漏电保护器 , 用以对低压电网直接触电和间接触电进行有效保护 , 也可以作为三相电动机的缺相保护 。 它有单相的 , 也有三相的 。
由于其以漏电电流或由此产生的中性点对地电压变化为动作信号 , 所以不必以用电电流值来整定动作值 , 所以灵敏度高 , 动作后能有效地切断电源 , 保障人身安全 。
根据保护器的工作原理 , 可分为电压型、电流型和脉冲型三种 。 电压型保护器接于变压器中性点和大地间 , 当发生触电时中性点偏移对地产生电压 , 以此来使保护动作切断电源 , 但由于它是对整个配变低压网进行保护 , 不能分级保护 , 因此停电范围大 , 动作频繁 , 所以已被淘汰 。 脉冲型电流保护器是当发生触电时使三相不平衡漏电流的相位、幅值产生的突然变化 , 以此为动作信号 , 但也有死区 。 目前应用广泛的是电流型漏电保护器 , 所以下面主要介绍电流型的保护器 。
一、电流型漏电保护器的分类
按动作结构分 , 可分为直接动作式和间接动作式 。 直接动作式是动作信号输出直接作用于脱扣器使掉闸断电 。 间接动作式是对输出信号经放大、蓄能等环节处理后使脱扣器动作掉闸 。 一般直接动作式均为电磁型保护器 , 电子型保护器均为间接动作式 。
在形式上 , 按保护器具有的功能大体上可分为三类:
(1)漏电继电器 。 只具备检测、判断功能 , 不具备开闭主电路功能 。
图1为漏电缆电器的结构示意图 。 它分组装式和分装两种 。
图1电流型漏电继电器的结构示意图
组装式主要部件有零序电流互感器、漏电脱扣器、试验回路、触头系统和塑料外壳 。 触头系统有动断触头、动合触头各一 , 用以将执行信号送向执行机构 。 试验回路包括试验按钮和模拟漏电阻抗的电阻 , 用以在运行中试验漏电继电器动作是否正常和灵敏 。 分装式是将漏电脱扣器分离出来 , 再由外部接线连接 。
(2)漏电开关 。 同时具备检测、判断、执行功能 。 它是漏电继电器和开关的结合体 。
(3)漏电保护插座 。 将漏电开关和插座组合在一起 , 使插座具备触电保护功能 。 适用于移动电器和家用电器 。
二、电流型漏电保护器的工作原理
零序电流互感器 , 它由坡莫合金为材料的铁芯 , 和绕在环状铁芯上的二次线圈组成检测元件 。 电源相线和中性线穿过圆孔成为零序互感器的一次线圈 。 互感器的后部出线即为保护范围 。
正常情况下 , 三相负荷电流和对地漏电流基本平衡 , 流过互感器一次线圈电流的相量和约为零 , 即由它在铁芯中产生的总磁通为零 , 零序互感器二次线圈无输出 。 当发生触电时 , 触电电流通过大地成回路 , 亦即产生了零序电流 。 这个电流不经过互感器一次线圈流回 , 破坏了平衡 , 于是铁芯中便有零序磁通 , 使二次线圈输出信号 。 这个信号经过放大、比较元件判断 , 如达到预定动作值 , 即发执行信号给执行元件动作掉闸 , 切断电源 。
由工作原理可见 , 当三相对地阻抗差异大 , 三相对地漏电流相量和达到保护器动作值时 , 将使断路器掉闸或送不上电 。 同时三相漏电流和触电电流相位不一致或反相 , 会降低保护器的灵敏度 。 电流型漏电保护器可实施分级保护 , 以达到选择性动作 。
三、电流型漏电保护器的额定值
(1)额定频率为50HZ 。
(2)额定电压Un为220V , 380V 。
(3)辅助电源电压Usn为:直流为 12、24、40、60、110、220V;交流为12、48、220、380V 。
(4)额定电流In为6、10、16、2O、25、32、4O、 50、(60)、63、100、(125)、160、200、250A 。 带括号的不优先推荐采用 。
(5)额定漏电动作电流In·dz为0.006、0.01、(0.015)、0.03、(0 .05)、(0.075)、0.1、(0.2)、0.3、0.5、1、3、5、10、20A 。 带括号的值不优先采用 。
(6)额定漏电不动作电流的优选值为0.5I n·dz 。
(7)漏电保护器的最大分断时间:
l)直接接触保护 。 当动作电流I n·dz≤0.03A时 , 若保护器流过的零序电流为1倍I n·dz时为0.2s , 2倍时为0.1s , 流过0.25A时为0.04s;
2)间接接触防护 。 流过l倍时为0.2S , 2倍时为O.1S , 5倍时为0.04s;
延时型漏电保护器只适用于间接接触保护 , 其In·dz>0.03A 。 延时保护延时时间的优选值为0.2、0.4、0.8、1、1.5、2s 。
四、应用范围
漏电保护器的应用范围如下:
(1)无双重绝缘 , 额定工作电压在110V以上时的移动电具 。
(2)建筑工地 。
(3)临时线路 。
(4)家庭 。
防止直接接触带电体保护的动作电流直为30mA , 0.1s内动作 。
可按需要安装间接接触保护的漏电保护器 。
五、安装要求
(1)被保护回路电源线 , 包括相线和中性线均应穿入零序电流互感器 。
(2)穿入零序互感器的一段电源线应用绝缘带包扎紧 , 捆成一束后由零序电流互感器孔的中心穿入 。 这样做主要是消除由于导线位置不对称而在铁芯中产生不平衡磁通 。
(3)由零序互感器引出的零线上不得重复接地 , 否则在三相负荷不平衡时生成的不平衡电流 , 不会全部从零线返回 , 而有部分由大地返回 , 因此通过零序电流互感器电流的向量和便不为零 , 二次线圈有输出 , 可能会造成误动作 。
(4)每一保护回路的零线 , 均应专用 , 不得就近搭接 , 不得将零线相互连接 , 否则三相的不平衡电流 , 或单相触电保护器相线的电流 , 将有部分分流到相连接的不同保护回路的零线上 , 会使二个回路的零序电流互感器铁芯产生不平衡磁动势 。
(5)保护器安装好后 , 通电 , 按试验按钮试跳 。
六、运行维护
漏电保护器运行维护注意事项如下:
(1)应制订制度 , 专人维护 , 定期试跳 , 并做好运行记录 。
(2)遇有问题 , 应分析处理 , 不得擅自退出运行 , 或有意识使其失效 。
(3)在正常运行时跳闸 , 若原因为电动机启动或大电流冲击 , 则采取交替启动 , 适当调整定位 , 或带短延时躲过冲击 。 若系下雨等原因使漏电流增加造成 , 则可临时调节灵敏度 。
直接接触保护为人体直接接触带电体的保护 。 间接接触保护为人体接触由于漏电等故障 , 使金属外壳带电的保护 。
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