2024年1月14日发(作者:)

谈低压配电系统的漏电保护
随着人民的生活水平的不断地提高,如电冰箱、洗衣机、电视机、空调、电饭煲、微波炉等各种各样的电气设备越来越多地进入千家万户,被众多居民普遍使用。这些家用电器的应用,对于保护人身与设备的安全意识,引起了国内外人士的广泛关注。本文主要阐述了有关低压配电系统的漏电保护。
标签: 低压配电系统;漏电保护
一、前言
在电气设备安装过程中,注意做好接地保护、接零保护以及三级漏电保护工作,其中接地保护就是将电气设备的金属外壳和接地体相连接,将电气设备中的电流引入到地面,减少操作人员的触电危险;接零保护则是将电气设备的金属外壳与供电变压器中性线相连接,避免由于电气设备的绝缘破坏而影响人身安全。
二、漏电保护原理概述
1.漏电电流动作保护器,即漏电保护器的应用,一旦出现触电事故,立即自动切断电源,减少人身触电的可能性。漏电保护器主要由主开关、脱扣机构、漏电脱扣器、实验按钮以及零序电流互感器五部分构成。被保护的电气设备,接地电流在漏电保护器的脱扣器中发生作用,如果超过了设定值,则开关自动跳闸、切断电源,确保工作人员安全。在电气设备正常运行情况下,各相电流的流量之和为零;而在零序电流互感器中的双侧,如果没有信号输出,或者由于设备的绝缘已经损坏、人身触及带电体等情况,那么主回路中各相电流的流量之和则不为零。这种情况下,零序电流互感器中的故障电流,就会产生磁通现象,在二次侧感应电源的作用下,脱扣线圈励磁,则主开关跳闸,供电的回路被切断。
建筑电气中经常应用的漏电保护器,可以分为电流动作漏电保护器与电源动作漏电保护器两种类型;漏电保护器可以应用在低压配电系统中,发挥防电击、防漏电的作用,避免发生电气火灾事故。因此,在建筑的低压电系统中安装漏电保护器,可有效避免火灾事故的发生,同时保护人身安全与设备完整。直接接触的保护方式主要为:通过外护物或者遮拦的方式保护、重点保护带电部分、放置在伸臂以外的保护等;间接接触的保护方式主要为:利用二级绝缘实行保护、自动切断供电设备;电气隔离;超低压安全保护等。应该注意的是,使用漏电保护器,仅能作为直接保护中的附加条件,只有在使用疏忽时才能用作保护防电击,而日常漏电保护要点不容忽视。
2.有关RCD概述作用
剩余电流装置Residual Current Device(RCD)是一种漏电流保护装置。漏电保护装置是一种低压安全保护电器,在正常工作条件下,接通、负载和断开电流;而当电路的剩余电流在规定的条件下达到其规定值时,引起触头动作而断开
主电路的一种保护器。剩余电流装置可能是检测剩余电流和接通及断开主电路电流的各种元件的组合体。其作用有:
(1)用于防止由漏电引起的单相电击事故。
(2)用于防止由漏电引起的火灾和设备烧毁事故。
(3)用于检测和切斷各种一相接地故障。
(4)有的漏电保护装置还可用于过载、过压、欠压和缺相保护。
三、漏电产生的原因
低压配电系统在运行中因各种各样的原因引起漏电。漏电可使电气设备的金属外露可导电部分及其附近的局部物质带电,容易造成人身触电事故或引发由火花、电弧、过热高温等原因造成火灾。目前,在低压配电系统中多采用接零和接地保护、过流保护及漏电保护等,用以防止因短路、漏电等故障对系统造成的危害,保证系统的安全运行。
电网与电气设备的绝缘状态是重要的电气参数。电网与电气设备漏电是指绝缘电阻显著下降的现象。在电力系统中,如果带电导体对大地的绝缘阻抗降低到一定程度,就说明该带电导体发生了漏电故障。流入大地的电流称为漏电电流。在电缆线路和电气设备正常运行时,也有微小的电流流入大地,这种电流称为泄漏电流。如果由于某种原因使流入大地的电流增加到数十毫安以上时,就发生了漏电故障。漏电产生的原因主要有:
1.因电缆或电气设备本身引起的漏电
包括:敷设在巷道或者管内的电缆,由于受环境因素的影响,造成绝缘的老化或设备回潮,引起绝缘电阻下降,造成电网漏电;连续使用的电动机也会因运行中出现的短路、过负载等原因而造成绝缘损坏产生漏电。
2.因管理不当而引起的漏电
包括:管理不严,未按有关的安全操作规程规定敷设电气线路、安装和验收电气设备,导致线路因绝缘不良、接触不好或接错而漏电。对已长期不用而受潮或遭水淹的电气设备,未经严格的干燥处理和进行对地绝缘电阻耐压试验,投入运行后极有可能发生漏电,甚至导致其他电气故障。电气线路或设备平时没有定时检查,没有进行必要的维修维护,容易造成断线、短路、过负荷而产生漏电。选用假冒、伪劣等不合格的电气产品,其绝缘容易损坏而产生漏电。
3.因操作不当引起的漏电
包括:有关人员在施工过程中,不慎误将绝缘导线割伤或碰伤导致漏电;配
电线路在运行中受到拉、挤、压等也容易造成漏电;开关设备检修后,由于残留导体、接错线或接触不良等原因,送电时也可能产生漏电。
4.因施工安装不当引起的漏电
包括:电缆与设备连接时,由于芯线接头不牢、压板不紧或移动时造成接头脱落,使相线与设备外壳接触,导致漏电;电气设备内部接线错误(如N线与PE线接错),在合闸送电后会发生漏电。
四、漏电保护的应用原则
1.接地保护原则
对于中性点不接地的低压系统来说,在正常运行情况下,电气施工的建设离不开不带电金属的外露接地保护,同时供应电能的设备也应实现外壳接地。主要包括以下内容:
(1)移动式或者便携式用电器具的外壳与金属底座、变压器,以及电气设备中的传动设施;
(2)柴油、汽油等储油罐的金属外壳;
(3)高度在20m以上的竖井架、电梯轨道、起重折臂吊、脚手架等;(4)用于保护、控制、配电的屏柜、配电箱以及焊工、铆焊操作平台的底座、金属框架等;
(5)施工现场的龙门吊、电动葫芦、DBQ系列塔吊等轨道,应至少设置两点接地。在轨道接头的位置,应進行电气连接处理;其中节点电阻控制在4Ω以内;当安装了接地滑接器的情况下,需要将滑接器和轨道、接地滑接线等可靠连接;
(6)电力线路的杆塔上方电气设备的支架以及外壳。
2.接零保护原则
在正常施工情况下,要求对以下电气设备的不带电外露部分,进行接零保护:
(1)控制屏和配电屏的金属框架部分;
(2)电气设备的传动设施;
(3)电动工具、照明工具、变压器以及电机的金属外壳部分;
(4)电力杆线中的电容器、开关等金属外壳或支架;
(5)电力线路中的钢索、金属保护套、起重机操作平台等;
(6)室内机室外配电设施中的金属框架,以及与带电部分相邻的金属门、金属栏杆等;
(7)在环境较为恶劣或者潮湿的场所,如食堂、锅炉房、电缆隧道等地方的电气设备,需采取接零保护。
五、电的防范措施
漏电会造成人身触电事故。针对漏电产生的原因,采取相应的技术防范措施,预防漏电火灾和人身触电事故的发生,最大限度保证国家财产和人民生命的安全。
1.按规范、按要求装设漏电保护器
现行的低压配电系统中设置的保护接零和过流保护装置等措施不能完全有效地防止漏电火灾的发生,因此,必须指定场所、按要求装设漏电保护器。主要内容如下:
(1)一般规定,安装有手持式和移动式电器回路上应装设RCD。按GB50096-1999《住宅设计规范》规定,除悬挂式空调电源插座外,其他电源插座回路均应装设RCD。否则,当人碰到手持式或者移动式等电器的金属外壳时,就容易发生人身触电事故。
(2)PE线和PEN线不得穿过RCD的零序电流互感器铁心,否则,在发生单相接地故障时,RCD不会动作。
(3)RCD负荷侧的N线与PE线不能接反,否则就会造成送电后漏电保护器RCD无法合闸。
(4)装设RCD时,不同回路不应共用一根N线,否则就会出现RCD误动作,影响配电系统运行的可靠性。
2.合理选择保护接零、保护接地线及设计接地电阻
保护接零及保护接地线的截面积选择必须经过计算确定,并用碰壳短路电流校核,其接线端子必须可靠连接。电气设备的保护接地电阻值不应超过4Ω,如超过时应增加接地线截面或并联接地体以充分减小接地电阻值,增大漏电短路电流,从而有利于保护装置动作。对接地装置,应定期进行检查和维护。
3.实施等电位联结
漏电保护器对于单相220V线路只提供间接接触保护,但还存在因机件磨损、
接触不良、质量不合格等因素而导致动作失灵的隐患,不能单独作为一种保护措施,因此尚应实施等电位联结。只有这样才能有效地消除漏电电网与附近低电位的金属构件之间电弧、火花的产生,即消除漏电电压引起火灾和人身触电事故。等电位联结是指将保护接地总线与建筑物的总水管、总煤气管、暖通管等金属管道或装置用导线联结的措施,使建筑物内及其附近所有设备都具有相同的电位。等电位联结对于特别潮湿、触电危险性大的场所,例如,游泳池、浴室、医院手术室等处是防范人身电击事故的重要措施。
4.在电气施工过程中,按要求装设电气接头,尽量少接或不接,确保电网对地具有良好的绝缘水平
电气线路与电气设备安装完毕后,应按安全操作规范验收合格后方可投入使用,尽量从源头上杜绝漏电火灾的发生。当电网发生可能引起危险的漏电故障时,就必须依靠漏电保护装置,将故障设备(或线路)的电源切断,以防止事态的扩大。
六、结束语
漏电产生的原因很多,漏电造成的危害与后果也非常严重。为了保证供配电系统能安全可靠的运行,我们不但要采取必要的技术措施,而且要很抓安全管理,搞好安全培训。只有这样,我们才能够保证从设计施工到系统运行的维修维护等各个环节保质保量,减少和杜绝由于电气漏电原因引发重大火灾事故的发生,确保国家财产和人民生命的安全。
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