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論剩余電流動(dòng)作保護器的分級保護方式及正確應用措施
摘要：在低壓電網(wǎng)中安裝剩余電流動(dòng)作保護器是防止人身觸電、電氣火災及電氣設備損壞的一種有效的防護措施。世界各國和國際電工委員會(huì )通過(guò)制訂相應的電氣安裝規程和用電規程在低壓電網(wǎng)中大力推廣使用剩余電流動(dòng)作保護器。本文重點(diǎn)分析了剩余電流動(dòng)作保護器分級保護方式及根據不同的使用場(chǎng)所正確選用分級保護及保護器的動(dòng)作參數和級差的配合，文中還著(zhù)重分析了保護器在投運中存在的誤接線(xiàn)、誤動(dòng)和拒動(dòng)的原因和對策。
關(guān)鍵詞：保護器 分級保護 正確應用
0 引言
剩余電流斷路器把檢測剩余電流的功能和斷開(kāi)主電路的功能組合在一起，同時(shí)還可對線(xiàn)路進(jìn)行過(guò)載和短路保護，不僅可縮小裝置的體積，降低制造成本，而且可大大提高電網(wǎng)的保護水平。為了加快分級保護的實(shí)施，剩余電流保護器產(chǎn)品的制造廠(chǎng)和用戶(hù)應相互配合，積極開(kāi)發(fā)性能可靠、動(dòng)作時(shí)間穩定的延時(shí)型剩余電流斷路器，以滿(mǎn)足主干線(xiàn)和分支線(xiàn)保護的需要。對于家用剩余電流斷路器，制造廠(chǎng)和用戶(hù)應共同努力，擺脫低價(jià)位競爭的怪圈，設法在提高抗干擾性能和可靠性方面下功夫，進(jìn)一步改進(jìn)產(chǎn)品性能，加強對剩余電流斷路器的運行管理和售后服務(wù)，使農村電網(wǎng)通過(guò)技術(shù)改造，設備水平和安全水平產(chǎn)生一個(gè)質(zhì)的飛躍。
近30年來(lái)，我國應用保護器的發(fā)展，經(jīng)歷了自然發(fā)展階段、組織推廣階段、規范管理階段和普及發(fā)展階段等四個(gè)階段。從第三階段開(kāi)始，保護器的研究、生產(chǎn)、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。
原電力部制訂的行業(yè)標準DL499《農村低壓電力技術(shù)規程》和DL493《農村安全用電規程》中均對農村電網(wǎng)中安裝使用保護器作了有關(guān)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(chǎn)和安裝使用起到了技術(shù)指導和推動(dòng)作用。在兩網(wǎng)改造工程中，特別是低壓配電網(wǎng)改造的工程量大、任務(wù)急，對保護器在應用中，學(xué)習和理解相關(guān)的國家標準、行業(yè)標準和規范的有關(guān)內容不足，所以在保護器的安裝使用中，還存在一些問(wèn)題，需要引起重視。
1 正確選用分級保護方式
隨著(zhù)農村電網(wǎng)改造后負荷的增加，農村用電的可靠性要求也進(jìn)一步提高，農村電網(wǎng)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(dòng)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(dòng)作特性應互相協(xié)調。
分級保護方式中，末端保護為居民住宅、生產(chǎn)企業(yè)車(chē)間、服務(wù)場(chǎng)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(jìn)線(xiàn)的進(jìn)線(xiàn)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(xiàn)路單相接地短路引發(fā)火災事故的功能。中間保護的位置應為負荷集中點(diǎn)的電源進(jìn)線(xiàn)處，如工廠(chǎng)企業(yè)內車(chē)間的進(jìn)線(xiàn)電源處、服務(wù)場(chǎng)所、商業(yè)點(diǎn)的電源進(jìn)線(xiàn)處、居民住宅樓的單元的電源進(jìn)線(xiàn)處，農村居民集居點(diǎn)的總電源進(jìn)線(xiàn)處(村鎮內的分支線(xiàn)處、大型(別墅型建筑)住宅的電源進(jìn)線(xiàn)處)等。
2 分級保護各級保護器動(dòng)作參數的選擇
一般情況下，各級保護均應選用帶有短路、過(guò)載保護的，具有剩余電流動(dòng)作保護功能的斷路器，如條件許可還應具有沖擊電壓不動(dòng)作和抗電磁干擾功能。
各級保護器動(dòng)作參數的選擇：
末端保護應選用高靈敏度、快速動(dòng)作型的保護器，其額定剩余動(dòng)作電流IΔn≤30mA，額定動(dòng)作時(shí)間Tn＜0.1s；
末端保護的上一級，中間保護其額定動(dòng)作電流應與末端保護動(dòng)作電流有2倍以上的級差，動(dòng)作時(shí)間上有0.2s的級差。中間保護選用延時(shí)性保護器，額定電流IΔn=60～100mA，額定動(dòng)作時(shí)間Tn=0.3s；
總保護應選用延時(shí)型保護器，額定動(dòng)作電流應根據線(xiàn)路具體情況確定，不應小于300mA，額定動(dòng)作時(shí)間Tn=0.5～1.0s
3 剩余電流動(dòng)作保護裝置應用中的幾個(gè)問(wèn)題
3.1 保護器設備的選型： 以產(chǎn)品質(zhì)量為先，認真比較產(chǎn)品的質(zhì)量、性能、價(jià)格比，切不可以?xún)r(jià)格作為唯一依據。國家對保護器產(chǎn)品生產(chǎn)有嚴格的管理規定，要求保護器產(chǎn)品必須經(jīng)過(guò)國家級的安全質(zhì)量認證合格后，方可準入市場(chǎng)。據了解，目前市場(chǎng)仍有一批質(zhì)量粗糙的劣質(zhì)產(chǎn)品和假冒產(chǎn)品，甚至是早已明令淘汰的產(chǎn)品，以低價(jià)招攬，魚(yú)龍混雜不易發(fā)現。因此，在設備選型時(shí)，要堅持原則，把住質(zhì)量關(guān)。
3.2 正確安裝、接線(xiàn)： 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(dòng)作參數。②按保護產(chǎn)品說(shuō)明要求正確安裝。③正確接線(xiàn)，低壓系統為T(mén)N-C保護系統時(shí)，保護器負載側的設備的接地保護(PE)線(xiàn)必須改為按TT系統的獨立保護接地，中性(N)線(xiàn)不得重復接地，不得作為保護線(xiàn)。④三相不平衡負載應選用三極四線(xiàn)或四極式保護器，其中N線(xiàn)應通過(guò)零序電流互感器，并只能用作中性(N)線(xiàn)。
3.3 正確認識保護器的“動(dòng)作”：保護器按其功能要求，應在發(fā)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(shí)，使其金屬外殼帶電或電氣線(xiàn)路故障，泄漏電流增大和自然泄漏電流過(guò)大時(shí)，及時(shí)切斷電源起到保護作用。所以，當保護器發(fā)生動(dòng)作時(shí)，應認真查找原因，及時(shí)處理。而不應因受短時(shí)斷電的影響，隨意判斷為誤動(dòng)作，忙于恢復送電，避免造成事故擴大。
3.4 保護器的拒動(dòng)和“不適當”動(dòng)作：保護器運行中有本文3.3中的情況而未及時(shí)動(dòng)作切斷電源時(shí)，稱(chēng)為保護器拒動(dòng)。保護器拒動(dòng)的原因，除因其質(zhì)量不良、工藝水平低，元件質(zhì)量低劣或保護器動(dòng)作參數選擇不當外，還應注意到以下情況：日益發(fā)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(fā)生畸變，形成諧波，諧波中的直流分量通過(guò)保護器的零序電流互感器時(shí)，不會(huì )產(chǎn)生感應電勢，所以當負載諧波電流嚴重時(shí)，即使保護器負載側發(fā)生上述3.3中的情況時(shí)，保護器無(wú)法動(dòng)作。
“不適當”動(dòng)作的另一種表現為無(wú)故障情況時(shí)保護器動(dòng)作，即誤動(dòng)。保護器誤動(dòng)，排除保護器質(zhì)量原因后，亦可能由以下原因造成：①雷電造成的大氣過(guò)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(shí)，可能有阻尼振蕩電流，經(jīng)過(guò)隔離電容對地產(chǎn)生泄漏電流，流入大地引起保護器動(dòng)作。③大功率用電設備啟動(dòng)時(shí)的沖擊電流，會(huì )引起保護器動(dòng)作。④保護器附近有強電流產(chǎn)生強磁場(chǎng)的電磁干擾，會(huì )引起保護器動(dòng)作。⑤保護器動(dòng)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(yōu)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(xiàn)路和使用電器設備時(shí)，要嚴格按有關(guān)國家標準、法規要求，根據實(shí)際情況，采取相應的安全防護措施確保供用電安全。
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