代以前,我國仍沿用前蘇聯(lián)模式一以零序保護作為接地故障保護。這種方式所檢測的電流為零序電流,其可以用于包括TN-C系統(tǒng)在內的所有系統(tǒng),但保護整定值必須大于N線和PEN線中流過的三相不平衡電流、諧波電流以及正常泄漏電流之和,其值約數(shù)十至數(shù)百安。這么大的整定值只能保護線路絕緣,而不能有效地防人身電擊或接地電弧引起的電氣火災。八十年代后,采用了漏電保護器(以下簡稱RCD),它所檢測的是剩余電流,即被保護回路內相線和中性線電流瞬時值的代數(shù)和(其中包括中性線中的三相不平衡電流和諧波電流),此電流即為正常的泄漏電流和故障時的接地故障電流。為此,RCD的整定值,即其額定動作電流In,只需躲開正常泄漏電流值即可,此值以毫安計,所以RCD能十分靈敏地切斷保護回路的接地故障,還可用作防直接接觸電擊的后備保護。這在我國多年對RCD的實際使用中已得到了證明。然而,在對RCD的進一步使用中,應注意到它所存在的不足之處。
1[b] RCD作用的局限性
[/b][b] 1.1RCD不能防止從別處傳導來的故障電壓引起的電擊事故
[/b] RCD對接地故障電流有很高的靈敏度,能在數(shù)十毫秒的時間內切斷以毫安計的故障電流,即使接觸電壓高達220V,高靈敏度的RCD也能快速切斷使人免遭電擊的危險,這是眾所周知的。但RCD只能對其保護范圍內的接地故障起作用,而不能防止從別處傳導來的故障電壓引起的電擊事故。
中乙戶安裝了RCD,而相鄰的甲戶卻是安裝了熔斷器(RD)來作為保護,在使用的過程中,若甲戶隨意將熔絲截面加大,并且使用電器不經(jīng)心而導致電氣設備絕緣損壞,由于故障電流不能使熔絲及時熔斷而切斷故障,此時故障電壓通過PE線傳導至乙戶的用電設備上,由于RCD不動作,致使乙戶存在了引起電擊事故的不安全隱患。這種例子在當前的城市用電設計規(guī)范的前提下是不存在的。然而,在我國的鄉(xiāng)鎮(zhèn),尤其是農(nóng)村,筆者在調查中看到,因經(jīng)濟條件相差較大,加之用電設計不規(guī)范,此種現(xiàn)象則普遍存在,應當引起我們的高度重視。
1.2有些場所和設備是不宜裝設RCD
在某些供給數(shù)據(jù)處理設備的線路,其電源線路上常裝的抗干擾的大容量濾電容器。電容器的一端是通過設備外殼和PE線接地的,其對地電容電流為: 按上兩式計算,當C大于0.22µF時,正常工作的電容電流將超過15同mA,額定動作電流In為30mA的RCD可能誤動,因其額定不動作電流Ino=(1/2)In=15mA。實際上電容器的初始充電電流遠大于此,即若安裝RCD為使它不誤動,濾波電容的容量必須遠小于0.22µF,這顯然是不現(xiàn)實的,因此數(shù)據(jù)處理設備的防電擊不能采用RCD。國際電工委員會在IEC364-4-707中為數(shù)據(jù)處理設備的電氣安全制訂了專門的標準。
[b] 1.3有些場所是不允許裝設RCD
[/b] 如醫(yī)院的胸腔手術臺,是不允許裝設RCD的。因為新型的手術臺是一種用電的醫(yī)療電氣設備,其正常泄憤電流只允許為0.01mA,發(fā)生接地故障時泄漏電流僅允許為0.05mA,而RCD的靈敏度遠不能滿足這一要求,相反,它可能發(fā)生的誤動卻能引起供電中斷而發(fā)生醫(yī)療事故。還有一些用電設備及場所不宜裝設RCD,在這里就不再一一敘述了。
[b]2 RCD的選用和安裝
2.1RCD的選用
[/b] 雖RCD的作用具有一定的局限性,但它的功能優(yōu)勢卻不能抹殺。為了防止接地故障引起電擊和火災事故,除斷電將引起更嚴重后果的設備和線路外,全部電器裝置都應按要求置于接地故障保護之下。末端插座回路不可避免地要接用一些移動式、手握式電氣設備,這些最易發(fā)生接地故障,發(fā)生電擊的危險也最大,為保證用電安全,不論那種接地系統(tǒng),末端插座回路上都應裝設RCD,并且它應為高靈敏度的普通型RCD,其額定動作電流In不大于30mA,.5倍In電流時的動用時間不大于0.04s。它既能防止電擊(包括直接接觸電擊),也能防止電弧性接地故障火災。對固定式設備的過流保護若不能滿足在5s內切斷接地故障的要求也應裝設此種RCD。而當建筑物電源總進線上的過流保護若不能在5s內切斷接地故障時,應裝設帶少許延時的S(選擇)型RCD,以保證與下級RCD的選擇性,其In宜為100~500mA;且5倍In電流時的動作時間不大于0.15s。此S型RCD用以保護全部電氣裝置,但主要用于防接地故障引起的火災,同時也作為插座回路RCD的后備。
[b]2.2RCD的安裝
[/b] 為某一住宅樓,每戶配電箱的插座回路裝一普通型的RCD,用于防火的S型RCD只在全樓電源總進線上安裝。對大型電氣裝置可再加一級RCD,其In值和切斷時間可以視具體情況確定。
對TT系統(tǒng)因接地故障電流小,必須裝設RCD來防止接地故障引起的電氣事故。IEC標準規(guī)定TT系統(tǒng)電氣裝置若只裝一個RCD,則此RCD必須裝設在電源總進線上,以確保整個電氣裝置都在其保護之下。而對TN系統(tǒng)電氣裝置電源總進線上的過流保護電器若能在5s內切斷裝置內發(fā)生的接地故障,可不在電源總進線上裝設RCD。
[b]3 結論
[/b] RCD以其高靈敏的動作性能,能作為直接接觸電擊保護的后備措施。例如當人體不慎觸及破損的燈頭或插頭的帶220V的相線端子時,它也能迅速切斷電源,使人免遭電擊的危險。但這只是在絕緣外殼破損時的后備措施而不是正規(guī)的保護措施,不能由此誤認為安裝RCD后電氣設備可以不接地,也可不作總等電位聯(lián)結。綜上所述可知,RCD尚非盡善盡美,它可能因為種種原因而拒動,和其他保護電器一樣,并不完全可靠,如果作了接地,尤其是
作了等電位聯(lián)結,其作用在于降低接觸電壓,則可使受電擊的人往往免于致死。另外,如果絕緣損壞,使電氣設備金屬外殼帶電壓,設備接地可以為故障電流提供通路,RCD可在人體接觸帶電外殼前切斷故障,從而使人體免遭一次電擊危險,可見,不作接地和等電位聯(lián)結是很危險的,兩者應結合應用,相輔相成,從而獲得最好的保護效果。
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