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傳感器

造成漏電斷路器出錯(cuò)的四種原因分析

2025China.cn   2009年08月24日

  摘要:本文總結(jié)了4種造成出錯(cuò)的原因,對其進(jìn)行了分析,并提出應(yīng)采取的措施。 

  目前,我們大都選用DZ20L系列四級漏電斷路器作為漏電總保護(hù)。在安裝使用的過程中,由于部分漏電斷路器頻繁的誤動(dòng)作而無法正常供電 ,工作人員因此拆除了其內(nèi)部的漏電脫扣器,使漏電斷路器喪失了漏電保護(hù)的功能。那么,是什么原因造成漏電斷路器頻繁的誤動(dòng)作?筆者通過研究分析,認(rèn)為存在的主要問題有:

  (1) 安裝使用的環(huán)境及條件達(dá)不到要求;

  (2) 額定漏電動(dòng)作電流及分?jǐn)鄷r(shí)間選配的不合理;

  (3) 保護(hù)方式不完善;

  (4) 其它原因。

  下面筆者就存在的問題及其原因進(jìn)行粗淺的探討與分析,并提出應(yīng)采取的措施。 

  一、安裝使用的環(huán)境及條件達(dá)不到要求 

  《農(nóng)村低壓電力技術(shù)規(guī)程》第4.1.2、4.1.4條和生產(chǎn)廠家提供的《使用說明書》、對漏電斷路器安裝使用的環(huán)境及條件有了明確定規(guī)定:“漏電保護(hù)器安裝場所的周圍空氣溫度,最高為+40℃,最低為-5℃,海拔不超過2000m,對于高海拔及寒冷地區(qū)裝設(shè)的漏電保護(hù)器可與制造廠家協(xié)商定制?!?“漏電保護(hù)器的安裝位置,應(yīng)避開強(qiáng)電流電線和電磁器件,避免磁場干擾?!薄?/FONT>安裝場所附近的外磁場在任何方向不超過地磁場的倍?!?

  根據(jù)筆者目前掌握的情況看,漏電斷路器安裝使用的環(huán)境及條件達(dá)不到上述要求的主要原因是:

  (1) 現(xiàn)選用的漏電斷路器,并非是按照我國北方氣候條件與制造廠家協(xié)商定制的。我國北方冬季氣候寒冷,氣溫低且持續(xù)時(shí)間長。低溫,可使漏電斷路器的制造材料收縮,變硬發(fā)脆,使機(jī)械性能和電性能變壞,特別是電子元件可能失去原有功能,導(dǎo)致誤動(dòng)或拒動(dòng)。

  (2) 有部分低壓線路與60KV或10KV線路交叉穿過;有大部分的是與計(jì)費(fèi)電能表(還有一部分與補(bǔ)償電容器)安裝在同一箱內(nèi)。根據(jù)電工原理右手螺旋定則可知:載流導(dǎo)體的四周伴有與電流成正比的交變磁場,而且愈靠近載流導(dǎo)體磁場強(qiáng)度愈強(qiáng),因此位于強(qiáng)載流導(dǎo)體附近漏電斷路器中的零序電流互感器就會形成磁分路,從而打破了原有的磁平衡狀態(tài);電磁器件(如變壓器)是用高導(dǎo)磁材料制成的器件,或者根本就是帶有極性磁場的器件,所以靠近該器件的漏電斷路器中的零序電流互感器,同樣會喪失磁平衡狀態(tài),導(dǎo)致漏電斷路器的誤動(dòng)作。

  (3) “兩線一地制”供電,由于利用大地作為一相導(dǎo)體,所以三相導(dǎo)體的幾何位置極不對稱,因此就產(chǎn)生了較大的不平衡電磁場,從而對漏電斷路器中的零序電流互感器產(chǎn)生電磁感應(yīng)和靜電感應(yīng),導(dǎo)致漏電斷路器的誤動(dòng)作。

  針對以上存在的問題,應(yīng)采取的措施:

  (1) 與制造廠家聯(lián)系協(xié)商,定制能夠在-20℃及以下氣溫條件下正常工作的;

      (2) 與制造廠家聯(lián)系協(xié)商,定制具有抗磁場干擾功能的漏電斷路器(加裝屏蔽裝置);

  (3) 現(xiàn)場施工人員可在安裝漏電斷路器之前,用磁針判斷擬定的安裝位置所受外磁場干擾的程度,以便調(diào)整。

  二、額定漏電動(dòng)作電流及分?jǐn)鄷r(shí)間選配的不合理

  1. 額定漏電動(dòng)作電流選配不合理

  《農(nóng)村低壓電力技術(shù)規(guī)程》第4.4.1和4.6.1條規(guī)定:“漏電總保護(hù)在躲過電力網(wǎng)正常漏電情況下漏電動(dòng)作電流應(yīng)盡量選小,以兼顧人身和設(shè)備的安全。漏電總保護(hù)的額定動(dòng)作電流宜為可調(diào)檔次值?!薄鞍惭b漏電總保護(hù)的低壓電力網(wǎng),其漏電電流不應(yīng)大于保護(hù)器額定漏電動(dòng)作電流的50%,達(dá)不到要求時(shí)應(yīng)進(jìn)行整修?!?

  根據(jù)以上規(guī)定可知,既要躲過電力網(wǎng)的正常漏電電流,還要保證這一電流不大于總保護(hù)器額定漏電動(dòng)作電流的50%,是選擇漏電總保護(hù)器額定漏電動(dòng)作電流的關(guān)鍵。電力網(wǎng)的正常漏電電流,系指非故障情況下各相對地以及其它因素形成的泄漏電流,它是由容性泄漏電流和阻性泄漏電流所組成。

  (1) 容性泄漏電流。電力網(wǎng)在正常情況下,相線與大地之間以空氣作為絕緣介質(zhì),形成了分布電容,該分布電容在交流電的作用下,就產(chǎn)生對地電容電流。對于低壓電力網(wǎng)而言,電壓低、網(wǎng)絡(luò)短,各相對地的分布電容相差不大,故容性泄漏電流可忽略不計(jì)。

  但是,對于采用“兩線一地制”供電所產(chǎn)生的不利影響,則必須認(rèn)真對待。因?yàn)椤皟删€一地制”供電,不但會產(chǎn)生較大的不平衡電磁場,而且非接地相(指架空的兩相)對地還形成了一個(gè)電容電流,這一對地的電容電流IC沿線路在“地”中流動(dòng),并隨著線路長度的增加而加大。由于“兩線一地制”的工作接地與穿過漏電斷路器中零序電流互感器的中性線(零線),使用同一個(gè)接地裝置,所以這一容性電流,可使中的零序電流互感器感應(yīng)出容性泄漏電流,從而導(dǎo)致漏電斷路器誤動(dòng)作。

  (2) 阻性泄漏電流,是指帶有一定電壓的相線通過對地的絕緣介質(zhì)(比如絕緣子、聚乙烯絕緣層等)表面向大地泄漏的電流。就低壓電力網(wǎng)而言,相對地的絕緣電阻,由于受氣候條件和空氣中導(dǎo)電塵埃的影響,阻值波動(dòng)較大,且三相相差懸殊,特別是單、三相混合供電的TT系統(tǒng)及TN-C系統(tǒng),尤為顯著??梢?,由容性泄漏電流和阻性泄漏電流形成的電力網(wǎng)正常漏電電流,是一個(gè)受多種因素影響、不斷變化的量。而部分工作人員,在選擇額定漏電動(dòng)作電流時(shí),卻忽視了這一正常漏電電流的存在,故導(dǎo)致漏電斷路器頻繁的誤動(dòng)作。針對這一問題,筆者認(rèn)為應(yīng)采取以下措施:

  a. 根據(jù)上述規(guī)程的規(guī)定和《使用說明書》提供的資料,應(yīng)選擇具有“動(dòng)作電流三檔可調(diào)”功能的漏電斷路器。因其額定漏電動(dòng)作電流分為三檔可調(diào)且范圍較大,所以能夠滿足漏電動(dòng)作電流的選擇及條件;

  b. 工作人員應(yīng)在安裝漏電總保護(hù)的低壓電力網(wǎng)送電之前,使用1000V兆歐表,分別測量各相及中性線對地的絕緣電阻,其絕緣阻值應(yīng)達(dá)到要求并基本平衡,若相差懸殊,則應(yīng)查找原因并進(jìn)行處理;

  c. 工作人員應(yīng)在安裝漏電總保護(hù)的低壓電力網(wǎng)送電之后(不帶負(fù)載),使用毫安表測量電力網(wǎng)的正常漏電電流;

  d. 根據(jù)現(xiàn)場所測的正常漏電電流IZO,按照IZO≤0.5I∑D(I∑D-漏電總保護(hù)的額定漏電動(dòng)作電流)這一規(guī)定,選取漏電斷路器的額定漏電動(dòng)作電流。

  2. 分?jǐn)鄷r(shí)間選配不合理 信息來自:輸配電設(shè)備網(wǎng) 定漏電動(dòng)作電流的同時(shí),還應(yīng)根據(jù)以確定的保護(hù)方式合理選配分?jǐn)鄷r(shí)間。為此,《農(nóng)村低壓電力技術(shù)規(guī)程》第4.5.3條做出了明確規(guī)定:“低壓電力網(wǎng)實(shí)施分級保護(hù)時(shí),上級保護(hù)應(yīng)選用延時(shí)型保護(hù)器,其分?jǐn)鄷r(shí)間應(yīng)比下一級保護(hù)器的動(dòng)作時(shí)間增加0.2s?!边@就說,根據(jù)保護(hù)的方式、隨著保護(hù)范圍的擴(kuò)大,漏電保護(hù)動(dòng)作的時(shí)間應(yīng)按照0.2s這個(gè)階梯增加,而不應(yīng)該選擇統(tǒng)一的、一個(gè)動(dòng)作時(shí)間的漏電斷路器。這樣做可得到以下好處:

  (1) 能將事故設(shè)備就近從電網(wǎng)中摘除,免得株連其它正常設(shè)備的用電;

  (2) 防止越級跳閘,擴(kuò)大事故面;

  (3) 還可作為下一級漏電保護(hù)的后備保護(hù)。

  三、保護(hù)方式不完善

  《農(nóng)村低壓電力技術(shù)規(guī)程》第4.2.1 、4.2.3和第4.2.4條規(guī)定:“采用TT系統(tǒng)的低壓電力網(wǎng),應(yīng)裝設(shè)漏電總保護(hù)和漏電末級保護(hù)。對于供電范圍較大或有重要用戶的低壓電力網(wǎng)可酌情增設(shè)漏電中級保護(hù)。”“漏電中級保護(hù)可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)分布情況裝設(shè)在分支配電箱的電源上?!薄奥╇娔┘壉Wo(hù)可裝在接戶或動(dòng)力配電箱內(nèi),也可裝在用戶室內(nèi)的進(jìn)戶線上?!?nbsp;

  目前,部分地區(qū)采用的保護(hù)方式為:裝設(shè)有漏電總保護(hù)和漏電末級保護(hù)(保護(hù)的范圍僅限于居民照明的單相供電網(wǎng)絡(luò)),未裝設(shè)漏電中級保護(hù)。這種不完善的保護(hù)方式,對于單、三相混合供電的低壓電力網(wǎng)來說,存在著以下死角和弊端:

  (1) 如前所述,漏電總保護(hù)的額定漏電動(dòng)作電流是按照躲過正常漏電電流這一原則確定的,故額定漏電動(dòng)作電流較大。由于部分用電設(shè)備未裝設(shè)漏電末級保護(hù),所以當(dāng)發(fā)生人身觸電事故時(shí),漏電總保護(hù)極有可能拒動(dòng)。

  (2) 當(dāng)未裝設(shè)漏電末級保護(hù)的任一用電設(shè)備發(fā)生接地故障時(shí),漏電總保護(hù)都會無選擇的動(dòng)作,這無疑擴(kuò)大了事故停電的范圍,同時(shí)也不利于事故點(diǎn)的查找。

  針對目前存在的這個(gè)問題,應(yīng)采取的措施就是:按照規(guī)程的規(guī)定完善漏電末級保護(hù),增設(shè)漏電中級保護(hù)(視網(wǎng)絡(luò)實(shí)際情況而定),不留死角、消除弊端。

  四、導(dǎo)致漏電斷路器(漏電總保護(hù))誤動(dòng)、拒動(dòng)或不動(dòng)作的其它原因

  (1) 漏電斷路器在安裝使用過程中若遭受劇烈碰撞或震動(dòng),會造成整體結(jié)構(gòu)松動(dòng)、操作機(jī)構(gòu)失靈,導(dǎo)致誤動(dòng)作。

  (2) 漏電斷路器負(fù)載側(cè)的中性線(零線)重復(fù)接地,會使正常工作電流經(jīng)接地點(diǎn)分入地,導(dǎo)致漏電斷路器誤動(dòng)作;另外,在某些條件下,如果用電設(shè)備發(fā)生漏電故障,漏電電流的一部分經(jīng)接地點(diǎn)分流,其綜合結(jié)果使漏電電流的差值變小,如果此值小于漏電斷路器的額定漏電動(dòng)作電流,則會導(dǎo)致漏電斷路器拒動(dòng)。

  (3) 將三級漏電斷路器,誤用于三相四線供電網(wǎng)絡(luò)中,由于中性線(零線)中的正常工作電流不流經(jīng)零序電流互感器,所以當(dāng)啟動(dòng)單相負(fù)載時(shí),漏電斷路器就會動(dòng)作。

  (4) 當(dāng)人體同時(shí)觸及負(fù)載側(cè)的兩條線時(shí),人體實(shí)際上成為了電源的負(fù)載,因此漏電斷路器不會提供安全保護(hù)。

  (5) 當(dāng)人體同時(shí)觸及負(fù)載側(cè)帶電的某一相線或中性線、斷線的兩端時(shí),人體實(shí)際上成為一個(gè)串接在該回路中的電阻,因此漏電斷路器不會提供安全保護(hù)。 

  針對上述諸多其它原因,應(yīng)采取的措施有:

  (1) 安裝前認(rèn)真檢查漏電斷路器的電壓、電流和規(guī)格是否與被保護(hù)線路(或設(shè)備)一致,其額定漏電動(dòng)作電流是否滿足要求;

  (2) 按照規(guī)程規(guī)定和《使用說明書》的要求,進(jìn)行安裝接線; 

  (3) 學(xué)習(xí)掌握、宣傳普及、正確安裝使用漏電斷路器的知識和相關(guān)規(guī)定;

  (4) 通過宣傳讓廣大用戶知道,即使安裝使用了漏電斷路器,由于它對特定的觸電方式不會提供安全保護(hù),所以不能認(rèn)為萬無一失,并產(chǎn)生麻痹大意的思想。 

  五、安裝后的現(xiàn)場檢測

  安裝后的現(xiàn)場檢測,是漏電斷路器作為漏電保護(hù)投運(yùn)前一項(xiàng)必不可少的重要環(huán)節(jié)。為此,《農(nóng)村低壓電力技術(shù)規(guī)程》第4.6.4條做出了明確規(guī)定:“保護(hù)器安裝后應(yīng)進(jìn)行如下檢測:帶負(fù)荷分、合開關(guān)3次,不得誤動(dòng)作;用試驗(yàn)按鈕試驗(yàn)3次,應(yīng)正確動(dòng)作;各相用試驗(yàn)電阻接地試驗(yàn)3次,應(yīng)正確動(dòng)作?!?

  進(jìn)行安裝后的現(xiàn)場檢測,其主要目的:

  (1) 考核該漏電斷路器抗沖擊電流的能力是否滿足使用的條件及要求;

  (2) 通過試驗(yàn)按鈕模擬人體觸電情況,檢測該漏電斷路器動(dòng)作的可靠性;

  (3) 在現(xiàn)場各項(xiàng)實(shí)地參數(shù)的基礎(chǔ)上,通過使用試驗(yàn)電阻接地,檢測該漏電斷路器動(dòng)作的可靠性。

  因由此可見,只有完成以上的檢測項(xiàng)目并全部合格后,投運(yùn)的方能夠安全可靠的運(yùn)行。

  漏電保護(hù)是一項(xiàng)利國利民、保證用電設(shè)備及人身及安全的重要技術(shù)措施,正確的安裝使用漏電保護(hù)器固然重要,處理解決目前存在的問題、不留死角消除隱患的工作也同樣重要,并應(yīng)引起我們的高度重視。否則,電力企業(yè)可能要承擔(dān)事故的主要責(zé)任、部分責(zé)任或連帶責(zé)任。由于筆者能力有限,以上贅述難免有誤,敬請讀者指正。

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