一起發(fā)電機(jī)燒損漏電開關(guān)事件分析

摘 要：某次發(fā)電機(jī)接入配電箱應(yīng)急使用時(shí)燒損已在斷開位置的漏電開關(guān)，結(jié)合漏電保護(hù)器原理對(duì)故障現(xiàn)象分析，確認(rèn)燒損原因是發(fā)電機(jī)接線不當(dāng)，最后例舉典型錯(cuò)誤接線并給出發(fā)電機(jī)配合漏電開關(guān)的接線建議。

關(guān)鍵詞：發(fā)電機(jī)；燒損；漏電開關(guān)；接線不當(dāng)；接線

中圖分類號(hào)：TV738 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）29-0078-02

引 言

為提高重要負(fù)荷用電可靠性，用戶會(huì)自備應(yīng)急發(fā)電機(jī)，同時(shí)為保障人身安全又配有漏電開關(guān)，若發(fā)電機(jī)接入時(shí)不考慮與漏電開關(guān)配合，應(yīng)急發(fā)電使用時(shí)往往會(huì)損壞漏電開關(guān)，本文將針對(duì)一起發(fā)電機(jī)接線不當(dāng)引起漏電開關(guān)燒損事件進(jìn)行研究和分析。

1 一起發(fā)電機(jī)應(yīng)急使用時(shí)燒損漏電開關(guān)的案例

某日停電，一用戶為保障自身重要負(fù)荷用電將自備發(fā)電機(jī)接入配電箱，出于便宜接線考慮，選取裸露螺柱位置作為接入點(diǎn)，即將發(fā)電機(jī)A、B、C三相分別接入配電箱負(fù)荷終端母排，N相接入配電箱入箱處N相銅排，接入點(diǎn)實(shí)景如圖1所示。

用戶斷開配電箱三相三極總開關(guān)和三相四極漏電開關(guān)后徹底與市電供電網(wǎng)隔離，啟動(dòng)發(fā)電機(jī)供電并檢查用電設(shè)備運(yùn)行正常，但不久發(fā)現(xiàn)處于斷開位置的漏電開關(guān)發(fā)出異響，旋即冒出黑煙損壞。

2 漏電開關(guān)漏電保護(hù)工作原理

用戶所用為上海寶臨低壓電器有限公司生產(chǎn)的BLDM6L型漏電開關(guān)，額定剩余動(dòng)作電流100mA、300mA和500mA可調(diào)（當(dāng)時(shí)設(shè)置為300mA剩余電流動(dòng)作）。為找出用戶漏電開關(guān)燒損異常現(xiàn)象的原因，我們首先了解一下漏電開關(guān)漏電保護(hù)的工作原理，如圖2所示。

正常情況下，不管三相負(fù)載平衡與否，同一時(shí)刻A、B、C、N四根線的電流和（矢量和）都為零，四根線的合成磁通也為零，故零序電流互感器4的次級(jí)線圈沒有輸出信號(hào)。當(dāng)A、B、C相任一根火線對(duì)地漏電，如圖2人體觸電時(shí)，觸電電流經(jīng)大地和接地裝置回到中性點(diǎn)。這樣同一時(shí)刻四根線的電流和不再為零，產(chǎn)生剩余電流，剩余電流使鐵芯中有磁通通過，從而零序電流互感器4的次級(jí)線圈有電流信號(hào)輸出，這一微弱電流信號(hào)輸入到電子放大器6進(jìn)行放大，放大的輸出信號(hào)用作晶閘管7觸發(fā)信號(hào)，觸發(fā)信號(hào)使晶閘管7導(dǎo)通，導(dǎo)通電流流過脫扣器線圈8使脫扣器動(dòng)作而將主開關(guān)2斷開。壓敏電阻5的阻值隨其端電壓的升高而降低，壓敏電阻的作用是穩(wěn)定放大器6的電源電壓。試驗(yàn)按鈕3按下時(shí)人為造成電流分流，產(chǎn)生剩余電流再經(jīng)前述動(dòng)作原理使主開關(guān)2斷開。

3 漏電開關(guān)燒損原因分析

我們將案例中發(fā)電機(jī)實(shí)際接線進(jìn)行簡(jiǎn)化示意，得到如下圖3所示。

由圖3可見，斷開三相四極漏電開關(guān)QF2并不保險(xiǎn)，因?yàn)橛秒娯?fù)荷不可能絕對(duì)平衡，所以發(fā)電機(jī)啟動(dòng)后仍然有一定電流流過三相四極漏電開關(guān)QF2的N相，與漏電開關(guān)QF2是在合閘亦或是在分閘位置沒有任何關(guān)系，漏電開關(guān)檢測(cè)為剩余電流，漏電保護(hù)工作機(jī)制激活使脫扣器動(dòng)作，但漏電開關(guān)無法斷開發(fā)電機(jī)輸出的三相電流，因此漏電開關(guān)N相一直有剩余電流流過，漏電開關(guān)脫扣器便一直動(dòng)作卡死，最終導(dǎo)致機(jī)械元件損壞和脫扣線圈燒損。

4 發(fā)電機(jī)應(yīng)急使用時(shí)常見錯(cuò)誤接線

由于漏電開關(guān)工作原理特殊性質(zhì)，不能誤以為斷開漏電開關(guān)就能夠確保安全，當(dāng)使用發(fā)電機(jī)等外部應(yīng)急電源時(shí)需要特別注意，實(shí)際接線時(shí)容易發(fā)生A、B、C三相火線和N相零線分別錯(cuò)開接入漏電開關(guān)前端、后端的錯(cuò)誤：

（1）若發(fā)電機(jī)A、B、C三相火線接于漏電開關(guān)前端，N相零線接于漏電開關(guān)后端，合上漏電開關(guān)并啟動(dòng)發(fā)電機(jī)后漏電開關(guān)即刻動(dòng)作一次斷開供電，流經(jīng)漏電開關(guān)的剩余電流也消失。

（2）發(fā)電機(jī)A、B、C三相火線接于漏電開關(guān)后端，N相零線接于漏電開關(guān)前端，此時(shí)不管漏電開關(guān)是處于合閘還是分閘位置，發(fā)電機(jī)啟動(dòng)后漏電開關(guān)將一直保持動(dòng)作卻無法切除流經(jīng)漏電開關(guān)的剩余電流，最終導(dǎo)致漏電開關(guān)如本文提及案例中一樣燒損。

此外還有一種特殊情況，即發(fā)電機(jī)A、B、C三相火線接于漏電開關(guān)前端，N相零線接于漏電開關(guān)后端，同時(shí)又使漏電開關(guān)在斷開位置，此時(shí)發(fā)電機(jī)也能正常運(yùn)轉(zhuǎn)且不會(huì)損壞漏電開關(guān)，原因在于雖然此時(shí)漏電開關(guān)也有剩余電流流過，但接在漏電開關(guān)（脫扣分?jǐn)嗵帲┖蠖擞糜诜糯笫Ｓ嚯娏餍盘?hào)的放大器沒有工作電壓，漏電開關(guān)漏電保護(hù)工作機(jī)制未能激活，故而未對(duì)漏電開關(guān)脫扣器造成影響。不過此一接線對(duì)于終端用電用戶并無任何實(shí)際意義，只是從試驗(yàn)角度額外加以闡釋說明。

5 發(fā)電機(jī)應(yīng)急使用時(shí)正確接線建議

發(fā)電機(jī)A、B、C三相火線和N相零線必須同時(shí)接于漏電開關(guān)的前端或者后端，這樣才能保證流過漏電開關(guān)剩余電流為零，不會(huì)引起漏電保護(hù)誤動(dòng)作。建議將A、B、C、N四根線同時(shí)接于漏電開關(guān)前端，如此接線方式還能利用漏電開關(guān)的漏電保護(hù)功能來保障設(shè)備用電的人身安全。值得注意的是，現(xiàn)場(chǎng)往往還發(fā)現(xiàn)三相四極漏電開關(guān)用于三相或雙相負(fù)載時(shí)，原有N相根本未接入漏電開關(guān)或雖接入但虛接，漏電開關(guān)放大器因N相懸空同樣沒有工作電壓，一旦真正發(fā)生漏電，雖然漏電開關(guān)存在剩余電流卻不能動(dòng)作斷電，[2]所以原有電力系統(tǒng)接線有漏電開關(guān)時(shí)，使用發(fā)電機(jī)應(yīng)急供電除確保發(fā)電機(jī)外部接線正確外，還需要認(rèn)真檢查原有漏電開關(guān)接線是否同樣無誤，絕對(duì)不能掉以輕心。

6 結(jié) 語(yǔ)

本文由實(shí)際案例出發(fā)，解釋了漏電開關(guān)漏電保護(hù)工作原理，分析了案例中漏電開關(guān)燒損原因，例舉了典型錯(cuò)誤接線方式，最后給出了發(fā)電機(jī)配合漏電開關(guān)接線的建議，對(duì)于用戶使用發(fā)電機(jī)接入電力系統(tǒng)應(yīng)急供電工作具有一定借鑒意義。

參考文獻(xiàn)

[1]趙東升，范長(zhǎng)征.基于漏電保護(hù)器的研究及選型應(yīng)用[J].硅谷，2013，15：121.

[2]邱 生，張 焰，朱新華.漏電保護(hù)器的現(xiàn)場(chǎng)使用和注意事項(xiàng)[J].電工電氣，2010，9：45.

收稿日期：2018-9-5

作者簡(jiǎn)介：張子君（1982-），男，湖南懷化人，工程師，本科，從事電力生產(chǎn)應(yīng)急管理工作。