漏電保護(hù)開關(guān)分為電壓型和電流型兩大類,鑒于電壓型漏電保護(hù)只能作總保護(hù),安全供電可靠性低及保護(hù)上的局限性,在我國已淘汰,這里主要介紹電流型漏電保護(hù)開關(guān)。根據(jù)結(jié)構(gòu)和動(dòng)作原理這種開關(guān)可分為脈沖式、電磁式、電子式三大類,現(xiàn)分述如下:
脈沖式漏電保護(hù)開關(guān)工作原理是利用電流突變而動(dòng)作,雖然存在有電流、時(shí)間動(dòng)作死區(qū),每條支路投入時(shí)都有可能產(chǎn)生誤動(dòng)作的缺點(diǎn),但脈沖式漏電保護(hù)開關(guān)具有認(rèn)別性,可發(fā)展為智能型漏電保護(hù)開關(guān),作為配電變壓器總保護(hù),主干線1級(jí)保護(hù),整定動(dòng)作的電流值、時(shí)間值都較大,在多級(jí)保護(hù)中上述的缺點(diǎn)是完全可以克服的。
電磁式漏電保護(hù)開關(guān)的特性不受電源電壓影響,環(huán)境溫度對(duì)特性影響也很小,耐壓沖擊能力強(qiáng),外界磁場(chǎng)干擾小,并具有結(jié)構(gòu)簡單、進(jìn)出線可倒接等優(yōu)點(diǎn);但耐機(jī)械沖擊振動(dòng)能力較差,滿足延時(shí)反時(shí)限特性要求比較困難,制造要求精密,價(jià)格較貴,且靈敏度以30mA為限,只適用于小容量負(fù)荷,因而已被電子式漏電保護(hù)開關(guān)所取代。
電子式漏電保護(hù)開關(guān)雖存在電源電壓、環(huán)境溫度對(duì)特性有影響,耐雷電沖擊能力差,抗外磁場(chǎng)干擾弱,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,進(jìn)出線不可倒接的缺點(diǎn),但滿足延時(shí)反時(shí)限特性要求容易,制造簡單,靈敏度高,價(jià)格便宜。對(duì)上述存在的缺點(diǎn),分別安裝穩(wěn)壓電源、溫度補(bǔ)償、過電壓吸收器,電子回路采取防干擾措施是完全可以克服的,因而得到廣泛應(yīng)用。特別是電子技術(shù)高速發(fā)展,集成電路、集成塊的廣泛應(yīng)用,保護(hù)開關(guān)體積越來越小。根據(jù)用戶要求可制成速斷型,也可制成延時(shí)型,并能與各種容量開關(guān)(小則幾安培,大則幾百安培)相配套,滿足各類用戶要求。既可制成用戶末端后備直接保護(hù)(如電源開關(guān)插座,手持、移動(dòng)電動(dòng)工具、水泵、機(jī)床等)的各類漏電保護(hù)開關(guān),又能制成用戶間接保護(hù)(如住宅總保護(hù),低壓主、分支線路,配電變壓器總保護(hù)等)的各種漏電保護(hù)開關(guān),因而具有廣闊發(fā)展前途。
漏電保護(hù)器結(jié)構(gòu)原理
電氣設(shè)備漏電時(shí),將呈現(xiàn)異常的電流或電壓信號(hào),漏電保護(hù)器通過檢測(cè)、處理此異常電流或電壓信號(hào),促使執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作。我們把根據(jù)故障電流動(dòng)作的漏電保護(hù)器叫電流型漏電保護(hù)器,根據(jù)故障電壓動(dòng)作的漏電保護(hù)器叫電壓型漏電保護(hù)器。由于電壓型漏電保護(hù)器結(jié)構(gòu)復(fù)雜,受外界干擾動(dòng)作特性穩(wěn)定性差,制造成本高,現(xiàn)已基本淘汰。目前國內(nèi)外漏電保護(hù)器的研究和應(yīng)用均以電流型漏電保護(hù)器為主導(dǎo)地位。 電流型漏電保護(hù)器是以電路中零序電流的一部分(通常稱為殘余電流)作為動(dòng)作信號(hào),且多以電子元件作為中間機(jī)構(gòu),靈敏度高,功能齊全,因此這種保護(hù)裝置得到越來越廣泛的應(yīng)用。電流型漏電保護(hù)器的構(gòu)成分四部分:
1. 檢測(cè)元件:檢測(cè)元件可以說是一個(gè)零序電流互感器。被保護(hù)的相線、中性線穿過環(huán)形鐵心,構(gòu)成了互感器的一次線圈N1,纏繞在環(huán)形鐵芯上的繞組構(gòu)成了互感器的二次線圈N2,如果沒有漏電發(fā)生,這時(shí)流過相線、中性線的電流向量和等于零,因此在N2上也不能產(chǎn)生相應(yīng)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。如果發(fā)生了漏電,相線、中性線的電流向量和不等于零,就使#$上產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),這個(gè)信號(hào)就會(huì)被送到中間環(huán)節(jié)進(jìn)行進(jìn)一步的處理。
2. 中間環(huán)節(jié):中間環(huán)節(jié)通常包括放大器、比較器、脫扣器,當(dāng)中間環(huán)節(jié)為電子式時(shí),中間環(huán)節(jié)還要輔助電源來提供電子電路工作所需的電源。中間環(huán)節(jié)的作用就是對(duì)來自零序互感器的漏電信號(hào)進(jìn)行放大和處理,并輸出到執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
3. 執(zhí)行機(jī)構(gòu):該結(jié)構(gòu)用于接收中間環(huán)節(jié)的指令信號(hào),實(shí)施動(dòng)作,自動(dòng)切斷故障處的電源。
4. 試驗(yàn)裝置:由于漏電保護(hù)器是一個(gè)保護(hù)裝置,因此應(yīng)定期檢查其是否完好、可靠。試驗(yàn)裝置就是通過試驗(yàn)按鈕和限流電阻的串聯(lián),模擬漏電路徑,以檢查裝置能否正常動(dòng)作。
漏電保護(hù)開關(guān)使用中得問題
在兩網(wǎng)改造中,大量使用了剩余電流動(dòng)作漏電保護(hù)器,幾年過去了,事實(shí)證明,漏電保護(hù)器損壞、人為解除運(yùn)行現(xiàn)象非常嚴(yán)重。用電損耗問題,安全用電問題仍然嚴(yán)峻。糾其原因是多方面的,但直接原因是漏電保護(hù)器的頻動(dòng)、拒動(dòng),嚴(yán)重影響了正常用電,使管、用電人員對(duì)漏電保護(hù)器失去信心,甚至放棄。
漏電保護(hù)器的頻動(dòng),包括兩個(gè)方面:
一漏電保護(hù)器一是電網(wǎng)確有接地時(shí),漏電保護(hù)器正常動(dòng)作。在這種正常動(dòng)作中,因電網(wǎng)老化、氣候環(huán)境變化,電網(wǎng)產(chǎn)生接地點(diǎn)引起的動(dòng)作占絕大多數(shù),而因人身觸電引起的動(dòng)作則是極少數(shù)。可以想象,能夠正常用電是人們的第一需求,為了防止發(fā)生概率極低的人身觸電傷害而招致頻繁的停電,影響正常生產(chǎn)和生活當(dāng)然會(huì)造成人們的煩惱。
二是電網(wǎng)本來沒有發(fā)生接地,而是漏電保護(hù)器在以下情況下可能產(chǎn)生誤動(dòng):
1,由于漏電保護(hù)器是信號(hào)觸發(fā)動(dòng)作的,那么在其它電磁干擾下也會(huì)產(chǎn)生信號(hào)觸發(fā)漏電保護(hù)器動(dòng)作,形成誤動(dòng)。
2,當(dāng)電源開關(guān)合閘送電時(shí),會(huì)產(chǎn)生沖擊信號(hào)造成漏電保護(hù)器誤動(dòng)。
3,多分支漏電之和可以造成越級(jí)誤動(dòng)。
4,中性線重復(fù)接地可能造成串流誤動(dòng)。
5,與變頻器或其他易產(chǎn)生干擾的元器件配套使用誤動(dòng)作
從技術(shù)原理上分析,漏電保護(hù)器也存在可能產(chǎn)生拒動(dòng)的技術(shù)誤區(qū)。
1,當(dāng)中性線產(chǎn)生重復(fù)接地時(shí),會(huì)使漏電保護(hù)器產(chǎn)生分流拒動(dòng),而中性線重復(fù)接地點(diǎn)是很難找到的。
2,當(dāng)電源缺相,所缺相又正好是漏電保護(hù)器的工作電源時(shí),會(huì)產(chǎn)生拒動(dòng)。
漏電保護(hù)器的電網(wǎng)中性點(diǎn)接地對(duì)使用至關(guān)重要
1由于中性點(diǎn)接地,電網(wǎng)相線的支撐物常年承受相電壓,因而支撐物被擊穿,形成電網(wǎng)接地點(diǎn),造成泄漏,引起漏電保護(hù)器頻動(dòng)。
2由于中性點(diǎn)接地,當(dāng)相線偶爾接地時(shí),會(huì)立即產(chǎn)生很大的泄漏電流,不僅增大電損,易引起火災(zāi),更會(huì)加劇漏電保護(hù)器的頻動(dòng)。
3由于中性點(diǎn)接地,當(dāng)人身觸電時(shí),會(huì)立即產(chǎn)生很大的電擊流,對(duì)人的生命威脅非常大,即使有漏電保護(hù)器也是先遭電擊,再動(dòng)作保護(hù),如果動(dòng)作遲緩或失靈,后果會(huì)更加嚴(yán)重。
4、由于中性點(diǎn)接地,電網(wǎng)對(duì)地分布電容接在回路中,會(huì)加大開關(guān)合閘時(shí)的對(duì)地沖擊電流,造成誤動(dòng)。
5、由于中性點(diǎn)已經(jīng)接地,中性線發(fā)生重復(fù)接地很難被發(fā)現(xiàn),中性線重復(fù)接地會(huì)使漏電保護(hù)器發(fā)生分流拒動(dòng)和串流誤動(dòng)。
漏電保護(hù)器的工作原理和使用中得技術(shù)問題
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