水利工程泵站電氣設計中漏電保護器的應用與探究

韓猛 周穎

摘 要：隨著我國經濟的快速發展，水利工程建設也得到廣泛的關注，水利工程建設的安全性是我國社會建設的重要組成部分，因為其安全性與人民群眾的生命財產息息相關。正確的使用漏電保護器能夠促進水利工程泵站電力系統穩定運行，本文從漏電保護器的結構、分類、工作原理以及如何選取出發進行研究與探討。

關鍵詞：水利工程系統 漏電保護器 人民財產安全

漏電保護器在水利工程泵站電氣系統中的合理運用，能夠有效的節約資源，保護工作人員的生命安全。漏電保護器在水利工程建設中的地位無可替代，可是由于我國在漏電保護器領域起步較晚，暫時沒有研發出監控能力強、運算程度精確化的漏電保護器，加上當代人對其功能的誤解，對其錯誤的使用，漏電保護裝置沒有發揮真正的功效，本文將從漏電保護器的選取、安裝及如何發揮最大功效三方面進行深入探討。

1.水利工程設計中為什么要設計漏電保護裝置

在漏電保護裝置設計方面我國沒有較多的實踐經驗，因為長期以來我國忽視了漏電保護器能夠保證大型水利設施安全性與運作效率的作用，導致漏電保護器的安裝率較低。隨著經濟實力的快速增長，針對這一現狀我國頒布了相關政策以及提供了各種優惠措施。目前的漏電保護裝置大致可以分為兩大類，二者均可以檢測水利工程設備的電壓、電流，如果檢測出異常就能夠做出應急處理，一方面可以保障設備的順利運行，另一方面可能避免出現漏電后對周圍設備或對工作人員的傷害，其中電流漏電保護器憑借自身的精密性成為最受歡迎、最常見、最普及的漏電保護器。電流漏電保護器在基爾霍夫定律的基礎上做到了嚴格監測電流流向，在產生電流流向偏差時能夠控制主開關CF的閉合，具有超高的安全性。電流流向漏電保護器還可以通過自身攜帶的磁電感應鐵芯，在沒有電流信號時，做到磁轉電繼續為水利工程設備提供源源不斷的電源，不會耽誤工作，較大的提升了工作效率。而且電流型的漏電保護器裝置，具有LC分離脫扣線圈和TA型零序電流互感器，在檢測電流的速度與敏捷度上較傳統的漏電保護器有較大的提升。電壓型的漏電保護器相對電流型的漏電保護器的制造成本高，且不具備較高的安全性與準確的檢測性。因為電壓型的漏電保護裝置是根據水利設施的電壓穩定性而工作的，由于水利設備耗電量大、工作時間長，電壓容易產生不穩定，導致電壓型漏電保護器經常產生漏電誤判，而且無法做出應急處理，只能暫停水利工程設備的運行，可見電壓型漏電保護器存在精確性低、抗干擾性差的特點，所以其在實際情況的使用較少

金屬性與電弧性的漏電故障經常在水利工程泵站電氣設計中經常出現，被統稱為接地故障，是由于電路中的電流自行改變回路，需要切斷開關、電路，否則會造成難以預估的后果，尤其是金屬性的接地故障，只身攜帶大量高壓電，人如果直接接觸會造成生命危險。單回路的水利電氣泵系統出現故障會產生大量的熱量，很容易引發電氣火災，加上水利電氣泵系統一般設置在人煙稀少的地區，一旦引起火災很難及時發現，等到發現之時火災已經形成不可破滅之勢，會造成大量的資源、財產浪費。開關電器的數量、線路的穩定性、電器的級數都影響著水利工程泵站漏電保護器是否可以良好運行，尤其是線路的數量與穩定性。如果水利設施在運行時，發生線路供電不穩的狀況且不能夠被及時發現會導致水利電器泵燒毀。水利電氣泵的建設需要投入大量的物力、財力以及較高的科學技術，所以要建立漏電保護器避免發生故障，延長水利電氣泵的使用壽命。在防止水利工程泵站電視漏電現象中存在著三級漏電保護器，它能夠監控電流流向與調控電流。三級漏電保護器適合供電范圍與供電電量大的地區，通過電流互感器與漏電繼電器調控，最后在互感器內得出精確數值，對漏電現象做到嚴格的把控。由于目前的互感器直徑一般為25到100毫米，警報延遲降低到0.2秒，一旦發生漏電現象后，三級漏電保護器就會發出信號，精確的找出故障并切斷電流回路保護線路不受到損傷。目前我國對于水利工程泵的電氣設備存在誤解，認為三相電的穩贏性不是高，會發生電路中斷現象，所以大量的使用四級開關解決短路問題。錯誤的操作反而加重了水利工程泵的用電負荷，導致水利工程因過度耗電造成的電路損耗，從而降低了該工程的使用壽命，造成了不必要的資源浪費。

2.在水利工程泵電氣應用中使用漏電保護器的注意事項

超高的機動性與精確的運算性是漏電保護器的主要功能，具有這兩項功能就可以解決接地性的漏電故障。漏電保護器的觸發需要檢測電流強度，如果是由線路受潮、線路老化等造成的小電量泄露是無法觸發漏電保護器的。但是這種漏電現象長時間存在會對工作人員造成生命危險，所以安裝漏電保護器時要特別注意其的敏感度與運算精度。漏電保護器只是一種保護裝置，在出現漏電現象時及時關閉電源、切斷電路避免造成不必要的損失與傷害，并不具備維修水利工程泵電氣系統的功能。水利工程電氣系統一旦漏電現象發生產生損失在無法彌補，建立二級保護系統或者多級保護系統勢在必行。有選擇、有層次的漏電保護系統的建立能夠達到保護器與保護器之間的互動效果更好的監控電流。例如：在總電源處安裝一級保護器負責防止電弧性接地故障造成的由熱量過高而引發的火災，則在電流的支回路上安裝二級保護器負責防止金屬性接地故障造成的高壓電泄漏傷人事故的發生。兩級保護制度各司其職并相互配合能夠有效較低電流泄漏事故，即使電流泄漏也能控制在人體的承受電流的范圍之內。兩級或者多級漏電保護器之間的配合需要制定合理的電流流量與反饋時間，一是電流流量必須小于人體能夠接受的安全直流電電量;二是泄漏電流流量必須小于正常電流流量保證水利工程泵電氣設備的正常運作;三是一級漏電保護器的承受能力必須大于二級漏電保護器的承受能力，畢竟總開關的重要性大于支路線路的重要性;四是泄漏電流必須小于火災燃點電流，避免火災的形成。

有的漏電保護器擁有超負荷、減壓等特殊功能，在挑選保護器時要根據水利工程泵電氣設備的建立環境選擇不同的漏電保護器。暴曬環境與潮濕環境同一漏電保護器對漏電做出的判斷時間以及判斷效果大有不同。根據不同的安裝目的分類，一是為了防止漏電造成的人身傷害的漏電保護器要選取靈活度高、運算能力精確的，安裝在線路末端即使做出應急措施與警報提醒。二是為了防止漏電在線路中產生熱量然后引起火災，要選取中靈敏度、中等運算能力的漏電保護器安裝在水利工程泵電氣設備的總線路處，以便有效的監控泄漏電流流量是否達到可引起火災的燃點電流。根據供電方式又可以分為三相電路或者兩相電路，不同的電路要選取不同的漏電保護器。因為不同的漏電保護器的基數也不相同，三級漏電保護器的極數可以切斷三根導線，二級漏電保護器可以切斷二根導線。選取漏電保護器時要選取相匹配的極數，基數過大的漏電保護器會造成電壓負荷過大，極數小的漏電保護器不能及時切斷導線，無法阻斷線路。如果沒有及時斷電，維修人員在維修設備時會因高壓電釋放致傷或者致死。總之為了達到及時關閉電源或者切斷電路的目的，要選取相對應的漏電保護器。漏電保護器的工作原理復雜，不匹配的漏電保護器強行安裝在水利工程泵電氣設備上不僅達不到預期的效果反而有可能加重漏電現象的發生，原本正常的電流經過傳感器，漏電保護器則會打破原來的電流平衡，使電流流向發生混亂或者電流流量積聚最后產生巨大熱量后引發火災。由于我國水利工程泵電氣漏電保護器的應用起步較晚，現有的漏電保護器受外界因素的影響較大，而且工作的機械化水平低不能夠做到自動分析與記錄需要人工進行記錄異常。人們誤以為只要漏電保護器的合理安裝后就萬事無憂了，可是我國漏電保護器水平較低，計算出的數據存在誤差，尤其是在建筑物密集區對漏電保護器裝置的運算能力有較大影響，所以要注重科技水平的投入研發新型漏電保護裝置，目前要加大人工力量的投入，對數據進行詳細的記錄。

3.結語

綜上所述，隨著水利工程建設的不斷發展，在推動我國經濟發展的道路中取得了舉足輕重的地位，所以水利工程的穩定性關系到民生的穩定發展，本文針對水利工程泵站電氣實際應用的缺陷，制定完善的漏電保護措施可以保證該工程的穩定運行，能夠有效減少因漏電或者操作不當造成的資源浪費、火災、人員傷亡等。

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