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对漏电保护的分析

放大字体  缩小字体 发布日期:2015-12-20  来源:《电气&智能建筑》  作者:郑州市市政工程勘测设计研究院 魏文信
1 低压配电漏电保护不容忽视
 
  人触电时,人受伤害的程度与通过人身的工频电流的大小、时间、频率有关。
 
  试验证明:人触电时,引起心室颤动不仅与通过人体的电流(I)有关,还与电流的持续时间(s)有关(见表1)。当电击能量为50mA•s时,一般不会引起心室颤动,但人体通过短时间大电流时(如500mA×0.1s),仍有引起心室颤动的危险,虽不会致死,也可能使触电者失去知觉,发生二次伤害事故。若电击能量超过50mA•s,人就有生命危险。柯宾提出了安全电量Q=30mA•s的定则:即“通过人体的电流(时间<30mA•s,人就不会受到伤害”(见图1)。
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  人体对于频率50/60Hz的电流最敏感,对于更低频率或更高频率的电流,危害程度相对较低(见表2)。
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  干燥环境中,人体电阻较大,潮湿环境人体电阻较小,皮肤浸入水中,人体电阻更小。同样接触电压下,潮湿环境或水中触电,通过人体的电流更大,危险性也更大。高压触电时,人体电阻就不起什么作用了。电气计算时,通常人体电阻为1700Ω.
 
  一般断路器、熔断器等能够在线路或短路、过负荷、接地故障等时候时切断电源,保护电气设施不致损坏或发生火灾。当电气设施如金属灯柱等发生漏电故障时,尚达不到开关、断路器、熔断器等保护设施的动作电流数值,在人触摸到因漏电或接地造成的灯杆、灯具等带电物体时,仍足以对人体造成伤害。长时间漏电可能引起火灾。
 
  有关规范和规定:配电线路与用电设备均应设短路保护、过负荷保护和接地故障保护,用于切断供电电源或发出报警信号。在配电系统中,总、中、末级保护应根据规定和要求,酌情选用带有短路、过负荷的断路器,或选用带短路、过负荷、接地故障保护功能的漏电断路器。
 
  漏电保护器只作为直接接触防护中基本保护措施的附加保护。
 
  室外照明系统有必要设置漏电保护装置。安装漏电保护器后,仍应以预防为主,并应同时采取其它各项防止电击和电气设备损坏事故的技术措施。
 
2 低压配电线路泄露电流
 
  2.1 规定
 
  装有漏电保护装置的电气线路和设备的泄漏电流必须控制在允许范围内。
 
  JGJ16-2008《民用建筑电气设计规范》规定,漏电保护装置动作电流值:“手握式用电设备为15mA.
 
  环境恶劣或潮湿场所的用电设备(如高空作业、水下作业等易造成二次伤害的场所)为6~10mA.
  医疗电气设备为6~10mA.
  建筑施工工地的用电设备为15~30mA.
  家用电器回路或插座专用回路为30mA.
  成套开关柜、分配电盘等为100mA以上。
  防止电气火灾为300~500mA。”
 
  国际上公认30mA为人体安全电流值。有专家认为:不同场合,漏电保护装置动作电流值≤30mA,动作时间小于0.1s,即可保证人身安全。电击能量(电流(时间)的安全界限为30mA.s.
 
  2.2 要求
 
  ①单相线路
  单相线路中,相线和中性线穿过RCD.单相配电系统中,单相漏电保护装置正常时,检测到的电流为线路相线、中线和设备的正常泄漏电流。
  发生单相非金属性接地短路时,检测到的电流为正常泄漏电流和接地短路电流的矢量和。
 
  ②三相线路
  三相线路,3相线和中性线都穿过RCD.
三相正常泄漏电流平衡时,三相漏电保护装置检测到的电流基本为零。三相正常泄漏电流不平衡时,三相漏电保护装置检测到的是三相不平衡的正常泄漏电流,其大小与不平衡程度有关。
 
三相正常泄漏电流平衡时,检测到的是不平衡的正常泄漏电流及事故短路电流的矢量和,其电流大小应视不平衡的程度而定。在某种情况下,三相检测到的电流可能会比事故相的短路电流或最大相的不平衡电流还小,不能反映每相真实的漏电电流的情况。
 
2.3 整定
 
  为保证漏电保护开关动作灵敏可靠,其整定值必须大于线路泄漏电流,即不动作电流;
  漏电断路器的额定脱扣电流IΔn一般选为大于等于正常动作电流的1.3倍;
  额定漏电不动作电流的优选值为额定漏电动作电流的1/2;
  上下级漏电保护器额定漏电动作电流应有级差1.2~2.5倍;
  漏电电流保护装置的瞬时动作时间不大于0.1s;
  多级漏电保护的时间差:上级比下级延时0.2s.
  主干线或全网总保护的漏电保护器,其动作电流应比实测泄漏电流大2倍;
  分支支路的漏电保护器,其动作电流比该电路正常运行中实测泄漏电流大2.5倍;
  单机配电的漏电断路器,其动作电流比正常运行中实测泄漏电流大4倍;
  电气线路和设备泄漏电流值与分级安装的漏电保护特性的配合;
  线路泄漏电流(包括谐波电流)应小于RCD动作电流的40%,即要求I△/I△n≤40%,必要时对线路泄漏电流(包括谐波电流)加以限制。
 
2.4 其它
 
  漏电保护选宜用电流动作型漏电保护。它适用于电源变压器中性点接地的TT系统和TN系统,也适用于对地电容较大的某些中性点不接地的IT系统(对相-相触电不适用)。
配电线路的漏电保护,为减少非故障导线被切断,宜分别设置单相漏电保护。
  含有电动机的线路应采用三相四线或三相三线漏电保护装置,一相漏电,必须切断三相电源线路。照明线路宜采用单相二线漏电保护装置。
  无电气人员管理的场所宜采用电磁式RCD.  建议移动设备电机,宜安装RCD进行漏电保护,增加安全性;固定设备电机,可不安装RCD,避免误跳。
 
3 漏电保护器的接触电击防护
 
3.1 直接接触电击防护
 
  直接接触电击防护除了加强绝缘、遮栏屏护、安全距离(2.5m)等措施外,漏电保护能起到很好的效果,漏电保护装置只作为直接接触防护中基本保护措施的后备保护。但应注意,不能因为采用了漏电保护器,而忽视了其它防直接接触电击的防护措施(见表3)。
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  手持式电动工具、移动电器、家用电器、插座回路和临时线路等,操场作者经常与其发生接触,容易发生带电导体与人体直接接触电事故。为了尽量缩短人体的触电时间,应优先选用高灵敏度、快速动作型   漏电保护器,漏电电流动作值IΔn≤30mA,动作时间≤0.1s.
  漏电保护器作为直接接触电击防护的补充保护,一般安装在线路末端,被保护设备前面。
 
3.2 间接接触电击防护
 
  间接接触电击防护,主要是采用自动切断电源的保护方式,应正确地与电网的系统接地型式相配合,以防止发生接地故障时电气设备的外露可导电部分持续带有危险电压而产生电击的危险。
  此外,降低接触电压限值(即使用安全电压)、PE线接地、等电位联接等都可以达到间接接触电击防护(见表4)。
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4 TT系统漏电保护
 
  TT系统线路发生单相接地故障时,要求Id(RA≤50V;室外照明要求Id(RA≤25V(其安装见图2)。
48-2
  当短路电流Id≥150A时,断路器和熔断器最大的额定电流只有30A和15A及以下者甚少,RB和RA只有1.13Ω和0.333Ω,在工程中也较难以做到。
 
关键词: 漏电保护
 
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