漏电保护器的使用世纪电源网.docx

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漏电保护器的使用世纪电源网

　　2　装设漏电保护器的范围

　　1992年国家技术监督局发布的国标GB13955292《漏电保护器安装和运行》,对全国城乡装设漏电保护器做出统一规定。

　　2.1　必须装漏电保护器（漏电开关）的设备和场所

（1）属于I类的移动式电气设备及手持式电动工具（I类电气产品,即产品的防电击保护不仅依靠设备的基本绝缘,而且还包含一个附加的安全预防措施,如产品外壳接地）;

（2）安装在潮湿、强腐蚀性等恶劣场所的电气设备;

　　（3）建筑施工工地的电气施工机械设备;

　　（4）暂设临时用电的电器设备;

　　（5）宾馆、饭店及招待所的客房内插座回路;

　　（6）机关、学校、企业、住宅等建筑物内的插座回路;

　　（7）游泳池、喷水池、浴池的水中照明设备;

　　（8）安装在水中的供电线路和设备;

　　（9）医院中直接接触人体的电气医用设备;

　　（10）其它需要安装漏电保护器的场所。

　　2.2　报警式漏电保护器的应用

　　对一旦发生漏电切断电源时,会造成事故或重大经济损失的电气装置或场所,应安装报警式漏电保护器,如:

（1）公共场所的通道照明、应急照明;

（2）消防用电梯及确保公共场所安全的设备;

　　（3）用于消防设备的电源,如火灾报警装置、消防水泵、消防通道照明等;

　　（4）用于防盗报警的电源;

　　（5）其它不允许停电的特殊设备和场所。

　　3　漏电保护器额定漏电动作电流的选择

　　正确合理地选择漏电保护器的额定漏电动作电流非常重要:

一方面在发生触电或泄漏电流超过允许值时,漏电保护器可有选择地动作;另一方面,漏电保护器在正常泄漏电流作用下不应动作,防止供电中断而造成不必要的经济损失。

　　漏电保护器的额定漏电动作电流应满足以下三个条件:

（1）为了保证人身安全,额定漏电动作电流应不大于人体安全电流值,国际上公认30mA为人体安全电流值;

（2）为了保证电网可靠运行,额定漏电动作电流应躲过低电压电网正常漏电电流;

　　（3）为了保证多级保护的选择性,下一级额定漏电动作电流应小于上一级额定漏电动作电流,各级额定漏电动作电流应有级差112～215倍。

　　第一级漏电保护器安装在配电变压器低压侧出口处。

　　该级保护的线路长,漏电电流较大,其额定漏电动作电流在无完善的多级保护时,最大不得超过100mA;具有完善多级保护时,漏电电流较小的电网,非阴雨季节为75mA,阴雨季节为200mA;漏电电流较大的电网,非阴雨季节为100mA,阴雨季节为300mA。

　　第二级漏电保护器安装于分支线路出口处,被保护线路较短,用电量不大,漏电电流较小。

漏电保护器的额定漏电动作电流应介于上、下级保护器额定漏电动作电流之间,一般取30～75mA。

　　第三级漏电保护器用于保护单个或多个用电设备,是直接防止人身触电的保护设备。

被保护线路和设备的用电量小,漏电电流小,一般不超过10mA,宜选用额定动作电流为30mA,动作时间小于011s的漏电保护器。

4　漏电保护器的正确接线方式

　　TN系统是指配电网的低压中性点直接接地,电气设备的外露可导电部分通过保护线与该接地点相接。

　　TN系统可分为:

　　TN-S系统　整个系统的中性线与保护线是分开的。

　　TN-C系统　整个系统的中性线与保护线是合一的。

　　TN-C-S系统　系统干线部分的前一部分保护线与中性线是共用的,后一部分是分开的。

　　TT系统　配电网低压侧的中性点直接接地,电气设备的外露可导电部分通过保护线直接接地。

　　漏电保护器在TN及TT系统中的各种接线方式如图2～5所示。

安装时必须严格区分中性线N和保护线PE。

三极四线或四极式漏电保护器的中性线,不管其负荷侧中性线是否使用都应将电源中性线接入保护器的输入端。

经过漏电保护器的中性线不得作为保护线,不得重复接地或接设备外露可导电部分;保护线不得接入漏电保护器。

漏电保护器的使用

住宅配电系统“应采用TT、TN-C-S或TN-S接地方式，并进行总等电位连接”。

在设计中对一幢住宅究竟采用哪一种接地方式，需要根据具体条件确定。

随接地方式的不同，其总进线漏电保护器的极数也应不同。

当采用TT或TN-S接地方式时，相线与中性线发生相零短路或N线电位偏移所引起的高电位传不到PE线上去，有利于安全，但N线上的高电位可能导致维护检修人员有间接触电的危险。

所以，为住宅总进线设置的漏电保护器应采用能够同时断开N线的四极四线式漏电保护断路器。

三极三线式漏电保护器仅适用于三相负荷完全平衡的情形

在以单相负荷为主的住宅楼中，三相负荷不可能完全平衡，总进线漏电保护器严禁使用三极三线式。

住宅总进线应采用三相三（四）极四线式漏电断路器；③不同接地形式中接线方式不同，安装时必须严格区分N线和PE线

　综合众多的家用电器防触电保护，可归纳为两类：

一类是依据加强绝缘或双重绝缘达到防触电保护的目的；另一种是通过保护措施如：

可靠的接地、瞬时断开危险电流等以达到防触电保护。

目前，还有一种以特低电压供电来达到安全保护目的，在国内外也在广泛地被使用，但这种防触电保护方法，成本较高。

　　家用电器国家安全标准GB4706．1中，明确地将产品按防触电结构及措施分为0类、0Ⅰ类、Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类电器，共5种类型。

Ⅱ类电器以加强绝缘或双重绝缘来达到安全效果；0Ⅰ类、Ⅰ类电器以基本绝缘加以安全措施（接地、瞬时断开电源）来达到安全目的；0类、Ⅲ类电器以安装的安全距离、空间和特低电压达到防触电保护。

　　关于防触电保护，按国标规定，器具的结构应保证人与带电部件不发生意外接触，在正常操作时，甚至在打开盖、门和拆卸部件后仍能做到这一点，而且强调用瓷漆、油漆等涂覆的带电部件仍视作裸露的带电部件。

标准中还明确规定，不得随意在产品的外壳开孔；工艺孔，产品在使用和运转时需要的孔洞，也应通过试验指、试验棒、试验探针的试验。

然而，有些厂家缺乏对标准的深刻理解，生产的产品达不到防触电的要求。

例如：

在Ⅰ类电器中，对常用小家电，如台式饮水机和辐射发光电取暖器等产品的防触电检查中，发现有些厂家在产品底部随意开口，以致在使用过程中，容易发生手碰到带电部件。

在Ⅱ类电器中也有类似的问题。

如暖风机的暖风出口处，因没有防触电保护网络，极易发生直接触及带电部件，造成意外事故。

电流型漏电保护器是以电路中零序电流的一部分（通常称为残余电流）作为动作信号，且多以电子元件作为中间机构，灵敏度高，功能齐全，因此这种保护装置得到越来越广泛的应用。

电流型漏电保护器的构成分四部分：

        1检测元件：

检测元件可以说是一个零序电流互感器。

被保护的相线、中性线穿过环形铁心，构成了互感器的一次线圈N1，缠绕在环形铁芯上的绕组构成了互感器的二次线圈N2，如果没有漏电发生，这时流过相线、中性线的电流向量和等于零，因此在N2上也不能产生相应的感应电动势。

如果发生了漏电，相线、中性线的电流向量和不等于零，就使#$上产生感应电动势，这个信号就会被送到中间环节进行进一步的处理。

       2.中间环节：

中间环节通常包括放大器、比较器、脱扣器，当中间环节为电子式时，中间环节还要辅助电源来提供电子电路工作所需的电源。

中间环节的作用就是对来自零序互感器的漏电信号进行放大和处理，并输出到执行机构。

        3.执行机构：

该结构用于接收中间环节的指令信号，实施动作，自动切断故障处的电源。

         4.试验装置：

由于漏电保护器是一个保护装置，因此应定期检查其是否完好、可靠。

试验装置就是通过试验按钮和限流电阻的串联，模拟漏电路径，以检查装置能否正常动作         

　二、漏电保护器的分类

       漏电保护器可以按其保护功能、结构特征、安装方式、运行方式、极数和线数、动作灵敏度等分类，这里主要按其保护功能和用途分类进行叙述，一般可分为漏电保护继电器、漏电保护开关和漏电保护插座三种。

      1.漏电保护继电器是指具有对漏电流检测和判断的功能，而不具有切断和接通主回路功能的漏电保护装置。

漏电保护继电器由零序互感器、脱扣器和输出信号的辅助接点组成。

它可与大电流的自动开关配合，作为低压电网的总保护或主干路的漏电、接地或绝缘监视保护。

        当主回路有漏电流时，由于辅助接点和主回路开关的分离脱扣器串联成一回路。

因此辅助接点接通分离脱扣器而断开空气开关、交流接触器等，使其掉闸，切断主回路。

辅助接点也可以接通声、光信号装置，发出漏电报警信号，反映线路的绝缘状况。

        2.漏电保护开关是指不仅它与其它断路器一样可将主电路接通或断开，而且具有对漏电流检测和判断的功能，当主回路中发生漏电或绝缘破坏时，漏电保护开关可根据判断结果将主电路接通或断开的开关元件。

它与熔断器、热继电器配合可构成功能完善的低压开关元件。

     目前这种形式的漏电保护装置应用最为广泛，市场上的漏电保护开关根据功能常用的有以下几种类别：

（1）只具有漏电保护断电功能，使用时必须与熔断器、热继电器、过流继电器等保护元件配合。

（2）同时具有过载保护功能。

     （3）同时具有过载、短路保护功能。

     （4）同时具有短路保护功能。

     （5）同时具有短路、过负荷、漏电、过压、欠压功能。

        3.漏电保护插座是指具有对漏电流检测和判断并能切断回路的电源插座。

其额定电流一般为20A以下，漏电动作电流6～30mA，灵敏度较高，常用于手持式电动工具和移动式电气设备的保护及家庭、学校等民用场所。

三、漏电保护器的选用原则

     国家为了规范漏电保护器的正确使用，相继颁布了《漏电保护器安全监察规定》（劳安字（1999）16号）和《漏电保护器安装与运行（GB13955-92）等一系列标准和规定。

                         　　依据这些标准和规定，我们在选用漏电保护器时应遵循以下主要原则：

1.购买漏电保护器时应购买具有生产资质的厂家产品，且产品质量检测合格。

在这里要提醒大家：

目前市场上销售的漏电保护器有不少是不合格品。

2002年10月28日，国家质检总局公布漏电保护器产品质量抽查结果，有20%左右的产品不合格，其主要问题为：

有的不能正常分断短路电流，消除火灾隐患；有的起不到人身触电的保护作用；还有一些不该跳闸时跳闸，影响正常用电。

2.应根据保护范围、人身设备安全和环境要求确定漏电保护器的电源电压、工作电流、漏电电流及动作时间等数。

3.电源采用漏电保护器做分级保护时，应满足上、下级开关动作的选择性。

一般上一级漏电保护器的额定漏电电流不小于下一级漏电保护器的额定漏电电流，这样既可以灵敏地保护人身和设备安全，又能避免越级跳闸，缩小事故检查范围

4.手持式电动工具（除III类外）、移动式生活用家电设备（除III类外）、其他移动式机电设备，以及触电危险性较大的用电设备，必须安装漏电保护器。

5.建筑施工场所、临时线路的用电设备，应安装漏电保护器。

这是《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-88）中明确要求的。

6.机关、学校、企业、住宅建筑物内的插座回路，宾馆、饭店及招待所的客房内插座回路，也必须安装漏电保护器。

7.安装在水中的供电线路和设备以及潮湿、高温、金属占有系数较大及其他导电良好的场所，如机械加工、冶金、纺织、电子、食品加工等行业的作业场所，以及锅炉房、水泵房、食堂、浴室、医院等场所，必须使用漏电保护器进行保护。

8.固定线路的用电设备和正常生产作业场所，应选用带漏电保护器的动力配电箱。

临时使用的小型电器设备，应选用漏电保护插头（座）或带漏电保护器的插座箱。

9.漏电保护器作为直接接触防护的补充保护时（不能作为唯一的直接接触保护），应选用高灵敏度、快速动作型漏电保护器。

       一般环境选择动作电流不超过30mA，动作时间不超过0.1s.，这两个参数保证了人体如果触电时，不会使触电者产生病理性生理危险效应。

       在浴室、游泳池等场所漏电保护器的额定动作电流不宜超过10mA。

       在触电后可能导致二次事故的场合，应选用额定动作电流为6mA的漏电保护器。

10.对于不允许断电的电气设备，如公共场所的通道照明、应急照明、消防设备的电源、用于防盗报警的电源等，应选用报警式漏电保护器接通声、光报警信号，通知管理人员及时处理故障。

四、漏电保护器的安装漏电保护器的安装除应遵守常规的电气设备安装规程外，还应注意以下几点：

1.漏电保护器的安装应符合生产厂家产品说明书的要求。

2.标有电源侧和负荷侧的漏电保护器不得接反。

如果接反，会导致电子式漏电保护器的脱扣线圈无法随电源切断而断电，以致时间通电而烧毁。

3.安装漏电保护器不得拆除或放弃原有的安全防护措施，漏电保护器只能作为电气安全防护系统中的附加保护措施。

4.安装漏电保护器时，必须严格区分中性线和保护线。

使用三极四线式和四极四线式漏电保护器时，中性线应接入漏电保护器。

经过漏电保护器的中性线不得作为保护线。

5.工作零线不得在漏电保护器负荷侧重复接地，否则漏电保护器不能正常工作。

6.采用漏电保护器的支路，其工作零线只能作为本回路的零线，禁止与其他回路工作零线相连，其他线路或设备也不能借用已采用漏电保护器后的线路或设备的工作零线。

7.

安装完成后，要按照《建筑电气工程施工质量验收规范（GB50303-2002）3.1.6条款，即“动力和照明工程的漏电保护器应做模拟动作试验”的要求，对完工的漏电保护器进行试验，以保证其灵敏度和可靠性。

试验时可操作试验按钮三次，带负荷分合三次，确认动作正确无误，方可正式投入使用。

五、漏电保护器的运行

      漏电保护器的安全运行要靠一套行之有效的管理制度和措施来保证。

除了做好定期的维护外，还应定期对漏电保护器的动作特性（包括漏电动作值及动作时间、漏电不动作电流值等）进行试验，做好检测记录，并与安装初始时的数值相比较，判断其质量是否有变化。

       在使用中要按照使用说明书的要求使用漏电保护器，并按规定每月检查一次，即操作漏电保护器的试验按钮，检查其是否能正常断开电源。

在检查时应注意操作试验按钮的时间不能太长，一般以点动为宜，次数也不能太多，以免烧毁内部元件。

        漏电保护器在使用中发生跳闸，经检查未发现开关动作原因时，允许试送电一次，如果再次跳闸，应查明原因，找出故障，不得连续强行送电。

      漏电保护器一旦损坏不能使用时，应立即请专业电工进行检查或更换。

如果漏电保护器发生误动作和拒动作，其原因一方面是由漏电保护器本身引起，另一方面是来自线路的缘由，应认真地具体分析，不要私自拆卸和调整漏电保护器的内部器件。

最后还需特别指出两点：

    1.当发生人体单相触电事故时（这种事故在触电事故中几率最高），即在漏电保护器负载侧接触一根相线（火线）时它能起到很好的保护作用。

如果人体对地绝缘，此时触及一根相线一根零线时，漏电保护器就不能起到保护作用。

    2.由于漏电保护器的作用是防患于未然，电路工作正常时反映不出来它的重要，往往不易引起大家的重视。

有的人在漏电保护器动作时不是认真地找原因，而是将漏电保护器短接或拆除，这是极其危险的，也是绝对不允许的。

在两网改造中，大量使用了剩余电流动作漏电保护器，几年过去了，事实证明，漏电保护器损坏、人为解除运行现象非常严重。

用电损耗问题，安全用电问题仍然严峻。

纠其原因是多方面的，但直接原因是漏电保护器的频动、拒动，严重影响了正常用电，使管、用电人员对漏电保护器失去信心，甚至放弃。

漏电保护器的频动，包括两个方面：

一是电网确有接地时，漏电保护器正常动作。

在这种正常动作中，因电网老化、气候环境变化，电网产生接地点引起的动作占绝大多数，而因人身触电引起的动作则是极少数。

可以想象，能够正常用电是人们的第一需求，为了防止发生概率极低的人身触电伤害而招致频繁的停电，影响正常生产和生活当然会造成人们的烦恼。

二是电网本来没有发生接地，而是漏电保护器在以下情况下可能产生误动：

1，由于漏电保护器是信号触发动作的，那么在其它电磁干扰下也会产生信号触发漏电保护器动作，形成误动。

2，当电源开关合闸送电时，会产生冲击信号造成漏电保护器误动。

3，多分支漏电之和可以造成越级误动。

4，中性线重复接地可能造成串流误动。

   可见，由于漏电保护器在技术上就存在这些产生误动的可能性，会使漏电保护器的频动问题更加严重，更加复杂。

   从技术原理上分析，漏电保护器也存在可能产生拒动的技术误区。

1，当中性线产生重复接地时，会使漏电保护器产生分流拒动，而中性线重复接地点是很难找到的。

2，当电源缺相，所缺相又正好是漏电保护器的工作电源时，会产生拒动。

   由以上分析可以看出，漏电保护器在实际使用中发生的频动、拒动问题，既有客观环境和管理的原因，也有漏电保护器本身技术上的误区。

尤其是使用漏电保护器要求电网中性点必须接地，而漏电保护器的技术其一，由于中性点接地，电网相线的支撑物常年承受相电压，因而支撑物被击穿，形成电网接地点，造成泄漏，引起漏电保护器频动。

其二，由于中性点接地，当相线偶尔接地时，会立即产生很大的泄漏电流，不仅增大电损，易引起火灾，更会加剧漏电保护器的频动。

其三，由于中性点接地，当人身触电时，会立即产生很大的电击流，对人的生命威胁非常大，即使有漏电保护器也是先遭电击，再动作保护，如果动作迟缓或失灵，后果会更加严重。

其四，由于中性点接地，电网对地分布电容接在回路中，会加大开关合闸时的对地冲击电流，造成误动。

其五，由于中性点已经接地，中性线发生重复接地很难被发现，中性线重复接地会使漏电保护器发生分流拒动和串流误动。

    可见漏电保护器的确存在着技术误区，而且这些技术误区与电网中性点接地是密切相关的，而使用漏电保护器时，电网中性点又不能不接地，因此在漏电保护器的技术思路内解决其频动、拒动问题是不大可能的。

4漏电保护器的使用应注意的几个问题

在TN-C-S接地方式中，在住宅进户处和总漏电保护断路器电源侧，将PEN线进行重复接地和总等电位联结之后，PEN线被分为N线和PE线，如果PEN线出现高电位，将经总等电位联结端子传至N线和PE线；或者N线上出现高电位也将经过总等电位联结端子传至PE线，由于总等电位有消除上述触电危险的作用，所以，高电位不会对人构成间接触电危险。

可见，住宅总进线漏电保护断路器不需要对N线进行检修隔离，即选用三极四线式漏电保护断路器就可以了。

实际工程中曾多次出现采用三极三线式漏电保护器合而不上闸的现象。

三极三线式漏电保护器只有三根相线穿过零序电流互感器，而中性线不穿过，下面分两种情况分析：

第一种情形，如果三相负荷完全平衡，则零序电流互感器所包含的电流向量为零，漏电保护器不动作，当其中一相相线发生碰壳故障，则零序电流互感器所包含的电流向量和不为零，漏电保护器动作，漏电保护器起到保护作用。

因此三极三线式漏电保护器仅适用于三相负荷完全平衡的情形；第二，如果三相负荷不平衡，则零序电流互感器所包含的电流向量和不等于零，而且其向量和较大，导致漏电保护器脱扣装置动作，漏电保护器合不上闸，保护器不能正常工作。

因此，在以单相负荷为主的住宅楼中，三相负荷不可能完全平衡，总进线漏电保护器严禁使用三极三线式。

1总进线漏电断路器的漏电动作特性

　　漏电保护也称为剩余电流保护，它和零序电流保护是有区别的，漏电保护是检测二相电流及中性线电流的矢量和，即iA+iB+i0+iN=0。

将三相导线及N线穿过电流互感器，当没有发生接地故障时，无论三相是否平衡，此值总是为零，当发生某一相接地故障时，此值即为故障电流。

因此，漏电保护器的整定电流Iz应当考虑两个基本条件：

必须躲过正常泄漏电流（IL），即IZ>IL必须小于引起火灾的最小点燃电流（IRmin），即IZ＜IRmin。

1.1漏电保护器的整定电流应大于正常泄漏电流值

　　按国家标准《漏电保护器安装和运行》（GBl3955-92）中5．3规定：

“根据电气线路的正常泄漏电流，选择漏电保护器的额定动作电流。

选择漏电保护器的额定动作电流时，应充分考虑到被保护线路和设备可能发生的正常泄漏电流值，必要时可通过实际测量取得被保护线路和设备的泄漏电流值；选用的漏电保护器的额定不动作电流，应不小于电气线路和设备的正常泄漏电流的最大值的2倍”。

泄漏电流不同于额定工作电流，它不能通过计算得到准确数值：

，通过计算得出的泄露电流是合格用电设备允许泄漏电流的最大值，正常情况下会小于此值。

当用电设备不了作时，用电设备和线路的泄漏电流仍会部分存在。

另外，随着设备使用时间的增加、绝缘老化以及受潮因素的作用等，泄漏电流会逐渐增加。

因此，漏电保护器的额定动作电流应留有一定余量，以适应日久回路绝缘电阻降低、用电设备增加以及季节变化等引起的泄漏电流增大的现象

　　1　漏电保护电器的类型

　　漏电保护电器是漏电电流动作保护器的简称，俗称触电保安器，是60年代发展起来的一类低压电器。

用于低压电路中，作为防止人身触电和由于漏电引起的火灾、电气设备烧损以及爆炸事故的安全电器。

其保护功能和结构特征大体可分为以下四类：

　　1.1　漏电保护开关

　　漏电保护开关是由零序TA、漏电脱扣器和主开关组成并装在绝缘外壳内，具有漏电保护以及手动通断电路的功能，它不具有过负荷和短路保护功能，这类产品主要应用于住宅。

1.2　漏电继电器

　　漏电继电器由零序TA和继电器组成，它具有检测和判断功能，由继电器触点发出信号，控制断路器、接触器切断电路或控制信号元件发出声光信号。

该继电器适用于较重要用电的用户。

　　1.3　漏电保护插座

　　漏电保护插座是由漏电开关或漏电断路器与插座组合而成，使插座回路连接的设备具有漏电保护功能。

它主要作为移动式较小负荷设备、家用电器等需要漏电保护的电源。

　　1.4　漏电断路器

　　漏电断路器是在断路器的基础上加装漏电保护部件而构成，所以在保护上具有漏电、过负荷及短路保护功能。

某些产品就是在断路器外加装漏电保护附件而组成的设备。

C45系列断路器加装漏电脱扣器后，就成了家用等场所用的漏电断路器。

　　漏电断路器根据极数可分为带两个保护极的二极漏电断路器、带3个保护极的三极漏电断路器和带4个保护极的四极漏电断路器。

根据结构方式分为电磁式和电子式两种。

　　2　漏电保护器的保护方式

　　2.1　目前常见的保护方式及存在问题

　　目前装设漏电保护器最常见的有两种保护方式：

一种是在变压器低压侧装设总保护，另一种是在线路末端装设末端保护。

这两种保护方式都存在一定的缺点，总保护的缺点是当线路末端发生接地故障时，保护器动作，整个供电范围全部停电。

总保护的整定值过小会使总保护频繁动作，过大又使保护直接触电的效果相应减弱。

在线路末端装设保护器的缺点是：

保护范围太小，主干线发生漏电时无法保护。

要想克服以上两种保护方式的缺点应设置多级保护。

　　2.2　保护级数的确定

　　对农村低压电网，综合起来有3种供电形式：

（1）电网有一条主干线路及很多分支线路，末端带有照明及动力负荷。

对于这样的电网应考虑设置三级保护