漏电开关在食堂设备保护中的应用

摘要    漏电开关是电气安全保护中重要电气元件 , 通过对漏电开关性能特点的分析 , 使之更安全、可靠运用在实际设备漏电保护上 。
关键词   漏电开关(RCD) 接地故障 防人身间接电击  电气安全 漏电电流

1.前言
漏电开关以其高灵敏性在电气设备的保护中应用越来越广泛 , 特别是在手握式和移动式设备、插座回路保护上 。 当设备发生接地故障时 , 能及时迅速地切断故障回路电源 , 保障人身安全 。 下面通过对漏电开关在食堂设备回路上使用特性分析 , 使我们对漏电开关进一步加深认识 , 对漏电开关的使用更加灵活 , 充分发挥漏电开关的保护作用 。 同时 , 我们也需了解漏电开关使用的局限性 , 它的作用不是万无一失的 , 要做好电气设备的接地故障保护 , 还需辅助其他措施 。
2.漏电开关的特性
漏电开关过电流保护功能与普通断路器相同 , 即可以提供过负荷和短路保护 。 漏电保护功能通过开关内安装的电流互感器 , 使相线和中性线通过互感器 , 当设备正常运行时 , 电流互感器内相线与中性线电流平衡 , 电流大小相等 , 方向相反 ,  , 产生磁场相互抵消 , 互感器中无感应电流产生 , 开关不动作 。 当开关保护回路发生接地故障 , 故障电流从PE线返回电源 , 通过互感器相线和中性线电流不平衡 , 产生变化电磁场 , 感应出脱扣电流 , 使漏电开关动作 , 切断故障回路电源 , 保护人身安全 。
3.漏电开关在食堂设备电路中的应用
食堂设备主要包括蒸锅、烤箱、电饼铛、炸锅、合面机、热水器等 , 他们的共同特点是移动设备 , 不是固定安装 。 一般采用插座箱供电 , 只有在设备容量较大时 , 才采用断路器供电 。 另外食堂设备一般处潮湿环境 , 或本身处理含水食品 , 极易发生电击事故 , 因此 , 做好食堂电气设备安全防护工作十分重要 。
大庆石化工程公司食堂改造供电采用TN-S系统 , RCD在系统中接线方式采用如下图所示:
 

漏电开关在食堂设备保护中的应用

文章插图
在本食堂总配电箱进线采用5芯电缆 , PE线在进户处做接地 , 建筑物内设总等电位联结 。 所有插座PE线 , 设备外壳均通过总等电位连接箱MBE接地 。 当设备发生接地故障 , 一般为电缆外皮破损 , 相线与设备搭接 , 故障电流将沿与设备外壳连接的PE线返回电源 ,  RCD互感器中电流不平衡 , 感应电流动作脱扣器 , RCD迅速切断电源 , 达到防间接触电危险 。
根据规范要求 , 移动式设备配电线路末端切断故障回路时间不大于0.4s 。 所以 , 鉴于食堂设备的特殊性 , 要满足上述要求 , 在食堂改造中 , 全部设备均采用漏电开关保护 , 主要防间接人身电击 , 开关脱扣电流In=30mA 。
RCD的防护作用主要表现在所保护线路本身发生故障 , 当建筑物外供电系统发生故障时 , 故障电压可沿PE线传导到食堂设备上 , 当故障电压超过50V时 , 同样可以发生电击事故 。 因此 , 食堂建筑物设有总等电位联结 , 降低室外引入的故障电压值 , 保护人身安全 。
RCD在食堂设备配电系统中采用两种方式配电 , 一种是插座箱总开关选用漏电开关 , 分支回路直接接插座供电 , 见下图 。
 

漏电开关在食堂设备保护中的应用

文章插图
此种配电线路系统优点是插座箱成本较低 , 经济性较好 。 缺点是当插座回路配电设备较多时 , 或年久使用泄漏电流较大 , 泄漏电流累计总和数值大 , 容易引起开关误动作 。 另外当分支回路故障时 , 总开关动作跳闸 , 插座箱停电 , 所有回路设备均不能使用 , 影响范围大 。
另一种是插座箱总进线开关为普通开关 , 每个分支回路采用漏电开关详见下图:
 

漏电开关在食堂设备保护中的应用

文章插图
本插座箱配电系统优点是分支回路设备故障时 , 可以切断故障回路 , 其他回路不受影响 , 可继续工作 。 此外当设备处潮湿环境或长期使用绝缘老化泄漏电流大时 , 分支回路泄漏电流不累加 , 增大的电流值不会引起开关误动作 , 此种配电系统供电可靠性高 , 非常适用现场实际使用 。 缺点是插座箱用的漏电开关数量多 , 成本高 , 经济性差 。
在实际应用中 , 食堂设备多数处于潮湿环境 , 泄漏电流较干燥环境大 , 设备经年使用 , 绝缘程度下降 , 泄漏电流也会增加 。 插座箱只设一个总漏电开关 , 累计泄漏电流值 , 很容易产生误动作 , 特别是一个分支回路设备故障 , 其他设备都不能工作 , 可靠性不高 。 所以插座箱配电系统在食堂设备使用上 , 还是选择后者为宜 。
4.结束语
本文所述漏电开关主要是指漏电断路器 , 具有过载、短路保护功能和漏电保护功能 , 在实际应用过程中还应注意以下几点:
(1)配电系统中装设二级漏电开关时 , 上下级开关之间要有动作电流和时间的配合 , 按设计手册要求 , 动作电流一般上级为下级开关电流的3倍 , 动作时间为0.4s以上 。
(2)建筑物总配电箱处安装漏电开关 , 为减小接地电弧引起火灾 , 动作电流要求不大于0.5A.
(3)漏电开关(RCD)保护的电气装置的外露导电部分应经PE线接地 , PE线严禁穿过RCD中电流互感器的磁回路 。
【漏电开关在食堂设备保护中的应用】(4)严禁将穿过RCD的中性线和PE线接反 , 或将RCD负荷侧的中性线有意或无意地与地连接 , 以造成RCD误动作 。
(5)RCD漏电开关不动作电流为0.5In , 线路泄漏电流值总和不大于0.3In为宜 。