漏電保護(hù)器分析的論文
摘要：從幾個(gè)不同的典型用電場(chǎng)所，分析漏電保護(hù)器作用的局限性，并論述應(yīng)如何正確選用和安裝漏電保護(hù)器及采取與之相結(jié)合的等電位聯(lián)結(jié)安全措施。
關(guān)鍵詞：漏電保護(hù)器作用局限性等電位聯(lián)結(jié)
引言
八十年代以前，我國(guó)仍沿用前蘇聯(lián)模式一以零序保護(hù)作為接地故障保護(hù)。這種方式所檢測(cè)的電流為零序電流，其可以用于包括TN-C系統(tǒng)在內(nèi)的所有系統(tǒng)，但保護(hù)整定值必須大于N線和PEN線中流過的三相不平衡電流、諧波電流以及正常泄漏電流之和，其值約數(shù)十至數(shù)百安。這么大的整定值只能保護(hù)線路絕緣，而不能有效地防人身電擊或接地電弧引起的電氣火災(zāi)。八十年代后，采用了漏電保護(hù)器（以下簡(jiǎn)稱RCD），它所檢測(cè)的是剩余電流，即被保護(hù)回路內(nèi)相線和中性線電流瞬時(shí)值的代數(shù)和（其中包括中性線中的三相不平衡電流和諧波電流），此電流即為正常的泄漏電流和故障時(shí)的接地故障電流。為此，RCD的整定值，即其額定動(dòng)作電流In，只需躲開正常泄漏電流值即可，此值以毫安計(jì)，所以RCD能十分靈敏地切斷保護(hù)回路的接地故障，還可用作防直接接觸電擊的后備保護(hù)。這在我國(guó)多年對(duì)RCD的實(shí)際使用中已得到了證明。然而，在對(duì)RCD的進(jìn)一步使用中，應(yīng)注意到它所存在的不足之處。
1RCD作用的局限性
1.1RCD不能防止從別處傳導(dǎo)來的故障電壓引起的電擊事故
RCD對(duì)接地故障電流有很高的靈敏度，能在數(shù)十毫秒的時(shí)間內(nèi)切斷以毫安計(jì)的故障電流，即使接觸電壓高達(dá)220V，高靈敏度的RCD也能快速切斷使人免遭電擊的危險(xiǎn)，這是眾所周知的。但RCD只能對(duì)其保護(hù)范圍內(nèi)的接地故障起作用，而不能防止從別處傳導(dǎo)來的故障電壓引起的電擊事故，見圖1。
圖1中乙戶安裝了RCD,，而相鄰的甲戶卻是安裝了熔斷器（RD）來作為保護(hù)，在使用的過程中，若甲戶隨意將熔絲截面加大，并且使用電器不經(jīng)心而導(dǎo)致電氣設(shè)備絕緣損壞，由于故障電流不能使熔絲及時(shí)熔斷而切斷故障，此時(shí)故障電壓通過PE線傳導(dǎo)至乙戶的用電設(shè)備上，由于RCD不動(dòng)作，致使乙戶存在了引起電擊事故的不安全隱患。這種例子在當(dāng)前的城市用電設(shè)計(jì)規(guī)范的前提下是不存在的。然而，在我國(guó)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，尤其是農(nóng)村，筆者在調(diào)查中看到，因經(jīng)濟(jì)條件相差較大，加之用電設(shè)計(jì)不規(guī)范，此種現(xiàn)象則普遍存在，應(yīng)當(dāng)引起我們的高度重視。
1.2有些場(chǎng)所和設(shè)備是不宜裝設(shè)RCD
在某些供給數(shù)據(jù)處理設(shè)備的線路，其電源線路上常裝的抗干擾的大容量濾電容器，見圖2所示。
圖2中電容器的一端是通過設(shè)備外殼和PE線接地的，其對(duì)地電容電流為：
按上兩式計(jì)算，當(dāng)C大于0.22F時(shí)，正常工作的電容電流將超過15同mA，額定動(dòng)作電流In為30mA的`RCD可能誤動(dòng)，因其額定不動(dòng)作電流Ino=(1/2)In=15mA。實(shí)際上電容器的初始充電電流遠(yuǎn)大于此，即若安裝RCD為使它不誤動(dòng)，濾波電容的容量必須遠(yuǎn)小于0.22F，這顯然是不現(xiàn)實(shí)的，因此數(shù)據(jù)處理設(shè)備的防電擊不能采用RCD。國(guó)際電工委員會(huì)在IEC364-4-707中為數(shù)據(jù)處理設(shè)備的電氣安全制訂了專門的標(biāo)準(zhǔn)。
1.3有些場(chǎng)所是不允許裝設(shè)RCD
如醫(yī)院的胸腔手術(shù)臺(tái)，是不允許裝設(shè)RCD的。因?yàn)樾滦偷氖中g(shù)臺(tái)是一種用電的醫(yī)療電氣設(shè)備，其正常泄憤電流只允許為0.01mA，發(fā)生接地故障時(shí)泄漏電流僅允許為0.05mA，而RCD的靈敏度遠(yuǎn)不能滿足這一要求，相反，它可能發(fā)生的誤動(dòng)卻能引起供電中斷而發(fā)生醫(yī)療事故。還有一些用電設(shè)備及場(chǎng)所不宜裝設(shè)RCD，在這里就不再一一敘述了。
2RCD的選用和安裝
2.1RCD的選用
雖RCD的作用具有一定的局限性，但它的功能優(yōu)勢(shì)卻不能抹殺。為了防止接地故障引起電擊和火災(zāi)事故，除斷電將引起更嚴(yán)重后果的設(shè)備和線路外，全部電器裝置都應(yīng)按要求置于接地故障保護(hù)之下。末端插座回路不可避免地要接用一些移動(dòng)式、手握式電氣設(shè)備，這些最易發(fā)生接地故障，發(fā)生電擊的危險(xiǎn)也最大，為保證用電安全，不論那種接地系統(tǒng)，末端插座回路上都應(yīng)裝設(shè)RCD，并且它應(yīng)為高靈敏度的普通型RCD，其額定動(dòng)作電流In不大于30mA，.5倍In電流時(shí)的動(dòng)用時(shí)間不大于0.04s。它既能防止電擊（包括直接接觸電擊），也能防止電
弧性接地故障火災(zāi)。對(duì)固定式設(shè)備的過流保護(hù)若不能滿足在5s內(nèi)切斷接地故障的要求也應(yīng)裝設(shè)此種RCD。而當(dāng)建筑物電源總進(jìn)線上的過流保護(hù)若不能在5s內(nèi)切斷接地故障時(shí)，應(yīng)裝設(shè)帶少許延時(shí)的S（選擇）型RCD，以保證與下級(jí)RCD的選擇性，其In宜為100～500mA；且5倍In電流時(shí)的動(dòng)作時(shí)間不大于0.15s。此S型RCD用以保護(hù)全部電氣裝置，但主要用于防接地故障引起的火災(zāi)，同時(shí)也作為插座回路RCD的后備。
2.2RCD的安裝
對(duì)S型和普通型兩級(jí)RCD的安裝位置見圖3所示。
圖3中為某一住宅樓，每戶配電箱的插座回路裝一普通型的RCD，用于防火的S型RCD只在全樓電源總進(jìn)線上安裝。對(duì)大型電氣裝置可再加一級(jí)RCD，其In值和切斷時(shí)間可以視具體情況確定。
對(duì)TT系統(tǒng)因接地故障電流小，必須裝設(shè)RCD來防止接地故障引起的電氣事故。IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定TT系統(tǒng)電氣裝置若只裝一個(gè)RCD，則此RCD必須裝設(shè)在電源總進(jìn)線上，以確保整個(gè)電氣裝置都在其保護(hù)之下。而對(duì)TN系統(tǒng)電氣裝置電源總進(jìn)線上的過流保護(hù)電器若能在5s內(nèi)切斷裝置內(nèi)發(fā)生的接地故障，可不在電源總進(jìn)線上裝設(shè)RCD。
3結(jié)論
RCD以其高靈敏的動(dòng)作性能，能作為直接接觸電擊保護(hù)的后備措施。例如當(dāng)人體不慎觸及破損的燈頭或插頭的帶220V的相線端子時(shí)，它也能迅速切斷電源，使人免遭電擊的危險(xiǎn)。但這只是在絕緣外殼破損時(shí)的后備措施而不是正規(guī)的保護(hù)措施，不能由此誤認(rèn)為安裝RCD后電氣設(shè)備可以不接地，也可不作總等電位聯(lián)結(jié)。綜上所述可知，RCD尚非盡善盡美，它可能因?yàn)榉N種原因而拒動(dòng)，和其他保護(hù)電器一樣，并不完全可靠，如果作了接地，尤其是
作了等電位聯(lián)結(jié)，其作用在于降低接觸電壓，則可使受電擊的人往往免于致死。另外，如果絕緣損壞，使電氣設(shè)備金屬外殼帶電壓，設(shè)備接地可以為故障電流提供通路，RCD可在人體接觸帶電外殼前切斷故障，從而使人體免遭一次電擊危險(xiǎn)，可見，不作接地和等電位聯(lián)結(jié)是很危險(xiǎn)的，兩者應(yīng)結(jié)合應(yīng)用，相輔相成，從而獲得最好的保護(hù)效果。
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