1 漏電保護電器的類型
漏電保護電器是漏電電流動作保護器的簡稱,俗稱觸電保安器,是60年代發展起來的一類低壓電器。用于低壓電路中,作為防止人身觸電和由于漏電引起的火災、電氣設備燒損以及爆炸事故的安全電器。其保護功能和結構特征大體可分為以下四類:
1.1 漏電保護開關
漏電保護開關是由零序TA、漏電脫扣器和主開關組成并裝在絕緣外殼內,具有漏電保護以及手動通斷電路的功能,它不具有過負荷和短路保護功能,這類產品主要應用于住宅。1.2 漏電繼電器
漏電繼電器由零序TA和繼電器組成,它具有檢測和判定功能,由繼電器觸點發出信號,控制斷路器、接觸器切斷電路或控制信號元件發出聲光信號。該繼電器適用于較重要用電的用戶。
1.3 漏電保護插座
漏電保護插座是由漏電開關或漏電斷路器與插座組合而成,使插座回路連接的設備具有漏電保護功能。它主要作為移動式較小負荷設備、家用電器等需要漏電保護的電源。
1.4 漏電斷路器
漏電斷路器是在斷路器的基礎上加裝漏電保護部件而構成,所以在保護上具有漏電、過負荷及短路保護功能。某些產品就是在斷路器外加裝漏電保護附件而組成的設備。C45系列斷路器加裝漏電脫扣器后,就成了家用等場所用的漏電斷路器。
漏電斷路器根據極數可分為帶兩個保護極的二極漏電斷路器、帶3個保護極的三極漏電斷路器和帶4個保護極的四極漏電斷路器。根據結構方式分為電磁式和電子式兩種。
2 漏電保護器的保護方式
2.1 目前常見的保護方式及存在問題
目前裝設漏電保護器最常見的有兩種保護方式:一種是在變壓器低壓側裝設總保護,另一種是在線路末端裝設末端保護。這兩種保護方式都存在一定的缺點,總保護的缺點是當線路末端發生接地故障時,保護器動作,整個供電范圍全部停電。總保護的整定值過小會使總保護頻繁動作,過大又使保護直接觸電的效果相應減弱。在線路末端裝設保護器的缺點是:保護范圍太小,主干線發生漏電時無法保護。要想克服以上兩種保護方式的缺點應設置多級保護。
2.2 保護級數的確定
對農村低壓電網,綜合起來有3種供電形式:
(1)電網有一條主干線路及很多分支線路,末端帶有照明及動力負荷。對于這樣的電網應考慮設置三級保護。一級保護(總保護)設置在電源出口處,目的是切除主干線路故障。二級保護(分支保護)設置在各條分支線路與主干線的連接處,目的是切除分支線路故障。三級保護(末端保護)設置在各家各戶及動力點上,用來保護人身觸電。假如分支線路所帶負荷很少(只有幾戶),末級保護也可不設。分支保護應選用高靈敏型漏電保護器。
(2)電網從變壓器低壓側分幾條供電線路,有動力專用線及供電可靠性要求較高的負荷(不答應隨意停電,停電前應通知用戶)。對于這種供電形式的電網應設置兩級保護。一級設在各分支回路的出口上,二級設在電網末端。
(3)沒有主干線的輻射電網且負荷不集中,是典型的梯形電網。這樣的電網也不宜設置三級以上的保護。因為保護級數越多,總保護效果越差,分級保護配合更加困難,因此應設置三級保護。一級保護設置在電源出口處,二級保護根據保護范圍設置在分支線路上,三級保護設置在電網末端。
2.3 各級保護器的選擇
(1)末級保護漏電保護器的選擇:末級保護以保護人身直接觸電為主要目的,安裝在家庭、移動式電力設備、臨時用電設備上,這就要求選擇高靈敏度快速型漏電保護器,按規定,漏電保護器額定漏電動作電流小于或等于30mA,額定分斷時間應小于0.2s。當漏電電流達250mA或超過額定漏電電流5倍時,分斷時間應小于0.04s。額定工作電流應大于或等于電網最大負荷電流。
(2)分支保護漏電保護器的選擇:分支保護的目的是防止分支線路包括進戶線發生斷線、接地等故障造成設備燒毀,電氣火災,人身間接觸電。從這個目的出發,漏電保護器動作電流應盡可能小,動作時間應盡可能快。但分支保護范圍比末端保護范圍大得多,分支網絡的漏電電流相應增大。在選擇漏電保護器時,漏電保護器的額定漏電動作電流應大于電網正常漏電電流的2倍以上。電網的漏電電流隨時間天氣不同而變化,這里所指的漏電電流是在最惡劣的氣候條件下測試的電網的最大漏電電流值。
漏電保護器的動作電流值應滿足以下兩個條件:IΔn≥2I0;IΔn≥2IΔn下,式中:IΔn表示漏電保護器額定漏電動作電流;I0表示電網漏電電流;IΔn下表示末級保護的漏電保護器額定漏電動作電流。
選擇同時滿足以上兩個條件的最大額定漏電動作電流值,作為分支保護額定漏電電流動作值。
動作時間:選擇延時型保護器要有0.2s的延時時間,選擇反時限特性保護器時,額定分斷時間≤0.2s。
工作電流:大于等于電網最大負荷電流。
(3)總保護漏電保護器的選擇:總保護的目的與分支保護相似,在選擇漏電保護器時,應滿足以下條件:
IΔn總≥2I0????IΔn總≥2IΔn下
式中IΔn總――總保護額定漏電動作電流;
IΔn下――下一級保護的漏電保護器額定漏電動作電流;
I0――電網漏電電流。