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漏电保护器的作用(漏电保护作用及原理)

随着居民用电设备的增加和普及,因电气设备使用不当或线路,漏电造成的电气事故时有发生。据不完全统计,我国每年有数千人死于触电事故,造成的直接经济损失高达数亿元,近年来,我国积极推广和倡导安装使用漏电保护器(剩余电流动作保护装置),触电伤亡事故已明显降低,因此推广应用漏电保护器具有极其深远重要的意义。

漏电保护器的作用(漏电保护作用及原理)

1.漏电保护器

漏电保护器的完好状态是:当用电设备工作正常,没有发生漏电故障时,漏电保护部分不动作;一旦发生漏电故障时,漏电保护器部分应迅速分开触头切断电路,以保护触电者的人身安全和避免因漏电而造成火灾。漏电故障是不频繁发生的,且无规律,有时漏电保护器动作较为频繁,但有时在几年内因未发生漏电事故而都不动作。所以漏电保护器是不频繁动作的保护电器。

漏电保护器的故障有两种:一是当发生漏电故障时漏电保护器不能迅速、可靠地动作(拒动),这是危害性极大的潜在故障,将使触电者的人身安全和用电设备得不到可靠的保护。另一种是没有发生漏电故障时漏电保护器由于自身动作特性的改变或由于各种干扰信号而发生误动作而将电路切断(误动)。误动故障导致用电电路不应有的停电或用电设备不必要的切断,这降低了供电可靠性,造成一定的经济损失。

漏电保护器的作用(漏电保护作用及原理)

漏电短路器(DZL30—32),它具有能同时断开相线和中性线、有过载、漏电保护功能,可增加过电压保护,但无短路保护功能,这种短路器的额定电流有6、10、16、20、25、32A六个规格,额定漏电动作电流为30mA。

漏电脱扣器(DZL30—63)多用漏电脱扣器、DZ47漏电脱扣器等),它不能单独使用,必须与短路器配合,才能组成漏电短路器。DZL30—63的额定电流为63A,额定漏电动作电流为30、32、75mA三档可调。DZ47的额定电流为10、32、63A三档,额定动作电流为30mA。带过载、短路、漏电保护的短路器(30F1+DZL30、DPN+vigi)它实际上是短路器和漏电脱扣器的组合产品。带有漏电保护功能的短路器也称为漏电开关。

漏电保护器的作用(漏电保护作用及原理)

2.漏电保护器可靠性与应用

(1)漏电保护器可靠性

漏电保护器的保护作用有两个含义,一是漏电保护器不发生拒动,另一个是漏电保护器不发生误动,其可靠性考核主要是对它的拒动和误动加以考核,对漏电保护器的可靠性考核应考虑到它的这种不同于频繁动作电器的保护电器的工作特性和失效模式。国际电工委员会于1983年出版的IEC755《剩余电流动作保护装置一般要求》,作为世界各国的指导性文件,明确规定了验证可靠性的方法。1986年我国颁布了国家标准GB6829—8《漏电电流动作保护电器》。1995年,原国家标准GB6829—86被修订为新的标准GB6829—1995《剩余电流动作保护器的一般要求》。IEC755、GB6829及GB6829—1995都提出了可靠性的问题,明确了剩余电流动作保护装置应验证可靠性。但各标准都存在以下问题:标准中虽提出了剩余电流动作装置可靠性问题,可它仅注意规定了试验条件的严酷性,要求做比较严酷的28周期通电试验、耐气候环境试验,但并没有对剩余电流动作保护装置规定可靠性指标及可靠性试验方法,真正的可靠性试验应当涉及失效判据,试验方案及试验结果的判定等一系列问题。对于漏电保护器而言,可靠性理论研究是国际上正在研究和探索的新领域;而国内还基本未开展这方面的工作。其发展趋势是通过可靠性理论分析与试验相结合,逐步指定漏电保护器的可靠性试验指标体系,确定其可靠性试验方法及失效判据。

漏电保护器的作用(漏电保护作用及原理)

(2)住宅楼内应装设两级漏电保护器

住宅楼内一般应装设两级漏电保护器(以下简称rcd )。第一级装设在每户的插座分支回路上。因插座回路上常接用金属外壳的手握式和移动式电器,当这类电器发生相线碰外壳接地故障,人体遭受电击时,往往不能摔脱电器,以至人体通电时间过长而导致死亡。为此在插座回路上一般需装设对接地故障反应灵敏,能瞬时跳闸的30mA rcd,使人体迅速脱离电的接触。第二级rcd装设在住宅楼的电源进线处。它的作用是防接地故障火灾,这种火灾是最常见多发的电气火灾。接地故障因故障电流较小,它常以电弧的形式出现。电弧具有大阻抗,它限制了故障电流,使一般的断路器,熔断器不能及时切断电源,而电弧本身的局部温度可高达两、三千摄氏度,很易引燃近旁可燃物质。在电源进线上安装这一级rcd,可在住宅楼内任一处发生电弧性接地故障时及时动作,避免电气火灾的发生。

我国已生产这种防火用的rcd,它只是在塑壳式断路器内增加漏电动作附件而已。其动作电流约300mA,带0.3s左右的延时,以与下级rcd在动作时间上有选择性配合。这两级rcd分别防范人身电击和电气火灾事故,对住宅楼电气安全至关重要。在发达国家,不设置这两级rcd的住宅楼,当地供电公司也是不供电的。

漏电保护器的作用(漏电保护作用及原理)

3.用电设备接地

虽然用电设备已装设漏电保护器,当用电设备的金属外壳仍必须可靠接地,因任何一种电气产品不能保证永远处于工作可靠的状态,漏电保护器也属于其中。如果发生漏电时,适逢开关出现故障而拒动,就会出现电击伤亡的可能,因此,为了增加安全度,采用可靠的漏电保护器后,仍应将用电设备的金属外壳可靠的接地。

漏电保护器的作用(漏电保护作用及原理)

3.4.局部等电位联结

现代住宅的卫生间的用电回路在装设独立的漏电保护器后,其金属导体仍必须做局部等电位联结并接地。GB50096—1999《住宅设计规范》6.5.2规定:卫生间宜坐等电位联结。人在完全湿透的情况下,例如浸在浴缸内时,人体电阻可忽略不计,在这种情况下会发生电击危险的电压我国未作规定。IEC在注释中说,例如不超过12V;日本则规定不超过2.5V。如果不作等电位联结,如此低的危险电压极易存在,例如接地线和中性线之间的电压超过10V也是经常出现的事。如果照明灯的中性线和自来水管短路,照明灯仍旧正常工作,人坐在浴缸内,浴缸的落水管处于地电位,此时洗浴的人用手开水龙头时,就会受到电击。

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