漏电问题（通用11篇）
漏电问题 篇1
0 引言
随着我国经济建设的发展和人民生活水平的提高,各经济、政治、文化部门重要用电设备不断增加,用电设备和人身安全的保护自然成为了一项至关重要的工作。漏电保护器经历了一般型、脉冲型、鉴相鉴幅型等发展阶段,但是死区问题却依然存在。
1 机械式漏电保护缺陷
漏电流随气候、设备老化或其他条件发生的变化是比较缓慢的,漏电流从一个值过渡到另一个值要几秒甚至儿分钟的时间,即缓变电流,其额定动作值IΔn一般整定为100~220mA。而突变电流总是突然变化,在人畜触电或设备突然损坏时产生,它在瞬间达到其额定动作值IΔn’,IΔn’一般设定在30mA。由于缓变电流和突变电流的额定动作值不同(IΔn>IΔn’),在漏电保护时就需要对这两者区分处理,保证漏电保护器的可靠性和安全性。
针对这种情况,电流脉冲动作式漏电保护方式是比较可取的。机械式的脉冲动作式漏电保护器通常设有两个漏电监视通道,一路用来检测突变电流,另一路用来检测缓变电流,两路的动作整定值不同,缓变动作电流一般整定为100~200mA,突变动作电流一般整定为30~50mA。但是,从整定值我们却不难看出这种机械式漏电保护的一个不足,整定值过大。我们国家标准中规定:一般条件下,交流允许安全电流值为10mA[1]。由于机械式保护受灵敏度、机械脱扣延时、保证不误动作和死区问题等因素的影响,导致其理论整定值远大于交流允许安全电流,从而使人身伤亡依然以大概率出现。另外一个不足在于动作死区问题,下面进行理论分析。
设触电发生在任意一相,如A相,突变电流与线路缓变电流间的相位差角为φ,则φr=0,φL=φ,就可以得到大小为
对于电流脉冲动作式漏电保护,当触电发生时,突变电流汇入线路,缓变电流形成新的漏电电流,其前后的变化量为
取这个变化量ΔI作为漏电保护的动作信号,当ΔI达到整定值时,推动保护装置动作。将式(1)代入式(2)得
因此,当设置Ir为50mA,IL为100mA时,如图一所示,若整定值IΔn’为30mA,则出现了63.9°~139.5°和220.5°~296.1°两个死区范围。当相位差角在这两个角度区间内,即使Ir为50mA,远超过了设定IΔn’值,也不会发生保护动作。
当设置Ir为10mA,IL为100mA时,如图二所示,若整定值IΔn’为10mA,则整个区间都成为死区,保护器拒动作。
从图一、图二即以上分析可以看出:IΔn’值越小,灵敏度越高,但死区范围越大。因此,鉴于机械式电流脉冲动作保护器的灵敏度和死区之间的矛盾,我们推荐一种基于微控制器的漏电保护器,采用逐值检测的算法,利用漏电幅值和相角的变化来判定缓变电流和突变电流的情况,从而正确动作,可以解决上述矛盾。
2 逐值检测法分析
如图三所示,是电网缓变电流曲线,是测得的信号电流,其每一时刻的电流值都是缓变电流和突变电流的矢量和。由于在较短的一段时间内,缓变电流是相对不变的,大小可以等于前一时刻的缓变电流的值,即图三虚线所示,所以在t1到t3的每时刻电流突增值即突变电流就可以计算出来。
逐值检测法指将对应时刻的漏电流值与前一周期对应时刻的缓变电流值相减,我们就可以在每个周期内确定的时刻采样得到有效的信号值ΔI,然后将连续三个周期相对应时刻的ΔI值进行比较处理。这里以第二个采样点为例来阐述,如图四所示。当前采样时刻t21的ΔI与设定值作比较,若大于设定的差值IΔn’(突变电流动作整定值),再判断后续两个周期相对应时刻t22和t23的ΔI值,均大于突变电流动作整定值,则确定是突变电流,发出执行信号,继电器动作;若后续两个周期中相对应时刻t22和t23的ΔI值,如图五所示,均小于突变电流设定动作值,则确定为缓变电流,更新原来缓变电流的记录A为(A+h2),而差值h1可能是干扰信号。一直这样进行下去,记录的缓变电流值达到其动作整定值IΔn时,应发出执行信号,继电器动作,保护设备和人身。
这样就杜绝了死区问题,有效地防止了保护器拒动作和误动作所致人身触电危险的发生。即使有危险发生,也会在超过人体承受的安全电流(大小自行设定,且可更改)之前关断电源,保护人身。
3 结束语
在用电设备种类越来越繁多的今天,因设备带电而引发的触电为数不少。我们迫切需要一种无死区漏电保护器,避免对设备和人身造成危害。重要的是,采用这种方法作漏电保护,对其硬件电路器件的精度要求是很高的,表现为系统精度和零点检测精度。由于实际电网周期不稳定,存在微小波动,集成运放差分放大三极管特性的不完全对称,会导致零点检测存在误差。在设计时必须考虑并采取有效方法避免这些问题,否则达不到漏电保护的灵敏度和精度。还有,上面描述的方法,采样的点数越多,判断就越准确,误动作现象就越少发生,保护器的安全性和可靠性就越高。由此可见,死区是可以预知并解决的,通过这种检测方法可以提高漏电保护器的可靠性和安全性。
参考文献
[1]腾松林,杨校生.触电漏电保护器及其应用[M].北京:机械工业出版社,1994.
[2]国家机械工业委员会.工厂供电[M].北京:机械工业出版社,1988.
[3]陈家文.漏电保护技术手册[M].郑州:河南科技出版社,1996.
漏电问题 篇2
漏电保护器作为最常用的电器已经进入了千家万户的家庭、机关、学校及企业，并且很多接触电器的人都会自己在家安装一些电器产品，那么中国电器交易网就要提醒这些人除应遵守常规的电气设备安装规程外，还应注意以下几点：
1.漏电保护器的安装应符合生产厂家产品说明书的要求。
2.标有电源侧和负荷侧的漏电保护器不得接反。如果接反，会导致电子式漏电保护器的脱扣线圈无法随电源切断而断电，以致长时间通电而烧毁。
3.中国电器交易网在调查中发现安装漏电保护器千万不得拆除或放弃原有的安全防护措施，漏电保护器只能作为电气安全防护系统中的附加保护措施。
4.安装漏电保护器时，必须严格区分中性线和保护线。使用三极四线式和四极四线式漏电保护器时，中性线应接入漏电保护器。经过漏电保护器的中性线不得作为保护线。
5.工作零线不得在漏电保护器负荷侧重复接地，否则漏电保护器不能正常工作。
6.采用漏电保护器的支路，其工作零线只能作为本回路的零线，禁止与其他回路工作零线相连，其他线路或设备也不能借用已采用漏电保护器后的线路或设备的工作零线。
7.专家向中国电器交易网认真说到在安装完成后，要严格按照《建筑电气工程施工质量验收规范（GB50303-2002）3.1.6条款，即“动力和照明工程的漏电保护器应做模拟动作试验”的要求，对完工的漏电保护器进行试验，以保证其灵敏度和可靠性。试验时可操作试验按钮三次，带负荷分合三次，确认动作正确无误，方可正式投入使用。
专家再三提醒中国电器交易网漏电保护器的安全运行要靠一套行之有效的管理制度和措施来保证。除了做好定期的维护外，还应定期对漏电保护器的动作特性（包括漏电动作值及动作时间、漏电不动作电流值等）进行试验，做好检测记录，并与安装初始时的数值相比较，判断其质量是否有变化。
在使用中要按照使用说明书的要求使用漏电保护器，并按规定每月检查一次，即操作漏电保护器的试验按钮，检查其是否能正常断开电源。在检查时应注意操作试验按钮的时间不能太长，一般以点动为宜，次数也不能太多，以免烧毁内部元件。漏电保护器在使用中发生跳闸，经检查未发现开关动作原因时，允许试送电一次，如果再次跳闸，应查明原因，找出故障，不得连续强行送电。
改造“漏电男” 篇3
第一次发现老公是“漏电男”，是在北京路订拍婚纱照的时候。时值初秋，秋老虎正肆虐，老公热，便将外套脱了，只穿着里面的紧身背心，“裸露”在外面的肌肤比较多。负责接待的小姑娘，边向我们介绍，边拿出不同婚纱套餐的样板供我们选择。这时候旁边另一位小姑娘突然伸出手来，捏了捏老公的胳膊，不等我们做出反应，就嬉笑着跑开了。正奇怪着，又跑来一个小姑娘，一过来就伸出兰花指，按了按老公的臂肌，还对我说：“你老公的身材真好！”呃！敢情我们进的是狼窝？母狼窝？
晚上，老公“委屈”地向我提出抗议：“你怎么可以眼睁睁地看着别人‘非礼’我也不出声？”我强忍着笑意，板住脸教训他：“谁叫你穿这么‘性感’引诱人犯罪！活该！”
后来很长一段时间，我们都会在家里上演这个片段，我扮演“色女”非礼他，他呢，马上摆出一个造型，然后我就奉上经典旁白：“老公身材真好！”然后他会低下头做痛苦状：“唉，人长得帅就是没办法！走哪都挡不住！”
这一次“漏电”纯属意外，不是他招惹的，所以，我也直接忽略不计。但他的其他“漏电”作用，却让我很是头疼。
话说某个周末的夜晚，夫妻两个正在温存，他的手机不合时宜地铃声大作，电话那端有个略带醉意、娇滴滴的女人声音在叫着：“磊哥你快过来嘛！我在‘飞天’等了半天你怎么还不过来！”听得我火冒三丈，差点闹家变。为了证明自己的“清白”，老公带着我一起杀到酒吧。到了那里才知道原来是他们公司新来的那女同事在酒吧喝多了，要捉他这个老好人去当司机呢！
凭着女人的直觉，我总觉得这新女同事醉得不是很“单纯”！醉了还能清楚地拨打他的手机，见到我一起出现后还会马上酒“醒”三分，啥胡话都不敢说了。哼，如果不是我和老公一起来，说不定她怎么“借酒行凶”呢！
将那个“霉女”塞进车里送回家之后，我仍是心里堵得慌，忍不住提醒老公：“虽然说同事之间应该互相帮忙，可是也得分个‘度’呀！这大半夜的打电话给别人的老公，也不怕闹误会！”老公仍是神经大条的样子，说：“算啦！她也是出于信任，才会打电话找我的！前些日子她跟我讲过在和男友闹分手，可能是失恋了！”得，这招假失恋、真套“郎”看来是经久弥新呀！
唉，对于他的这种“漏电”，要我如何应对？总不能打击他的热情、叫他从此做个冷漠的人吧？只好采用迂回的手段了！
也巧，他那女同事居然单独约见我，要我“退位让贤”，并列举了N条老公和她“相爱”的证据，如：她有烦恼向他倾诉时，他愿意倾听；她哭泣时，他会给她递上一张纸巾；她要搬家，只是提了一下，老公就过去帮忙；情人节还送了红玫瑰给她……我啼笑皆非，偷偷按下手机的录音功能，将她的“告白”全部录了下来，然后告诉她：“你去公司打听下，看看我老公对其他人是不是也这样！等你确定他只是对你一个人好的时候，你再来跟我谈判不晚！”
回家将录音放给他听，借机开火：“这情人节送红玫瑰的事，你得给我解释清楚！”老公急得直嚷嚷：“情人节那天我给你买了9朵玫瑰，当时看别的女同事桌上都有鲜花，就新来的那个没人送花，我怕她尴尬，所以就分了一支送给她。回来后还跟你解释了为什么只送8朵玫瑰的事，你自己忘了罢了！”其实我记得，可是我仍是假装不记得，几天不给他好脸色。
低压开关漏电保护问题研究 篇4
关键词：低压开关,漏电保护,选择性
低压开关在企业生产中起着十分重要的作用, 它能够保证企业生产设备的正常供电, 因此低压开关对生产设备的保护的可靠度、灵敏度以及准确度对企业的安全生产有着直接的影响。漏电保护是在危险发生时, 为了防止工作人员触电伤亡或者造成爆炸等现象的发生, 而采取切断电源的措施。因此, 为了保证企业生产能够安全顺利的进行, 就必须做好低压开关的漏电保护工作。
1 低压开关漏电保护问题
1.1 漏电电阻检测问题
这种问题主要表现为:当支路的开关发生漏电的情况时, 支路的开关就会没有动作, 总开关会发生误动的情况。漏电电阻检测的原理为:对于常规漏电保护下的总开关, 检测漏电电阻时运用附加直流电压法进行, 而对于支路的开关在进行漏电电阻的检测时, 则运用零序电压法进行。其中附加直流电压法是将直流形式的电压加入到系统中, 将欧姆定律作为检测的依据, 直流电流和漏电电阻之间是反相关的关系, 进而用直流电流的大小来判断电网对地绝缘的基本水平, 这种检测方法对漏电电阻的检测十分准确, 但是却具有较慢的响应速度。零序电压法主要是在中性点不接地系统产生漏电的现象时, 电压就会在中性点处逐渐升高, 进而检测出漏电电阻, 这种方法对漏电电阻进行检测时具有较快的反应速度, 但是准确度较差。
附加直流电压法由于响应速度的限制, 一般只会用在总开关上, 通过三项电抗器对系统进行接入, 中途不能改变电感电流, 在产生漏电的情况下, 最少要20ms才能使电流回到稳定的状态, 相比较来说, 零序电压法能够用较短的时间来完成漏电电阻的检测, 在时间上满足了支路漏电保护的需要, 但是零序电压是一个较多变量的函数, 与其相关的不仅仅只有漏电电阻, 系统电容和系统电压也会对其产生一定的影响, 这样一来, 运用不同的方式和原理来对位于同一系统中的总开关和支路开关进行漏电电阻的检测工作, 使两种开关处于不同的动作状态, 十分容易对漏电保护做出错误的判断。
1.2 选择性漏电保护判断问题
发生这种问题时主要会产生以下现象:在长短线悬殊系统中, 当长线路发生漏电的情况时, 支路开关无动作, 总开关发生误动。运用零序功率的原理来进行选择性的漏电保护, 系统在漏电时漏电支路对零序电压的相位和非漏电支路对零序电压的相位之间是不同的, 利用这种不同来进行选择性的漏电保护, 在漏电支路中, 零序电流要比零序电压延迟90°, 而在非漏电支路中, 零序电流要比零序电压提前90°。按照生产作业在产生漏电时的情况, 非漏电支路的电容和电流是与本支路的电容电流相同的, 非漏电支路的电容电流的总和是漏电支路的电容电流, 在只有支路的情况下, 当较长的支路发生漏电时, 其电容电流等于短支路, 而短支路的电容电流则是零, 这样一来就无法对正确的值进行判断。
1.3 断路器主辅触点不同步问题
产生这种问题的主要现象为:在对总开关和分路开关进行闭合时, 总开关会出现跳闸漏电的情况, 分开关会出现漏电闭锁的情况。支路开关产生漏电闭锁的原理主要是在断路器保持断开的状态下, 断路辅助触点通过电抗器将直流的电源接入到负载侧, 一旦负载侧出现漏电的情况, 直流电源就会形成一个通路, 综合保护器就会产生漏电闭锁的情况, 而且组织断路器进行闭合。当断路器产生闭合时, 断路器的辅助触点就会断开, 造成直流回路的断开, 造成这种现象的原因主要是断路器的主触点与辅触点之间无法达到同步而导致开关发生误动。一旦出现辅助触点与主触点的时间不一致的情况, 并且达到一定的值后, 导致支路开关出现漏电闭锁的问题, 就极其发生总开关漏电跳闸的现象。
2 针对低压开关漏电保护问题的改进措施
2.1 对漏电电阻的检测一致采用零序电压法
在防爆型的低压漏电保护装置中, 对于总开关和支路开关的漏电电阻的检测方法要保持一致, 即全部采用零序电压法进行检测, 既能够满足低压开关漏电保护对响应速度和检测准确度的要求, 又能够避免系统的电压和电容对检测造成影响。
2.2 提升漏电保护的全面性
由于单纯的零序电压法的原理有一定的限制性, 因此, 我们可以将多种原理进行结合, 最终做出正确的决策, 利用智能的转换, 提升漏电保护的全面性, 提高了低压开关漏电保护工作的效率和质量。
2.3 将开关中的常闭触点串接在直流回路和断路器的辅助触点中
通常情况下, 低压开关都会有额外的常闭触点, 我们只需将这些额外的常闭触点的头部在直流回路和断路器的辅助触点中进行串接, 就能够有效地解决断路器中的主触点和辅触点无法同步的问题。
2.4 将交流回路与直流回路分开
将直流回路和交流回路进行分开, 然后采用小容量的电容作为隔直电容, 并将其在电抗器的上端进行改接, 就能够很好地解决漏电跳闸的问题, 这种做法需要制造商在对低压开关进行设计时进行一一的改进。
3 结论
企业生产中的低压开关漏电保护问题是保证生产安全顺利的进行的基本条件, 因此企业必须要给予足够的重视, 对漏电保护装置的质量以及运行方面进行严格的控制, 提高漏电保护检测的准确性和灵敏度, 并在漏电保护装置出现问题时, 仔细分析低压开关漏电保护中所存在的一些问题, 并作出相应的解决方案, 对装置和漏电保护的检测方法进行改进, 确保装置的正常运行和企业的安全生产。
参考文献
[1]闫军.论煤矿井下低压馈电开关的漏电保护[J].科技与企业, 2012 (11) .
当热水器漏电时 篇5
在湖北省质监局对武汉市100户居民进行的抽查中，有高达65%的家庭存在不同程度的用电安全隐患：没有接地线，接地不良，开关、插座老化，装修时火线、零线接错，家庭用电超负荷，超安全期限使用电热水器。河北省消费者协会组织了一次居民家庭用电环境调查活动，在石家庄市100户被调查家庭中，用电环境达标的仅21户，其余79户都存在不同程度的安全隐患，比率高达79%。其中，家庭无地线或接地不可靠的，占被调查总数的53%；使用年限较长的楼房，超过46%的家庭线路老化；36%的家庭零线、火线、地线安装位置不符合国家要求；35%的家庭电源线路及开关插座布局不合理；52%的家庭厨卫设施用电无防潮、防水设置。
建议：
1.选购具有3C认证的产品或有良好安全预警技术和防环境漏电装置的热水器。
2.保证接通电热水器的电线规格、载流量符合容量要求。
3.选用型号、性能与电热水器相匹配并防水的插座，不要使用劣质插线板和电器开关。
4.应有牢固可靠的接地装置。
5.如果楼内的电线、电器设备使用年限较久，应进行全面的安全检查、检修和必要的更换，不可以超安全期限使用。
漏电问题 篇6
1 在电力系统当中出现漏电保护需要满足的条件
首先, 需要有漏电闭锁以及漏电跳闸两种功能, 并且要对电网中的绝缘状态进行随时监控和掌握。其中漏电闭锁的条件为电阻值要低于1140V为20kΩ以及660V为11kΩ停止合闸;漏电跳闸的条件为电阻值要低于140V为20kΩ以及660V为11kΩ开始动作。其次是漏电保护必须具有高度的时效性以及可靠性, 另外还要具有一定的可选择性, 一旦出现了短路造成的接地线故障, 需要成为对短路进行适当保护的后备力量。
2 当前附加直流电检测法的具体保护方式
当前大部分地区使用的对低压馈电开关进行漏电保护的主要方式都是附加直流检测法以及零序电流保护法, 其中附加直流检测法漏电保护的主要原理如图1所示。
从图1当中我们可以发现, 整流直流电电源 (也就是附加电源) 当中电流负极经过灵敏电流继电器 (J) 以及零序电抗器 (L) 以及三相电抗器 (S) 到达了三相电网, 对应的直流电电源正极直接接地线, 对应的直流电电流借助电网通过, 与对地绝缘电阻 (R) 形成完整通路。另外电容 (C) 的作用是将直流电进行隔绝, 由于它的电容值相对来说比较大, 因此对交流电形成近似通路的联系。
电网当中的电压等级不相同, 因此需要对其进行不同程度的直流电电压的施加才能最真实地反映出其绝缘情况, 将6千伏的电网作为讨论案例, 它的绝缘电阻以及附加直流电源电压之间具体的测试数据可以见下表 (表1) , 通过这样的方式测试得到的电网中对地绝缘电阻值可以称为是直流电阻;而借助交流电方法所测试得到的绝缘电阻可以称作是交流电阻。经过对很多数据进行研究, 都可以发现, 绝缘直流电的电阻值相比交流电的电阻值要大很多, 因为人身触电或是单相接地当中的电流值基本上是取决于整个电网与地线相连的交流电阻阻抗的具体大小。因此从下表当中我们也可以发现, 由于附加直流电的电压不断升高, 测试得到的直流电的绝缘电阻也会更加与实际值接近。
3 造成漏电保护的可靠性和安全性出现问题的原因以及解决措施
3.1 正极和负极连接相反。
我国目前在规章制度当中还没有直接针对附加直流电源提出具体的要求, 因此各个电气设备的生产单位会选择将其正极直接与供电系统相连接, 相对的将负极与大地相连接, 另外一些单位则将负极与供电系统相连接, 相对的将正极与大地相连接。假如出现了这样的情况, 那么检查漏洞保护时就会出现一系列的误动作或是其它问题, 造成不稳定的情况。此时可以借助万用表来对馈电开关进行测量, 并且及时保护其整流桥极性, 及时进行合理地调整。
3.2 进行辅助的接地极并没有与地线相连或者与地线相连的电阻偏大。
假如在电力系统当中与地线相连的电阻比较大, 很可能造成漏电保护系统没有动作。那么可以把辅助接地极与地线相连接, 进而扩宽接地线的实际直径, 通过这样的方式直接降低接地极一端的电阻数值。
3.3 在低压供电的电力系统当中各个馈电开关中的检测电源电压不同。
这种情况下, 电力系统当中各个馈电开关上的附加直流电检测出的电压不同, 就很可能会造成整个漏电保护系统无法正常稳定地工作。因为各个生产单位所选择并使用的电子材料存在一定的区别, 因此附加直流电电源当中的电压自然也有所区别, 有一部分是24伏, 而另一部分可能是36伏。这种差距如果比较小, 可以进行防范和修改, 但是如果在同样的一个供电系统当中出现了两台电压差在20%以上的附加直流电源馈电开关, 那么就可能造成检查漏洞的保护单元无法进行稳定的工作。通常, 在干线或者是单支路的接线方式供电网环境下, 借助附加直流电电源的检测方法可以在最短的时间内发现电网当中对地绝缘电阻出现的变化, 进而尽快完成漏电保护。而在多支路的接线方式供电网环境当中, 因为多支路对地电阻存在一定的并联关系, 而且还随着并联支路数量的多少而发生变化, 因此通过附加直流电电源的检测方法无法得到电网连接地线的最准确绝缘电阻数值, 这一方法自然就失去了意义。
总的来说, 电网的对地电容不会影响到附加直流点的检测结果, 自然也不会对漏电闭锁的动作电阻值产生影响;另外, 在附加直流电电源当中存在电容电流, 那么就可以对整体的供电单元进行漏电电流的补偿, 对人身触电产生的电流也比较小, 等同于借助人力切实降低了故障的程度, 从另一个角度来看, 也降低了故障可能带来的危险和经济损失;最后, 整套运转动作具有高度的整体性, 并且数值也相对比较简单, 操作也十分简便, 可以得到更加广泛的使用;它还可以非常直接地反映出整个电网的对地绝缘情况。
结束语
无论是在哪种类型的单位当中, 电力系统都是非常重要的一部分, 一旦出现漏电就很可能会带来巨大的危险, 不仅不利于工程施工的发展, 严重的甚至可能会对整个电力系统造成严重的损害, 因此必须将漏电保护装置充分地利用起来, 保证用电的安全性以及可靠性。目前, 大部分需要借助电力系统才能运转的单位都已经安置了非常完善的电力保护系统和漏电保护装置。借助本文系统的描述和介绍, 我们对漏电保护特别是附加直流电的保护存在的问题以及解决措施进行了总结, 对于电力工作人员有比较理想的借鉴价值, 在未来的电力系统发展中可以更好地运用。
摘要：在大部分单位电源出现漏电时, 最常见的保护方式就是附加直流检测法以及零序电流检测法两种方式。此次针对附加直流电方法进行系统且全面的讨论分析, 对漏电保护能否实现高度的灵敏性和可靠性进行探讨分析, 并且尝试提出解决方案。
关键词：附加直流电源,漏电保护,分析
参考文献
[1]周颖.矿用电机车直流架线供电保护系统的研究[J].山西焦煤科技, 2015 (1) .
[2]李宗臻, 吴运锦, 李漫漫, 王晓燕, 纪妮妮, 刘爱丽.基于线路参数识别的矿井选择性漏电保护研究[J].煤矿机电, 2015 (1) .
[3]林伟通, 莫兴洋, 李代军, 黄燕飞, 陈全艺, 陈焕兰.井下漏电保护装置选线方法的综述[J].大众科技, 2015 (3) .
[4]夏西进.新型煤矿低压选择性漏电保护研究[J].中国高新技术企业, 2015 (16) .
漏电问题 篇7
低压配电系统中装设漏电保护器是防止电击事故的有效措施之一,也是防止漏电引起电气火灾和电气设备损坏事故的安全技术措施。漏电保护器的安装应充分考虑供电线路、供电方式、供电电压及系统接地运行方式,漏电保护器的安装对低压电网有严格的要求。因此在装设漏电保护器前,应注意对低压电网进行整修、整理,以使低压电网满足安装漏电保护器的技术要求。
1 低压电网装设漏电保护器的技术要求
(1)漏电保护器负荷侧的中性线,不得与其他回路共用。
(2)装有漏电保护器保护的线路和电气设备,其泄漏电流必须控制在允许的范围之内;若泄漏电流大于允许值时,应及时处理不合格的线路和电气设备,或更换绝缘良好的供电线路。
(3)电机及其他电气设备的金属外壳应有保护接地,接地电阻应符合要求。
(4)三相负荷应力求对称供电,尽量减少因不对称负荷引起的不平衡电流。
(5)漏电保护器的保护范围较大时,为便于寻找故障点和缩小故障时的停电范围,应在配电网中的适当地点装设分段、分支开关。
(6)安装前,应检查低压系统的对地绝缘电阻。
2 低压配电网装设漏电保护器前应注意的一些问题
在安装漏电保护器前,对低压电网的整修、整理过程中应注意以下几个问题。
(1)零线不得重复接地。中性点直接接地的配电变压器都在零线的首端即配电变压器中性点处接地,并在零线末端作重复接地。装用保护器后,除了保持在配电变压器中性点处接地外,不能再在系统中将零线重复接地。这是因为低压配电网在正常运行情况下,三相负荷不可能完全平衡,即,而是。即为三相不平衡电流,它经零线返回电源零点,如图1所示。
若零线末端重复接地(如图1中所示),将有经大地返回电源零点,因为,所以,这样在零序电流互感器次级将出现一个电压信号。当的绝对值达到保护器动作电流值时,漏电保护就会发生误动作。(2)保护支线应有各自的专用零线。分级保护或分支保护的每一分支线路必须有自己的专用零线。两相邻分支线路的零线不能相连,也不能任意就近支接,否则就造成误动作而无法正常运行。
图2(a)为两条相邻分支线路,N1、N2为两条专用零线,如果将N1、N2连接起来,则分支线路1必有△经N2线返回电源零点,而分支线路2必有△经N1线返回电源零点,导致零序电流互感器内工作电流平衡的破坏,当的数值达到保护额定动作电流值时,漏电保护器就要误动作。
图2(b)为相邻的动力、照明分支线路,N2为照明支路专用零线,如果因为照明支路N2线离电源零线距离过远而就近从N1线支接,则必有经N1线返回电源零点,造成动力支线上零序电流互感器内部电流平衡的破坏,使漏电保护器动作切断电源。
(3)用电设备的接线应该正确无误。用电设备应正确无误地连接在同一个保护支线回路中,不能像图3中的3、4、5、6那样连接于两个保护支线回路之间,跨接于保护器进出两端或接成一线一地制供用电。
在图3中,支线1、2为相邻两个分支线回路。用电设备1、2投入时,支线1、2正常运行。当用电设备3、4投入时,相当于按下保护器试验按钮而有一试验电流(即用电设备的负荷电流)通过零序电流互感器1TA0、2TA0,使漏电保护器动作,从而切断支线1、2电源。当用电设备5投入时,零序电流互感器1TA0、2TA0都将检测到设备5的负荷电流,使漏电保护器动作,支线1、2电源也都将被切断。当用电设备6投入时,相当于支线2发生接地故障(故障电流为用电设备6的负荷电流),保护器会立即动作,切断支线2电源。
(4)接地装置的正确装设。安装漏电保护器和不安装漏电保护器的用电设备不要共用一个接地装置。低压用电设备装设漏电保护器的作用在于当低压用电设备绝缘损坏而使其金属外壳带电时,能迅速切断电源,防止人身间接触电事故。如图4所示,若未装漏电保护器的电机M1绝缘损坏,这台设备外壳上必然会出现一个对地电压Uk。由于电机M2与M1共用一个接地装置,所以M2的外壳上也将出现对地电压Uk。当操作人员接触到M2带电外壳时即会遭电击,触电电流沿着U1→M1外壳→M2外壳→触电者人体→大地→电源零点。由于触电电流路径不经过M2所装用的漏电保护器,不会动作,故障当然不会排除。
正确的接法是M1、M2各自采用单独的接地装置,并根据现场条件尽可能使两接地体间的距离相隔远些。
(5)接地引下线的正确装设。对于两台变压器并列安装时,一般来说,两台配电变压器都设有单独的工作接地引下线,如图5所示。在安装保护器时,若只将其任意地装在其中的某一根接地引下线上,则当线路或用电设备发生对地漏电故障时,漏电保护器的灵敏度将会下降,甚至发生拒动现象。由图5可知,漏电电流△经大地由工作接地处返回电源时,被分流为,每根接地引下线仅流过部分漏电电流,故使漏电保护器的灵敏度降低。正确的安装方法是只装设一根共用的接地下引线,这样△也只能从这唯一的通道返回电源零点。
3 结束语
低压电网装设漏电保护器既要满足对人员与设备安全保护的需要,也应满足电网供电可靠性与经济运行的要求。漏电保护器对低压电网的要求主要与电网的接地形式及设备的接地保护方式有关,对不符合安装要求的低压电网,在装设漏电保护器前应对电网进行整修、整理。在TN供电系统中,安装漏电保护器时,特别要注意线路中性线的正确接法,即工作中性线(工作零线)一定要穿过漏电电流互感器,而保护中性线(保护零线)决不能穿过漏电电流互感器。另外,安装漏电保护器后,不能撤掉低压供电线路和电气设备的接地保护措施,而应按本文中所述的注意事项进行检查和调整。
摘要：介绍低压配电网安装漏电保护器前应解决的问题及相应的处理方法。
关键词：漏电保护器,中性点,零线
参考文献
[1]孙宝成.配电技术手册.北京:中国电力出版社,2000
[2]林智泉.低压配电系统中漏电保护器的设置.电气时代, 2006(6)
漏电问题 篇8
DC600V直供电列车在运用中常发生供电主回路漏电流过大或接地引起机车保护跳闸(俗称列供接地),中断全列供电,造成客车空调无法正常使用,引起旅客不满和投诉。列供接地如为偶发故障,可通过断开供电钥匙复位处理即可恢复供电,对列车运行的影响不大。如频繁报列供接地或存在固有接地根本无法合闸(在运用现场中经常碰到),机车乘务员、车辆乘务员要分别对各自的机车车辆设备进行排查,根据排查情况作出相应的应急处理——如检查出为机车故障,一般须作更换机车处置。如检查出为车辆故障,则需对故障车辆(部位)作隔离处理或甩挂处置;如排查不出故障部位,在一路接地时只有转另一路维持运行;若两路均接地,则只能隔离机车接地开关实行强行送电,维持运行以保证车辆供电,机车车辆回库后进行彻底检查。
在故障排查中,现有的检查手段只能利用车载漏电监测装置、兆欧表(摇表)和断合闸试验。对客车漏电故障的排查,首先要逐辆车查看漏电监测保护装置看哪辆车发生了绝缘(漏电)报警,25T型及部分25G型客车的监控主机有各辆车的供电报警记录,从工程师车监控主机或利用其中一辆车的触摸屏,可联网查看全列监控,看哪辆客车发生绝缘故障,其他车型则需要一辆一辆车进行巡查以确定漏电车辆;然后通过对故障车辆进行各路负载的断、合试验或是用兆欧表测量各回路绝缘,以判断漏电分支回路,再细查该分支的具体漏电部位。车上找不到漏电处所时,往往还要用兆欧表手工测量全列干线绝缘,看干线绝缘是否存在不良。这种排查方法和手段的缺点是:
1)排查效率低,不能快速定位故障车辆和故障部位。机车与车辆连接,供电系统成为一个整体后,发生机车跳闸故障时,排查范围大,尤其是车辆乘务员对客车的排查,直供电列车中的客车编组一般为19 辆,需逐辆检查客车的漏电监测保护装置是否有报警;没有报警记录时,须断开全列负载,恢复列车供电后逐辆车进行合闸试验,通过对车辆和负载的合闸试验看是否跳闸,从而确定具体的故障车辆和故障部位。一旦故障报警没有记录,或存在多点故障(即多辆车多个部位发生耦合漏电),或无关人员擅自动用车上电器开关中断影响故障排查,则故障的排查难度加大,排查效率低,甚至无法查到故障具体部位。
2)排查目标性差,不能区分漏电跳闸故障是绝缘降低引起还是干扰电流过大引起。DC600V母线的漏电流主要有两个来源,一是负载或电缆绝缘问题引起的漏电流,一是电磁干扰产生的干扰电流,上述两个因素单独作用或综合作用均可能产生对地现象而机车跳闸保护,从行车安全的角度最希望防止的是绝缘不良问题。目前直供电机车和每辆客车上装用的在线漏电监测保护装置,仅采用漏电电流作为检测指标,不直接测量绝缘电阻,不能有效区分接地故障是绝缘降低引起还是干扰引起。一旦接地故障是因绝缘引起,而采取了机车甩开接地保护强行给列车供电的应急措施的话,危害性巨大。
3)排查过程繁琐,操作也不方便。出现列供接地故障后,需要机车乘务员和车辆乘务员共同配合,除了分头对各自设备进行检查外,还要一起协同进行车辆负载的合闸试验,这种试验方式势必造成频繁的断电、送电。有时还需要重新摘解、连接列供连接线。在检测列车干线绝缘或单车绝缘时,须用兆欧表进行手工检测,尤其是对单车各负载回路进行检测时须反复连接不同部位的测量回路,操作过程繁琐。
为解决DC600V直供电列车漏电或接地问题,保证车辆供电的稳定性,不少铁路行业的专家在此方面进行了有关研究,有些研究成果被付诸实施,取得了良好的效果。如将机车上的有源接地统一改为中点接地;对客车漏电检测环节进行改进,增加滤波器衰减共模干扰;在地面DC600V电源中集成绝缘检测模块,直接测量列车干线绝缘。但这些研究普遍是针对列车供电系统的漏电问题特别是电磁干扰问题而开展,不直接测量绝缘电阻;或者只能在地面单一测量全列干线绝缘,不能快速测量单车各负载回路绝缘,且当客车上线运行后只能依靠兆欧表(摇表)测量绝缘,达不到快速测量绝缘排查故障的目的。
1 DC600V客车漏电(绝缘)检测系统的问题研究
1.1 目前装用的客车在线漏电监测保护装置测量原理及存在的局限性
虽然每辆客车上装有在线漏电监测保护装置(当前客车上装用的“DC600V在线绝缘检测装置”,测量的是漏电电流而不是绝缘电阻值,事实上只能称作“在线漏电监测装置”),该装置是按“差流法”的测量原理进行监测和起保护的。图1 为客车在线漏电监测和保护装置示意图。
其测量原理为:用电流传感器JK8 套穿在DC600V的正负线上,JK8检测流经其中的i1、i2以及i3的矢量和,其输出信号A20经LDJC放大后,一路输送给PLC进行检测,以实现漏电的软件保护;另一路在LDJC内部进行阙值比较,如果A20的值大于设定值,LDJC就会断开供电控制接触器KM1、KM2的控制回路,从而实现硬件的漏电保护。
由于JK8检测i1、i2以及i3的矢量和,当绝缘良好时,如果电磁干扰产生的共模电流过大,同样会引起保护动作。
在客车实际运用中,带载运行时客车PLC触摸屏上显示的漏电流值在0 到80m A之间无规律的快速随机变化,有时甚至超出设定值而起保护。
目前车载在线漏电监测保护装置存在的局限性:
(1)车载的漏电监测装置只监测干线漏电流,不能计算和显示绝缘电阻的数值,不能对漏电流中的直流分量(与绝缘相关)和交流分量(与电磁干扰有关)进行区分。当出现列供接地故障,只能判断干线中漏电流过大,不能区分是什么原因引起漏电流过大,即使在绝缘良好的情况下,漏电流也会超出设定值而起保护。而且当同一回路上的正、负线同时出现对地电阻同比例减小时,即使其数值已经超越报警限,装置也不能动作,具有一定的安全隐患。尤其是列车在线上运行出现列供接地故障,若因绝缘问题引起,而错误地甩开机车接地隔离开关对列车强行供电的话,危害极大。
(2)车载的漏电监测装置无法完成接地支路的自动判别,且在供电系统停电状态下不能检测。发生列车接地保护故障时,无法判断是机车故障,还是后部客车故障以及客车的具体哪条支路故障。排查故障时,往往要分头排查,需要进行频繁的拉合闸试验,才能对接地支路粗略定位。这种试验方式势必造成频繁的断电、送电。
(3)由于车载的漏电监测装置不直接测量绝缘电阻,在需要测量绝缘电阻的场合,还得使用兆欧表(传统摇表或数字兆欧表)进行手工测量,而手工测量时须反复连接不同部位的测量回路,操作过程繁琐。
(4)目前机车漏电保护设定值为500m A,客车漏电保护设定值为100m A。按理,客车漏电应单车先于全列起保护,但实际运用中,由于编组客车的逆变器功率开关高频工作和对地布线电容的综合作用,各种漏电流在DC600V母线上耦合和叠加后流向机车,经常发生全列先于单车起保护的现象;而且有时在各辆车单车漏电流均不超标的情况下,机车接地保护装置也会起保护动作。
因此,目前的车载漏电监测和保护装置在使用上仍有一定的局限性,尤其是不利于对接地故障的判断查找和实现预防性的绝缘测量。
1.2 目前的客车绝缘检测方式及存在的不足
正如前文提到的,当前客车上装用的“DC600V在线绝缘检测装置”测量的是漏电电流而不是绝缘电阻值,无法提供车载绝缘检测功能,目前在需要进行绝缘测量的场合,还得依靠兆欧表或其他检测手段来测绝缘。
目前的绝缘检测方式存在的不足:
(1)传统摇表的测量缺点是必须用手摇发电机保证有120转/分的转速才能维持正常的输出电压,测量范围小,误差大,已不能适应当前智能检测的发展。因此,出现了免手摇兆欧表。免摇式兆欧表(包括数字兆欧表)虽然测量上更加便捷,但市场上部分免摇式兆欧表存在的缺点是所施加的恒定直流电压并不是测量标准(行业标准和铁道标准)所要求500V(1000V),而标准所提供的绝缘电阻值最低限度标准是按500V(1000V)电压等级给出的,因此其设计依据存在问题。而且,有如前文所提到的,使用便携式兆欧表时须反复连接不同部位的测量回路,操作过程繁琐。
(2)地面DC600V电源中集成的绝缘检测虽然能快速测量列车干线绝缘,但不能实现对单车各负载回路绝缘的测量。
2列车绝缘和漏电检测的改进思考
2.1 改进漏电监测功能
改进思路:(1)对源头的电磁干扰源进行抑制。可以采取改进逆变器的性能,如采取软开关技术;在逆变器输入端增加(改进)滤波电路,抑制DC600V母线中的共模干扰电流;并尽可能采用输入/输出隔离的逆变器等手段。(2)对漏电监测装置进行改进,提高其测量准确度和保护可靠度。(广州车辆段周工的思路是对现在的电流型传感器,改进为电压型传感器进行检测判断;是否还对滤波环节进行改进,或加比较电路进行改进,有待论选)
2.2 改进绝缘检测功能
改进思路:(1)快速检测客车单车绝缘。在每辆客车上DC600V进线总线处加装可直接测量绝缘电阻的专用检测装置,并对客车供电电路进行相应改进,通过配电柜上的各负载开关可选择建立绝缘检测装置与所需测量的负载回路,只需简单断合负载开关即可立刻测出各支路、各负载的绝缘电阻值。(2)快速检测列车干线绝缘。在给编组客车集中供电的装置(如机车DC600V电源、地面DC600V电源)中嵌入专用绝缘电阻检测装置,或使用便携式的绝缘电阻检测仪器,实现对干线绝缘的快速检测。(为与铁道部现采用的绝缘测试和合格评判标准相一致,建议使用直流500V(1000V)恒压作为测试电压基准。)
图2和图3分别为改进前和改进后的车载漏电绝缘检测示意图。
加装的车载绝缘电阻检测装置可采取离线式和在线式两种测量方案。
(1)离线式的绝缘检测
在车辆供电工况时绝缘电阻检测装置不工作,仅利用现有的在线漏电监测保护装置进行漏电监测和保护,在停电工况绝缘电阻检测装置才可启动进行测量。直接把车上DC 110V向绝缘电阻检测装置供电。
需要进行绝缘电阻检测的场合,如绝缘故障排查、库内预防性的单车绝缘测量,先将客车外部电源断电,打开本装置的测量开关。逐一分合客车配电柜各负载开关,即可测出各回路绝缘电阻值。
离线式的绝缘检测装置技术上实现难度和成本较低。离线式的绝缘检测仪表在国外已经普遍装车使用,如西门子公司生产的DJ1交直交机车及其他机型上均被采用。
(2)在线式的绝缘检测
在车辆供电工况时绝缘电阻检测仪同时工作,实时测量DC600V绝缘。当列车供电系统出现故障停电时,绝缘电阻检测仪仍能投入进行实时检测。
在线式的绝缘检测装置技术上实现难度较大、成本较高,
但功能最为强大。如采用漏电流测量原理的技术并设计有保护和报警功能,则可取代现在所装用的漏电监测保护装置;如采用其他测量原理进行设计,由于铁道部要求每辆客车均装用漏电监测报警装置,还不能取代,需协同工作。
3改进预期效果分析
3.1 实现快速的故障排查
当列车出现列供接地故障时,(如在机车上也加装绝缘电阻检测装置)机车乘务员迅速启用机车上的绝缘检测仪对列车的DC600V干线进行绝缘检测,如果测得的绝缘电阻值过低(超标),判断为后部车辆绝缘故障,通知车辆乘务员处理;否则为机车故障或者是干扰电流过大引起的接地故障。
如果为车辆绝缘故障,车辆乘务员应先通过原有漏电监测保护装置查看哪辆车有报警,确认具体的故障车后,在故障车通过车载绝缘检测装置进行快速绝缘检测。可首先测量整车绝缘是否合格,如不合格,逐一断负载进行绝缘检测,如果断到哪个负载时发现绝缘仪显示值突然大幅上升,即判断为该路负载有问题。亦可反过来测量,在故障车先断全车负载,逐一合负载进行绝缘检测,如果合到哪个负载时发现绝缘仪显示值突然大幅下降,即判断为该路负载有问题。
通过上述方法,可快速排查出列供接地是干扰引起还是绝缘低引起,避免绝缘低而强行给列车供电带来的危害,并可快速排除出故障车的具体绝缘不良部位。
3.2 实现快速的库内预防性绝缘测试
在客车上加装车载绝缘电阻检测装置并对客车电路进行适当改造后,配合客车负载各分路开关,只需简单操作配电间电源控制柜上的一系列配电开关,即可快速测出各负载回路的绝缘电阻值。
在地面DC600V电源中加装专用绝缘电阻检测装置,或使用便携式绝缘电阻检测仪,可快速测量干线绝缘。
4总结与后续研究探讨
1)在绝缘电阻检测装置中集成环境湿度检测,在提供绝缘电阻值显示同时提供湿度值;绝缘不合格时,装置亮红灯报警。
2)研究绝缘电阻大小与漏电保护设定值的关系。根据绝缘电阻大小,结合温度、湿度等环境参数综合判据,合理设定漏电保护装置的保护值,如绝缘良好的情况下可设定较高的漏电保护整定值,使漏电保护装置始终工作在最合理模式。
3)车载绝缘电阻检测装置的测量数据,通过列车和车辆网关,送入记录仪记录和给PLC进行综合判断,同时可在PLC界面进行联网调阅。
参考文献
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漏电电流的测试 篇9
漏电保护器俗称漏电开关, 它多用于1kV以下的低压配电系统, 是用于在电路或电器绝缘受损发生对地短路时防人身触电和电气火灾的保护电器, 一般安装于每户配电箱的插座回路上和全楼总配电箱的电源进线上, 后者专用于防电气火灾。
漏电保护器在反应触电和漏电保护方面具有高灵敏性和动作快速性, 是其他保护电器, 如熔断器、自动开关等无法比拟的。当人身触电或电网泄漏电流超过规定值时, 漏电保护器能在极短的时间内迅速切断故障电源, 以避免触电事故的发生, 保护了人身及用电设备的安全。
2 电流型漏电保护器的工作原理
图1为漏电保护器的工作原理。电流型漏电保护器分为二极、三极、四级等规格, 它主要由零序电流互感器、漏电脱扣器、试验装置等组成。其关键部件是零序电流互感器5, 它由铁芯和绕在铁芯上的二次线圈组成检测元件, 电源相线和中性线穿过环形铁心构成了互感器的一次线圈N1, 缠绕在环形铁芯上的绕组构成了互感器的二次线圈N2, 正常情况下, 通过零序电流互感器一次线圈电流的相量和为零, 二次侧感应电流也为零, 驱动机构不动作;当用电设备绝缘损坏发生漏电时, 如果人接触带电部分, 人体通过大地形成回路漏电保护器中的零序电流互感器一次线圈流过电流的向量和不等于零 (电气回路有不平衡电流流过) , 二次侧将感应出信号来, 当信号电流达到漏电动作电流时, 便会通过漏电脱扣器使开关迅速自动断开电源, 起到漏电保护作用。
1.试验电阻;2.试验按钮;3.断路器;4.漏电脱扣器;5.零序电流互感器;6.电动机;7.电灯负载
在电源回路中串接一个相似人体阻值的对地电阻, 按下实验按钮, 电源便会从负载火线经按钮通过电阻回到零线, 这时模拟人体触电, 达到人体导通电流后, 漏电开关动作自动断开电源。
为了保证人身安全, 额定漏电动作电流应不大于人体安全电流值, (国际上公认30mA为人体安全电流值) , 所以防止直接接触带电体保护的动作电流值为30mA。
3 漏电保护器应用范围
(1) 安装在水中的供电线路和设备。
(2) 安装在潮湿、腐蚀性等场所的电气设备。
(3) 移动式电气设备, 手持电动工具。
(4) 建筑施工工地的电气施工设备。
(5) 临时用电的电器设备。
(6) 建筑物中的各种插座回路等, 都应安装漏电保护器。
4 漏电电流的测试线路
4.1 测试线路
测试线路如图2所示。采用二极漏电保护器。
进行漏电电流检测, 需专用的仪表模拟设备发生漏电时的情况。
对于家用普通的电流型漏电保护器采用一个合适的电阻将相线对零连接的方式来进行测量。由图可知, 发生漏电时, 零序电流互感器一次线圈流过电流的向量和为I0=I1—I2 (I1为流过相线的电流, I2为流经中性线的返回电流) , 这个差值即为剩余电流值I0。将可变电阻RP接在负荷侧的带电导体和外露可导电部分之间。电流随可变电阻RP的减小而增大, 当RP减小到一定值时, 剩余电流值I0高于额定剩余动作电流值IΔn (即额定漏电动作电流) (即30mA时) , 使漏电断路器人为的跳闸。
4.2 漏电保护器跳闸原因
漏电器跳闸的原因有很多种, 比如用电器接地不良, 线圈积灰、潮湿, 零线和接地保护线混接, 线路短路及过载等。本测试线路属于没有经过漏电器的线却同经过了漏电的线构成回路这种情况, 采用漏电保护器要经常检查漏电保护器在漏电时动作是否可靠, 这样才能保护人身及用电设备的安全。
摘要：本文介绍了漏电保护器的应用范围, 详细分析了电流型漏电保护器的工作原理, 绘出了实际测试线路图, 着重论述了漏电电流的测试原理及测试方法, 为实际测试漏电电流提供了科学的理论依据。
关键词：漏电电流,漏电保护器,漏电动作电流,漏电保护器跳闸
参考文献
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[2]李俊.供用电网络及设备[M].中国电力出版社, 2005, 1.
漏电限流保护安全插座 篇10
【关键词】安全插座；漏电；限流
一、前言
本人从事多年的学生电工电子实习教学，经常感受学生通电实习安全的压力，总是担心学生出现短路、漏电或者是电子元件烧坏等危险情况的发生。一方面是学生要学习专业知识，需要大量的动手通电时间实践，另一方面是教师担心学生通电安全，希望学生减少通电时间，为改善这种矛盾的出现，决定改进设备设施，一方面是增强总电源短路、漏电保护的灵敏度，另一方面是设计一个安全电路，安装在学生每一个工位插座里面，实现各个工位的漏电保护、限制负荷用电等功能。
限制学生负荷用电是根据学生用电需要，提供合适的负荷电流，并不是减少学生实习通电的时间，而是保证学生安全用电，不限次数去通电实习操作。如一个直流36v/30w调光电路，电路需要的电流并不多，只要几十毫安到几百毫安不等，在实际供电中只要提供1安培的电流给学生用电，就已经完全满足学生在此电路的正常通电实习，如果学生在通电过程出现接错元件造成局部元件过载，或者是短路故障的发生时，电路的电流会缓慢或急剧增大，如果没有保护，就会出现烧坏元件现象。学生在强电实习容易出现漏电安全事故，因此在电路中也增加了漏电保护的功能。
本电路除在220v/380v生产实习能实现用电安全应用外，甚至是日常家用电器也可以达到安全用电的目的。
二、漏电限流保护插座电路控制原理
1、基本结构图
如图1所示：通过检测电路实时监测负荷用电电流状态，实时发出反馈信号Uf与设定信号Ui进行比较，如果用电负荷发生过载、短路或漏电现象时，即Uf＞Ui情况，比较放大电路发出信号Uo，控制驱动电路工作，使执行元件断开主电源电路，实现防止工作人员触电、保护设备的功能。
由于电路是加装在插座里面，插座空间有限，因此电路元件体积、数量，要尽量简化。因此电路电源不用变压器变压，达到节省空间目的，通过阻容电路分压，桥式电路整流滤波，12v稳压二极管稳定电源供电电压。检测电路通过两个电流互感器，分别取样火线负载电流状况（监测负荷用电状态）和地线是否有电流流过（监测是否漏电），通过转换电路，实时将取样电流信号转换成反馈电压信号。利用差动放大器电路原理，采用LM393差动放大器。在本电路中，通过给定电压信号Ui与反馈电压信号Uf的比较，如果发生反馈电压信号Uf大于给定电压信号Ui情况，就是说明负荷出现过载（运行电流超过额定电流）、短路和漏电现象，那么差动放大器就会输出电压控制信号Uo，触发晶闸管（驱动电路）的导通，控制12v直流继电器开关（执行元件）动作，实现220伏电路断开，停止供电，直到故障恢复，才通过插座开关K接通供电电源，保护电路又进入保护工作状态。
2、漏电限流保护安全插座电路原理分析
如图2所示，电源供电电路是由元件R1、C1、D1～D4、R2、C2、V1等组成，C1为降压限流电容，电容采用无极性电容，绝对不能采用电解电容.而且电容的耐压须在400V以上，R1为C1的放电电阻、D1～D4组成桥式整流电路、R2限流电阻、C2为100uF/50V的电解电容实现滤波功能、V1为12V稳压二极管，为电路提供12V稳定电压。
检测电路分两部分，一是负载限流检测电路，二是漏电监测电路，负载限流检测电路由带铁芯的ab线圈、D5、R4、C3、R5、R6等元件组成，其中ab线圈实时感应火线交流电流大小，通过D5二极管的整流，C3滤波成直流电流，再通过R4、R5转换成电压信号，通过R6送入LM393比较放大器2脚正向输入端，由于检测感应的电流很小，所以R5电阻值取值较大。而D6、R9、C4、R11、R10组成了漏电监测电路，D6与D5、C4与C3、R9R11与R4R5元件功能相同，信号通过R10送入LM393比较放大器5脚正向输入端。给定电压信号值由500K电位器RP通过电源12v分压取得，通过R7送入LM393比较放大器3脚反向输入端。
LM393为电压比较放大器集成电路，专门用于处理负载反馈信号与给定信号、漏电反馈信号等关系。LM393集成电路8脚为正电压输入，4脚为接地端，如图2所示，给定电压信号输入3脚反相端、负载取样电压输入2脚正向端，如果负载取样电压大于给定电压信号，LM393的1脚输出电压信号；而LM393的5、6、7脚组成过零比较电路，当输入5脚的电压信号出现时，LM393的7脚就会输出电压信号。
晶闸管V2为直流12V继电器J（执行元件）的驱动元件，LM393的1、7脚分别输出控制电压，通过R8、R9和R13、R14的分压限流作用输入晶闸管V2的控制极。有信号时，晶闸管V2导通，继电器线圈J得电，继电器常闭开关J-1、J-2断开，实现220V电源断电，常开开关J-3闭合，指示灯发光二极管LED点亮，表明电路正处于被保护状态。220V电源断电后，检测线圈检测信号为零，LM393的1、7脚分别停止输出电压，但由于采用晶闸管驱动继电器，220V电源继续保持断电状态，直到故障恢复，通断插座开关K一次，就可以恢复正常供电。
三、电路安装调试注意事项
1、限流电容C1必须接于火线L，耐压要足够大（大于400V），并加串防浪涌冲击兼保险电阻和并放电电阻。
2、电流互感器线圈采用微型电流互感器，微型电流互感器已在市场应用广泛，各种电流变比的电流互感器都可以找到。
3、电流设定值是由电位器RP调节，但由于检测电路检测信号较为灵敏，因此电流设定值与负载实际电流值需要反复对应调教，确定电位器旋钮刻度对应电流值。
参考文献
[1]清华大学电子学教研组编.模拟电子技术基础简明教程[M].高等教育出版社.
[2]黄俊主编.半导体变流技术(第2版)[M].机械工业出版社.
[3]沈大林等编.彩色电视机原理与维修技术[M].新时代出版社.
作者简介：张陈旸（1974—），男，湖南常宁人，大学本科，广东省佛山市三水区中等工业中专（三水技工学校）电工电子教研室讲师。
正确使用漏电保护开关 篇11
一、漏电保护开关的工作原理
漏电保护开关简称RCD, 它由零序电流互感器、漏电脱扣器、开关装置三部份组成。零序电流互感器用于检测漏电电流;漏电脱扣器将检测到的漏电电流与一个预定基准值比较, 从而判断漏电保护开关是否动作;开关装置通过漏电脱扣器的动作来控制被保护电路的闭合与分断。
二、漏电保护开关的作用
通过分析漏电保护开关的工作原理, 漏电保护开关有以下的基本作用:
1.用于防止由漏电引起的单相电击事故。
2.用于由漏电引起的火灾和设备烧毁事故。
3.用于检测和切断各种一相接地事故。
4.漏保护开关还可用于过压、欠压、过载、缺相保护。
三、漏电保护开关的选用
1.确定极数和线数:220V电压使用单极二线或二极二线, 380V电压使用三极三线, 380/220V电压使用三极四线或四极四线。
P:用电设备的额定功率;U:用电设备的额定电压;Φ:用电设备的功率因数。
3.选择动作参数:通常情况下, 用于触电保护的漏电保护开关要满足动作电流不大于30mA, 同时分断时间小于0.1S这两个条件, 可确保基本用电安全;其他场合根据实际情况来确定动作电流和分断时间;在有多级保护场景中, 上级开关是下级开关动作电流的2倍;各级保护之间的分断时间差为0.2S。
4.选择相应的环境温度、相对湿度、机械振动等条件。
四、漏电保护开关的故障
漏电保护开关运行发生动作后, 应首先查清漏电保护开关本身是否有故障, 可将漏电保护开关负载全部切断, 如漏电保护开关能合闸即为正常;其次检查线路及用电设备。漏电保护开关通常有两种故障, 即拒动作和误动作。
(一) 误动作
1.接线错误:TN系统中的零线未与相线一起穿过RCD, 造成三相不平衡时, RCD会发生误动作;RCD负载侧的零线与其他支路的零线连接或接地, 或负荷跨接在RCD电源侧和负载侧, 这些都可能造成保护开关误动作。
2.绝缘劣化:RCD负载侧的对地绝缘破坏或对地绝缘不对称, 都可能产生不平衡的泄漏电流, 从而导致RCD误动作。
3.不同步合闸:因RCD的机械性能问题, 每一相合闸的时间不可能完全一致, 因此首先合闸的那一相可能会产生较大的泄漏电流, 导致RCD误动作。
4.环境变化:安装场所的环境温度、相对湿度、机械振动等条件不符合RCD设计条件时也导致RCD误动作。
5.RCD质量原因:RCD零件性能缺陷或装配质量不高会降低RCD的可靠性和稳定性, 从而导致RCD误动作。
6.电磁条件复杂:安装场所应做好电磁屏蔽条件, 如RCD附近装有较大电流设备, 或有磁性元件或较大的导磁体, 可能在零序电流互感器铁心中产生电磁感应现象而导致RCD误动作。
(二) 拒动作
1.接线错误:设备漏电的情况下, 如果电气设备外壳上的保护零线 (PE、PEN线) 接入漏电保护开关, RCD不会动作。
2.动作电流选择不当:漏电保护开关动作电流选择过大或整定电流过大, 当线路中的漏电电流小于动作电流时, 漏电保护开关不会动作。
3.产品质量低劣:互感器二次回路断路、脱扣元件沾粘等质量缺陷可造成保护开关在有漏电的情况下不会动作。
五、使用注意事项
1.漏电保护开关的电源侧和负荷侧不能接反。
2.漏电保护开关是电气安全防护系统中的辅助保护措施, 在安装漏电保护开关时, 不能拆除、改变、放弃原来的保护措施。
3.在安装漏电保护开关时, 要严格区分零线、火线、保护地线、保护零线。除了三极三线制不涉及中性线, 在其他种类的漏电保护开关都应接入中性线。漏电保护开关负载侧的中性线不能作为保护零线使用。
4.工作零线不得在漏电保护开关负载侧重复接地, 也不能重复接零, 否则会导致漏电保护开关经常误动作。
5.多个漏电保护开关支路负载侧的零线不能共用, 其他回路也不能接在已安装漏电保护开关负载侧线路的工作零线上。
6.对安装完成后的漏电保护开关应试验按钮三次, 确认能正常动作后方可投入运行。使用中的漏电保护开关应每月检查一次, 并做好详细记录。
7.出现故障时应立即断开电源找出跳闸原因, 故障解决后方可投入使用。
摘要：漏电保护开关用于防止人身触电和漏电导致的事故, 它的使用极为广泛。在实际应用中, 由于漏电开关使用不当给生产和生活带来了很多的不便, 本文笔者重点介绍了漏电保护开关的选用、常见故障及使用中的注意事项。
关键词：漏电保护,零线,注意事项
参考文献
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[2]薛毓强.电工技术[M]机械工业出版社, 2009.
[3]王仁祥.常用低压电器原理及其控制技术[M]机械工业出版社, 2009.
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