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格瑞斯電器解析:為什么住宅正確選用安裝漏電保護器?


對住宅用電要不要裝漏電開關,存在以下幾種錯誤觀點,漏電開關會發生誤動作,造成停電,因此不裝漏電開關;只要接地可靠,可以不裝漏電開關,已裝了漏電開關,電氣設備的外殼接不接地沒有關系;已裝了漏電開關,再把電氣設備的外殼與自來水管相連,多么地道……

漏電電流動作保護器簡稱漏電保護器,又叫漏電保護開關,主要是用來在設備發生漏電故障時以及對有致命危險的人身觸電進行保護。

漏電保護在電氣安全領域尚屬比較新的技術。近三十年來,隨著電子技術的發展,高靈敏度、快速動作型漏電保護裝置獲得了極大的發展。德國、法國、英國、美國、日本等國乃至國際電工委員會都先后建立和修訂了漏電保護裝置的產品標準及其關聯標準和法規。在我國漏電保護裝置生產廠家眾多,產品品種繁多,國家制訂了國家標準《漏電電流動作保護器》(GB6829-86),該標準對漏電保護器的特性、分類、工作條件和安裝條件、結構與性能要求、試驗方法、檢驗規則等方面作出了明確的規定。

一、漏電保護器的原理和構成

漏電保護器在反應觸電和漏電保護方面具有高靈敏性和動作快速性,這是其他保護電器,如熔斷器、自動開關等無法比擬的。自動開關和熔斷器正常時要通過負荷電流,他們的動作保護值要避越正常負荷電流來整定,因此他們的主要作用是用來切斷系統的相間短路故障(有的自動開關還具有過載保護功能)。而漏電保護器是利用系統的剩余電流反應和動作,正常運行時系統的剩余電流幾乎為零,故它的動作整定值可以整定得很小(一般為mA級),當系統發生人身觸電或設備外殼帶電時,出現較大的剩余電流,漏電保護器則通過檢測和處理這個剩余電流后可靠地動作,切斷電源。

那么漏電保護器是如何起到保護作用呢?

我們知道,電氣設備漏電時,將呈現異常的電流或電壓信號,漏電保護器通過檢測、處理此異常電流或電壓信號,促使執行機構動作。我們把根據故障電流動作的漏電保護器叫電流型漏電保護器,根據故障電壓動作的漏電保護器叫電壓型漏電保護器。由于電壓型漏電保護器結構復雜,受外界干擾動作特性穩定性差,制造成本高,現已基本淘汰。目前國內外漏電保護器的研究和應用均以電流型漏電保護器為主導地位。

電流型漏電保護器是以電路中零序電流的一部分(通常稱為殘余電流)作為動作信號,且多以電子元件作為中間機構,靈敏度高,功能齊全,因此這種保護裝置得到越來越廣泛的應用。

二、漏電保護器的分類

漏電保護器可以按其保護功能、結構特征、安裝方式、運行方式、極數和線數、動作靈敏度等分類,這里主要按其保護功能和用途分類進行敘述,一般可分為漏電保護繼電器、漏電保護開關和漏電保護插座三種。

1. 漏電保護繼電器是指具有對漏電流檢測和判斷的功能,而不具有切斷和接通主回路功能的漏電保護裝置。漏電保護繼電器由零序互感器、脫扣器和輸出信號的輔助接點組成。它可與大電流的自動開關配合,作為低壓電網的總保護或主干路的漏電、接地或絕緣監視保護。

當主回路有漏電流時,由于輔助接點和主回路開關的分離脫扣器串聯成一回路。因此輔助接點接通分離脫扣器而斷開空氣開關、交流接觸器等,使其掉閘,切斷主回路。輔助接點也可以接通聲、光信號裝置,發出漏電報警信號,反映線路的絕緣狀況。

2. 漏電保護開關是指不僅它與其它斷路器一樣可將主電路接通或斷開,而且具有對漏電流檢測和判斷的功能,當主回路中發生漏電或絕緣破壞時,漏電保護開關可根據判斷結果將主電路接通或斷開的開關元件。它與熔斷器、熱繼電器配合可構成功能完善的低壓開關元件。

目前這種形式的漏電保護裝置應用最為廣泛,市場上的漏電保護開關根據功能常用的有以下幾種類別:

(1)只具有漏電保護斷電功能,使用時必須與熔斷器、熱繼電器、過流繼電器等保護元件配合。

(2)同時具有過載保護功能。

(3)同時具有過載、短路保護功能。

(4)同時具有短路保護功能。

(5)同時具有短路、過負荷、漏電、過壓、欠壓功能。

3. 漏電保護插座是指具有對漏電流檢測和判斷并能切斷回路的電源插座。其額定電流一般為20A以下,漏電動作電流6~30mA,靈敏度較高,常用于手持式電動工具和移動式電氣設備的保護及家庭、學校等民用場所。

三、漏電保護器的選用原則

國家為了規范漏電保護器的正確使用,相繼頒布了《漏電保護器安全監察規定》(勞安字(1999)16號)和《漏電保護器安裝與運行(GB13955-92)等一系列標準和規定。

依據這些標準和規定,我們在選用漏電保護器時應遵循以下主要原則:

1. 購買漏電保護器時應購買具有生產資質的廠家產品,且產品質量檢測合格。在這里要提醒大家:目前市場上銷售的漏電保護器有不少是不合格品。2002年10月28日,國家質檢總局公布漏電保護器產品質量抽查結果,有20%左右的產品不合格,其主要問題為:有的不能正常分斷短路電流,消除火災隱患;有的起不到人身觸電的保護作用;還有一些不該跳閘時跳閘,影響正常用電。

2. 應根據保護范圍、人身設備安全和環境要求確定漏電保護器的電源電壓、工作電流、漏電電流及動作時間等參數。

3. 電源采用漏電保護器做分級保護時,應滿足上、下級開關動作的選擇性。一般上一級漏電保護器的額定漏電電流不小于下一級漏電保護器的額定漏電電流,這樣既可以靈敏地保護人身和設備安全,又能避免越級跳閘,縮小事故檢查范圍。

4. 手持式電動工具(除III類外)、移動式生活用家電設備(除III類外)、其他移動式機電設備,以及觸電危險性較大的用電設備,必須安裝漏電保護器。

5. 建筑施工場所、臨時線路的用電設備,應安裝漏電保護器。這是《施工現場臨時用電安全技術規范》(JGJ46-88)中明確要求的。

6. 機關、學校、企業、住宅建筑物內的插座回路,賓館、飯店及招待所的客房內插座回路,也必須安裝漏電保護器。

7. 安裝在水中的供電線路和設備以及潮濕、高溫、金屬占有系數較大及其他導電良好的場所,如機械加工、冶金、紡織、電子、食品加工等行業的作業場所,以及鍋爐房、水泵房、食堂、浴室、醫院等場所,必須使用漏電保護器進行保護。

8. 固定線路的用電設備和正常生產作業場所,應選用帶漏電保護器的動力配電箱。臨時使用的小型電器設備,應選用漏電保護插頭(座)或帶漏電保護器的插座箱。

9. 漏電保護器作為直接接觸防護的補充保護時(不能作為唯一的直接接觸保護),應選用高靈敏度、快速動作型漏電保護器。

一般環境選擇動作電流不超過30mA,動作時間不超過0.1s.,這兩個參數保證了人體如果觸電時,不會使觸電者產生病理性生理危險效應。

在浴室、游泳池等場所漏電保護器的額定動作電流不宜超過10mA;在觸電后可能導致二次事故的場合,應選用額定動作電流為6mA的漏電保護器。

10. 對于不允許斷電的電氣設備,如公共場所的通道照明、應急照明、消防設備的電源、用于防盜報警的電源等,應選用報警式漏電保護器接通聲、光報警信號,通知管理人員及時處理故障。

四、漏電保護器的安裝漏電保護器的安裝

除應遵守常規的電氣設備安裝規程外,還應注意以下幾點:

1. 漏電保護器的安裝應符合生產廠家產品說明書的要求。

2. 標有電源側和負荷側的漏電保護器不得接反。如果接反,會導致電子式漏電保護器的脫扣線圈無法隨電源切斷而斷電,以致長時間通電而燒毀。

3. 安裝漏電保護器不得拆除或放棄原有的安全防護措施,漏電保護器只能作為電氣安全防護系統中的附加保護措施。

4. 安裝漏電保護器時,必須嚴格區分中性線和保護線。使用三極四線式和四極四線式漏電保護器時,中性線應接入漏電保護器。經過漏電保護器的中性線不得作為保護線。

5. 工作零線不得在漏電保護器負荷側重復接地,否則漏電保護器不能正常工作。

6. 采用漏電保護器的支路,其工作零線只能作為本回路的零線,禁止與其他回路工作零線相連,其他線路或設備也不能借用已采用漏電保護器后的線路或設備的工作零線。

7. 安裝完成后,要按照《建筑電氣工程施工質量驗收規范(GB50303-2002)3.1.6條款,即“動力和照明工程的漏電保護器應做模擬動作試驗”的要求,對完工的漏電保護器進行試驗,以保證其靈敏度和可靠性。試驗時可操作試驗按鈕三次,帶負荷分合三次,確認動作正確無誤,方可正式投入使用。

五、漏電保護器的運行

漏電保護器的安全運行要靠一套行之有效的管理制度和措施來保證。除了做好定期的維護外,還應定期對漏電保護器的動作特性(包括漏電動作值及動作時間、漏電不動作電流值等)進行試驗,做好檢測記錄,并與安裝初始時的數值相比較,判斷其質量是否有變化。

在使用中要按照使用說明書的要求使用漏電保護器,并按規定每月檢查一次,即操作漏電保護器的試驗按鈕,檢查其是否能正常斷開電源。在檢查時應注意操作試驗按鈕的時間不能太長,一般以點動為宜,次數也不能太多,以免燒毀內部元件。

漏電保護器在使用中發生跳閘,經檢查未發現開關動作原因時,允許試送電一次,如果再次跳閘,應查明原因,找出故障,不得連續強行送電。

漏電保護器一旦損壞不能使用時,應立即請專業電工進行檢查或更換。漏電保護器,地方俗稱“觸電保安器”或“保命器”,很多人認為,只要安裝了漏電保護器,就可以杜絕觸電傷亡事故的發生。事實上,很多原因都會造成漏電保護器拒跳,從而起不到保護作用。因此,充分分析漏電保護器拒跳的原因,糾正人們思想認識上的錯誤,對防止觸電傷亡事故的發生,有著極為重要的作用。

5.1 漏電保護器處在異常運行狀態下,起不到保護作用

5.1.1 漏電保護器內部故障或損壞

電力部門雖然對漏電保護器的管理制訂了相關的制度,例如:對農網漏電保護器,一般要求農村電工按周期進行檢查試跳,但即使這樣,仍避免不了漏電保護器(尤其是農網三相漏電保護器)內部隨時出現故障的可能。如未能及時發現并排除故障,漏電保護器將起不到應有的保護作用。為避免農網線路上發生事故時引起不必要的法律責任,建議對農網漏電保護器責任到人,要勤檢查,并作好運行試跳記錄。

5.1.2 漏電保護器人為的退出運行

由于某種原因,漏電保護器誤動或跳閘頻繁,個別用戶為了貪圖方便,擅自將漏電保護器退出運行,使漏電保護器起不到應有的保護作用。其退出漏電保護器運行的方法,除了常見的解開漏電保護器的進出線,將其直接駁接外,還有一種更隱蔽、更惡劣的做法松開漏電保護器內部電流線圈二次側的接線螺絲。

5.1.3 漏電保護器的接線錯誤

安裝漏電保護器前,要詳細了解其銘牌和使用說明書,根據不同的現場實際情況,采取不同的接線方式。安裝好后,一定要進行如下檢驗:(1) 帶負荷分、合開關三次,不得誤動作;(2) 用試驗按鈕試驗三次,應能正確分斷;(3) 各相用試驗電阻接地試驗三次,應正確動作。只有上述檢驗項目全部合格后,才能判定漏電保護器接線正確。

漏電保護器安裝在TN系統中時,要特別注意嚴格區分中性線和保護線,三相四線式或四極式漏電保護器的中性線應接入漏電保護器,經過漏電保護器的中性線不得作為保護線,不得重復接地或接設備外露可導電部分,保護線不得接入漏電保護器。

5.2 漏電保護器處在正常運行狀態,起不到保護作用

5.2.1 在TT系統中,變壓器中性點接地線斷開,發生單相觸電事故,漏電保護器不動作。

當TT系統中的變壓器中性點接地線斷開后,安裝在變壓器負荷側的漏電總保護器,將會再現如下情形:在按試跳按鈕的時候,試跳正常,但相對地短路(即單相觸電事故)時漏電保護器拒跳。出現這種情形的原因,是因為試跳按鈕僅能檢測到漏電保護器本身是否正常,而變壓器中性點的接地線斷開后,短路電流無法經被保護線路、大地流回配電變壓器,因而漏電保護器無法動作。

上述情形要特別引起農電管理人員的重視,因為很多農電管理人員一直認為:只要漏電保護器試跳正常,就可以起到保護作用。尤其是近幾年來變壓器接地線被盜剪情況相當嚴重,故更應加強巡查,采取延長接地棒等技術手段。在漏電保護器試跳正常的情況下,還要用接地電阻進行接地試驗。

5.2.2 發生相零、相相觸電時漏電保護器不動作

當人體接觸相零(或相相)時,人體電阻相當于一個負載,盡管此時人是站立在大地上,但是通過人體的觸電電流經分流后,絕大部分由相零(或相相)導線形成回路,而觸電電流經大地回配電變壓器的只是極少部分,該電流無法使漏電保護器動作。

GB6829-86《漏電電流動作保護器》規定:“漏電保護器對同時接觸被保護電路兩線所引起的觸電危險,不能進行保護”。

5.2.3 漏電保護器越級跳閘,無法動作

在實施分級保護時,如果漏電保護器只有動作電流級差,而沒有動作時間級差,就容易造成越級越閘的現象。越級越閘的危害則是擴大了事故停電的范圍。

5.2.4 漏電保護器前的刀閘中性線保險熔絲熔斷,漏電保護器不動作

如果漏電保護器與刀閘一起安裝,電源進線先入刀閘,后入保護開關,當刀閘中性線熔絲熔斷后,會使漏電保護器“自身電路”推動工作電源,而不能動作。此時,如果相線熔絲并沒有被精神煥發,各種電器雖然都停止了工作,但刀閘以下線路仍然帶電,形成“假象”停電。當用戶運用電器或檢查“假象”停電時,漏電保護器因失電拒動而極易發生觸電事故。為使漏電保護器能充分發揮其應有的作用,建議采用此種接線方式的用戶,將刀閘中的中性線熔絲拆除,用相同規格的導線退換。

漏電保護器并非“保命器”,很多原因都可以造成其拒跳,廣大農電職工和用戶都要有清醒的認識,防止因一時的大意,造成觸電傷亡事故的發生。

而對住宅用電要不要裝漏電開關,存在以下幾種錯誤觀點,漏電開關會發生誤動作,造成停電,因此不裝漏電開關;只要接地可靠,可以不裝漏電開關,已裝了漏電開關,電氣設備的外殼接不接地沒有關系;已裝了漏電開關,再把電氣設備的外殼與自來水管相連,多么地道;已裝了漏電開關,電氣設備也接地,帶有浴缸的衛生間不必再搞局部等電位聯結了。以下對上述錯誤逐一加以分析。

1.漏電開關的跳閘可分為正常跳閘和不正常跳閘兩種。

正常跳閘表明:如果額定漏電動作電流為30MA的漏電開關,其負載中存在25MA以上的漏電電流,漏電開關就會跳閘。由于25MA的電流流過人體是安全的,不會發生電擊死亡;同樣對線路或電氣設備也不會發生危險,電氣設備的工作也不會產生異?,F象。在這種情況下,不加分析,誤以為漏電開關質量有問題,武斷拆除漏電開關,是極其錯誤的,拆除漏電開關后,看到電氣設備工作正常,就認為拆得對,這是危險的做法。

不正常跳閘是由漏電開關本身質量不合格引起的,分為兩類;合不上和有時無原因跳閘。在漏電開關接上電源而不接負載的情況下,如果合不上,肯定是漏電開關的質量問題,千萬不能自己修理,因為修理后必須進行技術性能測試后試可設入使用,沒有用測試設備進行測試后就使用是不安全的。第二類是偶爾跳閘,尤其是半夜跳閘或家里無人時跳閘,這種跳閘表明漏電開關的抗干擾性能差。有不正常跳閘的漏電開關應拆除,換一只好的漏電開關。

如果正常跳閘的漏電電流在25MA上下波動時,其現象就和偶爾跳閘類似,其產生原因往往是導線的絕緣老化所致,即環境潮濕時跳閘,環境干燥時又不跳閘。區分這類正常跳閘和偶爾跳閘的可靠辦法是測量線路和電氣設備的絕緣電阻。標準規定,每根導線的絕緣電阻不得低于0.5MΩ,電氣設備的絕緣電阻則通常都大于0.5MΩ。如果漏電開關接的負載,總測絕緣電阻小于8.8KΩ(220V/25MA=8.8KΩ),那么就會發生正常跳閘。

把正常的跳閘視為漏電開關會發生誤動作而不裝漏電開關,當然是錯誤的。因為一旦漏電擴大,大于30MA后,就會發生電擊的危險。

2.電氣設備接地是用電安全的基本措施。但即使接地極的接地電阻符合要求,并不能保證電氣設備的接地可靠。住宅內的電氣設備的接地線不超過2.5MM2,從接地極、接地干線、接地支線到電氣設備,中間有不少連接點,只要有一點連接不可靠或斷裂,尤其是插座的接地樁頭接觸不良,都會造成接地不可靠,所以不能保證電氣設備接地絕對可靠,或者說只能保證測量檢查時接地可靠,不能保證一直可靠。因此要有其他措施增加用電的安全度,裝漏電開關就是一個非常有效的方法。

3.過去建造的住宅,對接地并不重視,許多家庭雖然有三孔插座,但只有兩根導線,缺接地線,尤其是公共老式住宅,增加接地線十分麻煩。為了用電安全,各家安裝漏電開關。裝了漏電開關后,一旦出現漏電,開關馬上跳閘,避免了電擊的危險,在這種情況下,有人認為增加接地線太麻煩,裝了漏電開關就安全了,可以不增加接地線,這種觀點是錯誤的,因為漏電開關也有出現故障的可能性,有了接地線,就可增加安全度。

4.至今仍有不少家庭把自來水管兼做接地線,這是不可靠的,一是接地電阻不能得到保證,二是故障電壓極易沿水管蔓延過來。上海電視臺曾報道的某石庫門住宅內,各家水管龍頭麻電就是一例;《電世界》雜志上報道的某電擊事故分析中,一老太太在觸及水管龍頭時受到電擊死亡,其電就是從水管傳過來的。接地施工是一項重要的隱蔽工程,必須由專業隊伍施工,監理驗收方可。接地和裝設漏電開關一樣,不是一勞永逸的事,接地裝置的接地電阻應每年復測一次,接地線的連接是否可靠,也必須經常檢查。

5.GB50096-1999《住宅設施規范》6.5.2規定:衛生間宜做局部等電位聯結。人在完全濕透的情況下,例如浸在浴缸內時,人體電阻可忽略不計,在這種情況下會發生電擊危險的電壓我國未作規定,IEC在注釋中規定不超過12V,日本則規定不超過2.5V。如果不作等電位聯結,如此低的危險電壓極易存在,接地線和中性線之間的電壓超過10V是經常出現的事,如果照明燈的中性線和自來水管短路,照明燈仍舊正常工作,人坐在浴缸內,浴缸的落水管處于地電位,此時洗浴的人用手開水龍頭時,就會受到電擊。

等電位聯結就是把衛生間內的所有的金屬體(包括水管、坑管、落水管、金屬毛巾架等)聯成一體,并與接地線相連。

衛生間內的電氣設備要有漏電保護,要有可靠的接地,還要作等電位聯結。

最后還需特別指出兩點:

1.當發生人體單相觸電事故時(這種事故在觸電事故中幾率最高),即在漏電保護器負載側接觸一根相線(火線)時它能起到很好的保護作用。如果人體對地絕緣,此時觸及一根相線一根零線時,漏電保護器就不能起到保護作用。

2.由于漏電保護器的作用是防患于未然,電路工作正常時反映不出來它的重要,往往不易引起大家的重視。有的人在漏電保護器動作時不是認真地找原因,而是將漏電保護器短接或拆除,這是極其危險的,也是絕對不允許的。


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