邢海軍
(四平市科學技術研究院,吉林 四平 136000)
隨著家用電器的普及,人們與電接觸的機會越來越多,用電設備發生故障導致人員觸電傷亡也時有發生。為了人身安全與設備安全,漏電保護器作為一項有效的電氣安全技術裝置已經被廣泛使用,并起到了舉足輕重的作用,老百姓通俗地稱它為保安器、保命器。在低壓220/380V中性點直接接地電網中,為了防止設備漏電,減少觸電傷害,當前廣泛采用漏電斷路器。按其工作原理有電壓動作型和點流動作型兩種,目前,多采用電流動作型漏電斷路器。
電流動作型漏電斷路器由斷路器、零序電流互感器、失壓脫扣器、半導體放大器、高靈敏繼電器等組成。在正常用情況下,通過零序電流互感器三相四線的合成電流等于零,互感器鐵心中的磁通也為零,互感器的次級無信號輸出,斷路器不動作。當有人不慎觸電時,觸電電流不經零線而由大地回到變壓器中性點,這時,互感器三相四線的合成電流不等于零,于是鐵心中產生磁通,使次級輸出信號給半導體放大器,經檢波放大后,使高靈敏繼電器動作,其常閉觸電打開,斷路器的失壓脫扣線圈失電使斷路器跳閘,切斷電源,起到保護作用。半導體放大器的直流電源,由斷路器的失壓脫扣器的次級交流電源通過整流、濾波后取得。從零序電流互感器檢測信號到斷路器切斷電源,其全過程一般不超過0.1s,可有效的起到觸電保護作用,還可以防止引起火災、爆炸等事故。現我國批準使用的觸電保護器的漏電電流由30mA降為20mA,斷電動作時間由0.1s降為0.01s,是更為安全可靠的漏電斷路器。
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、脫扣器和輸出信用卡號的輔助接點組成。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。
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。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柚查結果,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。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。
(6)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。
(7)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。
(8)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。
(9)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、用于海盜報警的電源等,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。
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。
使用漏電保護器的同時,原有的保護措施不能拆除,應該繼續使用。如:接零、接地保護等。即使額定漏電動作電流小于30mA的漏電保護器,也不能作為唯一的直接接觸保護,只能作為直接接觸的補充保護,同時操作人員還要嚴格遵守安全操作規程。只有這樣,才能防止發生意外事故,確保安全。
[1]丁昱.工業企業供電[M].北京:冶金工業出版社,2002.
[2]GB13955-92,漏電保護器安裝與運行標準和規定[S].