漏电断路器（精选4篇）
漏电断路器 篇1
摘要：本文针对不同的低压配电系统, 如何选用不同极数的漏电断路作为漏电保护进行了阐述。说明正确选择不同极数的漏电断路器, 能有效地防止人身触电的发生, 也可以防止因漏电而引发的电气火灾及设备损坏事故。
关键词：漏电断路器,配电系统,接地系统,开关极数
1 引言
低压配电系统中装设漏电断路器是防止人身触电的有效措施, 也可以防止因漏电而引发的电气火灾及设备损坏事故。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, 这是其他保护电器, 如熔断器、自动开关等无法比拟的。
2 漏电断路器的工作原理
漏电断路器 (又称带剩余电流保护断路器) 不仅具有过载、短路保护功能, 而且还具有对间接接触提供人身保护;对直接接触提供补充人身保护;对电气设备的绝缘故障提供保护;对电子元件较多的电气设备的绝缘故障提供保护。
漏电断路器漏电保护部分是通过磁环感应器对剩余电流的检测, 即检测被保护回路内瞬时电流的矢量和是否为零, 判断对地泄漏电流的变化。在被保护电路工作正常、没有发生漏电或触电的情况下, 剩余电流几乎为零, 故它的动作整定值可以整定得很小 (一般为m A级) , 当系统发生人身触电或设备外壳带电时, 出现较大的剩余电流, 漏电保护器则通过检测和处理这个剩余电流后驱动脱扣器可靠地动作, 切断电源。
3 如何选用不同极数的漏电断路器
长期以来, 电力安全运行及正确使用电能一直是人们关心的问题, 而配电系统的正确接地既是有效保护技术, 又是安全利用电能的重要方面。根据现行的国家标准《低压配电设计规范》, 将低压配电系统分为三种, 即TN、TT、IT三种形式。只有了解不同的配电系统的配线方式, 正确的选用不同极数的漏电断路器, 防止漏电断路器保护的误动和拒动, 并在动作后能即时隔离危险带电部分, 并防止滥用多极断路器, 节约投资。
《低压配电设计规范》GB50054-2011的“术语”一章第2.0.12电气分隔, 规定“将危险带电部分与所有其它电气回路和电气部件绝缘以及与地绝缘, 并防止一切接触的保护措施”。在电气设备出现故障时, 怎样隔离危险带电部分保证安全, 这需视配电系统类别而定。
3.1 TN系统
TN系统:电源变压器中性点接地, 设备外露部分与中性线相连, 即过去的三相四线制供电系统中的保护接零。TN系统的电源中性点直接接地, 并有中性线引出。按其保护线形式, TN系统又分为:TN-C系统、TN-S系统和TN-C-S系统等三种。
(1) TN-C系统 (三相四线制)
该系统的中性线 (N) 和保护线 (PE) 是合一的, 该线又称为保护中性线 (PEN) 线, 其作用是当接零的设备发生相与外壳接触时, 可以有效地降低零线对地电压。它的优点是节省了一条导线, 缺点是三相负载不平衡或保护中性线断开时会使所有用电设备的金属外壳都带上危险电压。当用电设备侧发生漏电现象 (如相线对设备外壳绝缘击穿) 时, “漏电电流”可能并未直接流入大地 (或经大地流散的电流很微弱) , 而是经PEN通过N相回流, 因此在TN-C系统中决不允许装四极开关。对于TN-C系统, PEN线是重复接地, 不适合直接使用漏电断路器作为下级漏电保护。
(2) TN-S系统 (三相五线制)
该系统的N线和PE线是分开的, 从变压器起就用五线供电。它的优点是PE线在正常情况下没有电流通过, 因此不会对接在PE线上的其他设备产生电磁干扰。当用电设备侧发生漏电现象 (如相线对设备外壳绝缘击穿) 时, “漏电电流”经PE线直接流入大地, 漏电断路器动作切断电源。在TN-S系统中, 由于中性线和保护线是分开的, 即使N线断开, 如三相负荷不平衡, 中性点电位升高, 但外壳无电位, PE线也无电位也不会影响PE线的保护作用。所以中性线可以经过开关, 可以和开关三相一起通或断。IEC60364-4-46标准第461.2条也规定:“在TN-S系统中中性线不需要隔离和开关”。在选用漏电断路器为三相负荷保护时, 可采用三极三线式, 四极式四线式 (三相) , 而单相负荷采保护时可用单极二线式, 二极二线式 (单相) 。当作为电源保护时必须采用三极四线式或四极式四线式, 主要是防止三相负荷不平衡时, 漏电断路器的误动作。
(3) TN-C-S系统 (三相四线与三相五线混合系统)
该系统从变压器到用户配电箱为四线制, 中性线和保护地线是合一的;从配电箱到用户中性线和保护地线是分开的, 所以它兼有TN-C系统和TN-S系统的特点。当电气设备发生单相碰壳, 同TN-C系统;当N线断开, 故障同TN-S系统。TN-C-S系统中由于PEN线上有电流流过, 所以不得装设漏电保护设备, PE应重复接地, 而N线不宜重复接地。PE线连接的设备外壳在正常运行时始终不会带电, 所以TN-C-S系统提高了操作人员及设备的安全性。
进入建筑物后在单元总开关后与单元的接地极进行重复接地, 然后就分开为PE线和N线如图1, 此后N线对地绝缘, 并且以后再不得将PE线与N线合并, 后端的设备接地保护必须是连接到PE, N线仅仅是工作零线。在IEC60364标准和我国有关防电击标准中, 建筑物内的总等电位联结都规定为各种接地系统内必不可少的基本防电击措施。当进行电气检修时, 即使中性线没有隔离而带有从电源侧传导来的对地故障电压Uf, 如图1中所示, 但由于存在总等位联结的缘故, 所有外露导电部分和装置外导电部分都处于同一电位水平Uf上, 而不存在电位差, 检修人员接触中性线时自然不会遭受电击, 甚至连触电感觉都没有。因此在有总等电位联结的TN-C-S系统建筑物内不必隔离中性线。
因此, 在TN-C-S系统中选择漏电断路器时, 必须严格区分中性线和保护线。中性线可以经过漏电断路器, 可以和断路器三相一起通或断, 但保护线一定不能经过开关与断路器三相一起通或断。在使用三极四线式和四极四线式漏电断路器作漏电保护时, 中性线可以接入漏电断路器。经过漏电断路器的中性线也可以和三相一起通或断, 但之后就不得作为保护线。中性线作为工作零线在经过漏电断路器后不得在漏电断路器负荷侧重复接地, 否则漏电断路器不能正常工作。采用三极四线式和单极二线式漏电断路器的支路, 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断路器后的线路或设备的工作零线。
3.2 TT系统
TT系统的电源变压器中性点接地, 电气设备外壳没有专用保护接地线 (PE) , 即过去称三相四线制供电系统中的保护接地。我国农村电网一般都采用TT系统。如图2。
TT系统的电气装置的保护接地各有其自己的接地极, 正常时装置内的外露导电部分为地电位, 电源侧和各装置出现的故障电压不互穿。当一相发生接地故障时, 因故障回路内包含两个接地电阻RE和RB, 故障回路阻抗RE较大, 故障电流Id较小, 一般不能用过电流防护兼作接地故障防护。由于TT系统故障回路阻抗和故障电流是难以估算的, 在切断接地故障前, TT系统外露导电体呈现对地电压Uf仍然超过50V, 因此仍需按规定时间切断故障, 当采用反时限特性过电流保护电器时, 应不超过5s的时间内切断故障, 但对于手握式和移动式设备应按接触电压来确定切断故障时间, 这实际上难以做到的, 所以TT系统通常采用漏电电流动作保护, 在低压电网中设漏电总保护和漏电末级保护。
TT系统中当一相发生接地故障时, 电源线路的中性线因相线接地而带危险电压Uf, 但因中性线有绝缘而未发生事故, 此故障得以持续存在, 一旦中性线发生绝缘损坏发生碰外壳故障出现剩余电流, 所装漏电断路断路器动作, 但因三极漏电断路器 (三相负荷) 或单极漏电断路器单相负荷) 无隔离中性线的作用, 虽然电源切断了, 但中性线上的危险电压Uf存现在设备外壳上, 仍然能招致种种电气事故, 因此漏电断路器应在中性线上设置断开点。在用漏电断路器为电源保护或三相负荷保护时, 采用四极式 (三相) , 而单相负荷采保护是用二极式 (单相) , 在发生接地故障时, 断开电源的同时断开中性。
3.3 IT系统
IT系统电源变压器中性点不接地 (或通过高阻抗接地) , 而电气设备外壳没有专用保护接地线 (PE) , 即过去称三相三线制供电系统的保护接地。如图3。
IT系统的电气装置带电导体与地绝缘, 或电源的中性点经高阻抗接地, 所有的外露导电部分和装置外导电部分经电气装置的接地极接地, 在发生第一次接地故障时由于不具备故障电流返回的通路, 其故障电流仅为两相非故障相对地电容容电流的相量和, 其值甚小, 因此在保护接地的接地电阻RA上产生的对地故障电压很低, 不致引发电击事故, 所以发生接地故障时不需要在IT系统中装设漏电断路器来切断电源而使供电中断, 但必须设置能持续监测电气装置对地绝缘的仪器, 它能在发生第一次接地故障时发出报警信号 (报警声和/或闪光灯等) 。迅速找出第一次故障和故障点并加以修复, 以充分体现采用IT系统的优点, 维持供电的不间断是IT系统的最大优点。我国对IT系统不甚了解, 在现实供电系统中很少应用。
4 结束语
综上所述, 漏电断路器极数的确定, 应正确弄清漏电保护器本身的结构, 了解负载对中性线有要求和设备所在配电系统的保护接地方式上。此外, 采用漏电断路器后, 人们对其它触电防护措施的重要性认识淡薄了, 错误地将漏电断路器作为唯一的安全措施, 放松了其它安全措施的实施, 如连接保护线或接地线、采用绝缘防护物等。因此, 在宣传推广安装漏电断路器的同时还要贯彻有关规程要求, 做好安全管理, 才能正确发挥漏电断路器的安全防护漏电的作用。
参考文献
[1]王厚余.低压配电系统接地故障保护讲座[J].电世界, 2002-2003.
[2]连理枝.剩余余电流动作保护装置的应用讲座[J].电工技术, 2002.
[3]GB50054-2011.低压配电设计规范[S].
[4]GB/T2900.20-1994.电工术语高压开关设备[S].
[5]任国明, 徐卫荣.浅谈漏电断路器的工作原理及安装原则[J].中国水运 (理论版) , 2007.
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[7]王厚余.断零的危害及其防范措施[J].农村电气, 2004.
漏电断路器 篇2
1 产品设计及产品结构
THB1L-40漏电断路器是在吸收国内外先进技术的基础上开发的新一代产品,产品采用两极一体化的结构设计,如图1所示。
其中,相线极具有过载和短路保护的功能,N极无保护功能。N极先于相线极闭合,后于相线极断开;漏电模块采用的是双断点结构设计,可使漏电断路器任意方向进线均能保证电子组件在漏电断路器分断状态下自行断电,使产品更加安全可靠。
1.1 产品结构特点
THB1L-40漏电断路器灭弧系统采用先进的灭弧技术:增磁技术、气吹灭弧技术、零飞弧技术和独特的灭弧室结构设计相结合,使THB1L-40漏电断路器分断能力得到充分保证,额定极限分断能力高达10 k A。
1)采用大灭弧室多栅片设计(见图1),相邻栅片引弧凹槽之间左右交错,减小了电弧进入灭弧室的阻力,电弧进入灭弧室后迅速被分割、冷却、熄灭,从而达到快速灭弧的效果。
2)引弧片采用覆铜钢复合材料(见图1),大弧度的结构设计,减小了电弧运动的阻力,电弧运动更加迅速,使其快速进入灭弧室熄灭。
3)喷弧口采用5层网状栅片(见图1),进一步冷却、熄灭电弧,多层隔弧实现零飞弧,提高其产品的安全性。
4)引弧片两边的隔弧板(见图1)采用高温下释放有助于灭弧气体的新型聚合物,其在电弧的高温作用下释放大量的绝缘物气体,使电弧弧根周围的压力升高,有效控制电极发射出金属蒸气的喷流方向,释放的灭弧气体有进一步冷却电弧的温度,使电弧的阻值上升,提高了极端电压,以达到吹弧和快速降低电弧温度的作用。
5)隔弧板下增设了两个导磁板(见图1),在电弧产生时,能改变电弧周围的磁场分布,使电弧快速进入灭弧室熄灭,增强了漏电断路器的灭弧性能;同时隔弧板和导磁板也能有效阻止电弧对外壳的绝缘损伤,提升了产品外壳的电气绝缘性能。
1.2 漏电模块电子组件的设计
THB1L-40漏电断路器电子组件模块的设计借鉴了国外同类产品的设计经验,国外类似产品漏电模块电子组件板采用的是贴片方式制造的,技术含量较高,成本也高,需增加专用设备的投入,由于国内加工工艺水平的限制,尤其是线路板的加工和电子元器件的焊接技术均很难达到国外的水平,从而导致产品性能不稳定。鉴于以上原因,本文对漏电模块电子组件板进行了创新设计,如图2所示,采用目前国内较为成熟的技术,这将保证大批量生产的技术条件。由于受安装空间的限制,在电子元器件的选用和位置的排列上都进行优化布局。
漏电模块动作机构的弹簧片与N极动触头保持联动,在产品处于断开状态时,弹簧片断开了漏电模块电子组件板电源的火线,电子组件板电源的零线也被N极的动触头断开,这样漏电模块电子组件板在产品处于断开状态时其电源的火线、零线都被断开,即整个电子组件板是不带电的,这就避免了电子组件板在产品处于断开状态时长期带电的缺陷,使漏电断路器使用更加安全可靠,延长了产品的使用寿命。目前在市场上大量销售的漏电断路器在断开状态下时,其电子组件板是带电的,可见THB1L-40漏电断路器的优势是非常明显的。
新设计方案通过几次样机的试验验证、改进,小批量试生产,顺利通过“CCC”型式试验各项性能指标的考核和EMC试验,产品各项性能指标完全满足国家标准GB 16917.1-2003的要求[3],其性能指标均达到国外同类产品的水平。大大降低了加工成本,因此在市场上具有有利的价格竞争优势。
2 漏电断路器的主要技术指标和性能
漏电断路器的基本规格如表1所示。漏电断路器的剩余电流分断时间如表2所示。漏电断路器的过电流脱扣特性如表3所示。
注:冷态指在300+5℃的温度下,试验前不带负载,以上试验环境温度范围为30～35℃。
3 结语
THB1L-40系列漏电断路器经过重新设计开发,通过对灭弧系统及电子组件板的改进设计,使产品性能更加稳定、可靠,在确保产品关键性能指标的前提下,节省了开发成本,缩短了开发周期,同时也降低了产品成本,产品的性价比得到显著提高。目前,该产品已大量上市销售,市场反应良好,成为性价比较高的新一代小型漏电断路器,其未来市场前景十分可观。
参考文献
[1]连理枝.低压断路器设计与制造[M].北京:中国电力出版社,2003.
[2]连理枝.低压断路器及其应用[M].北京:中国电力出版社,2001.
漏电断路器 篇3
近年来,低压电器的设计、研制和开发都进入了一个全新的时代,电器的技术理论和产品结构正处于不断更新和全面提高的阶段。用户对漏电断路器的质量(外观、可靠性、寿命等)越来越关注。质高价低、性能稳定可靠又不污染环境的产品受到用户的青睐。漏电断路器的发展向小型化、模块化、高分断、低噪音、人性化、工作安全可靠方向发展。TGB7L系列漏电断路器是符合这一发展趋势的新一代产品,产品性能稳定可靠。
TGB7L系列漏电断路是在吸收国内外先进技术的基础上进行二次开发的新产品,产品采用两极一体化的结构,内部采用双极结构设计,其中相线极有过载、短路保护;N极无过载、短路保护,N极先于相线极闭合,后于相线极断开;漏电模块采用双断点的动作机构设计,使漏电断路器任意方向进线均能保证电子组件在漏电断路器分闸状态下自行断电,更加安全可靠。
1 漏电断路器的改进设计
1.1 漏电模块动作机构的改进设计
TGB7L系列漏电断路器的总体方案设计,参考借鉴了国外类似成熟产品的设计理念,国外类似成熟产品漏电模块动作机构比较复杂,虽然采用此机构的国外产品性能较好,但并不适合我们。由于国内加工工艺水平的限制,制作的零件精度很难达到国外产品零件的水平,尤其零件材料和零件精度方面存在明显差距,从而导致产品性能不稳定,可靠性下降,同时在产品生产、使用过程中稍有不慎,极易造成滑扣和机构卡死等现象。国外类似产品的漏电模块动作机构主要由6个小塑料件和2个弹簧组成的脱扣器卡在N极动触头支持上组成,由脱扣线圈的铁心撞击脱扣杆达到漏电保护的目的。脱扣器的稳定性及脱扣力的大小直接影响产品的性能,由于国内生产的零件精度不高,直接导致组装的脱扣器的稳定性及脱扣力的大小超差,一致性不符合要求,再加上安装定位精度不高,在多次操作后出现滑扣或机构卡死等机械故障,直接导致脱扣机构的稳定性不好,造成产品误动作和漏电不动作的故障。TGB7L漏电断路器的漏电模块的二次设计,主要是在国外成熟产品机构的基础上进行改进设计,使之更简洁、实用。首先,对N极动触头支持、脱扣器、脱扣线圈进行重新设计,对N极动触头支持结构进行改进,新设计一个脱扣推杆直接铰接在动触头支持上,推杆的端部分叉,脱扣线圈的动铁心直接卡在推杆的端部分叉处,漏电时脱扣线圈的动铁心克服铁心弹簧的反力拉动推杆,使推杆围绕N极动触头支持的轴转动,进而拨动相线极跳扣使漏电断路器动作。新设计的漏电脱扣模块与国外产品漏电动作机构相比,减少了由6个塑料件组装的脱扣器、2个弹簧和脱扣线圈骨架座,取而代之的是改进的动触头支持件、脱扣器推杆、脱扣线圈骨架及动铁心反力弹簧,从而产品开发需要开制的模具套数减少,缩短了产品开发周期,同时产品成本也大大降低,提高了产品性价比。新设计方案通过小批量试制,样品顺利通过型式试验的考核,产品性能完全满足国家标准GB 16917.1—2003的要求,其性能达到国外同类产品的性能水平。改进后的漏电模块动作机构如图1所示。
TGB7L漏电断路器的漏电模块改进后,具有机构更加简洁,成本大大降低的特点,同时保留了原设计的优点,即漏电模块动作机构的弹簧片与漏电断路器N极动触头支持联动,在N极处于分断状态时,弹簧片断开漏电部分电子组件板电源的火线,电子组件板电源的零线同时被N极断开,这样漏电模块的电子组件板在产品处于断开状态时其电源的火线、零线都被断开,即电子组件板是不带电的,包括脱扣线圈,这就避免了漏电模块的电子组件板在产品处于分断状态时长期带电的缺陷,使漏电断路器使用更加安全可靠,延长了产品使用寿命。现在市场上销售使用的大部分漏电断路器在产品处于分断状态下,其电子组件板是带电的,可见,TGB7L漏电断路器的优势是很明显的。
1.2 灭弧系统的改进设计
TGB7L漏电断路器灭弧系统采用先进的灭弧技术,器壁侵蚀和气吹灭弧技术与独特的灭弧室结构设计相结合,使TGB7L漏电断路器分断能力得到充分保证,额定极限短路分断能力Icu达10 k A。首先漏电断路器采用大灭弧室结构设计,引弧片采用表面覆铜铁质复合材料,大圆弧结构设计,减少了电弧运动的阻力,电弧运动更加迅速。灭弧室铁栅片上下紧邻两层采用左右交错放置,减小了电弧进入灭弧室的阻力,铁栅片多(达13片),电弧迅速进入灭弧室,被分割、冷却、熄灭,产品喷弧口采用多层网状铁栅,进一步冷却熄灭电弧,基本保证零飞弧。漏电断路器灭弧室两边的隔弧板采用高温下可释放有助于灭弧气体的新型氢氧化物聚合塑料,聚合塑料在电弧的高温作用下释放大量的绝缘物蒸气,使电弧弧根周围的压力提高,有效控制电极发射出金属蒸气的喷流方向,释放的灭弧气体又进一步冷却电弧的温度,使电弧电阻上升,电压提高,为电弧迅速熄灭提供了有力保障,达到吹弧和快速降低电弧温度的效果,增强了漏电断路器的灭弧性能,隔弧板也有效防止了电弧对外壳的烧损,确保了产品的高绝缘性能[1]。
2 漏电断路器的特点及关键性能指标
TGB7L漏电断路器具有如下特点:
(1)额定短路分断能力高,达10 k A;
(2)独特的大灭弧室结构设计,与器壁侵蚀和气吹灭弧技术相结合,增强了漏电断路器的灭弧性能,喷弧口采用多层网状灭弧栅,进一步冷却、熄灭电弧,基本保证零飞弧;
(3)独特的双断点漏电模块结构设计,使漏电断路器任意方向进线均能保证电子组件在漏电断路器分闸状态下自行断电,更加安全可靠;
(4)独特的双输出接线结构设计,可适合母线排和单芯导线,使用接线更加方便。
除此之外,TGB7L漏电断路器还具有过载反时限保护精确、外形美观、实用等特点。漏电断路器的壳架等级额定电流为40 A、额定剩余动作电流有30、100、300 m A全系列规格,满足不同场合和选择性保护配合的需要,额定极限短路分断能力Icu为10 k A、额定运行分断能力Ics为7 500 A、机械寿命20 000次操作循环、电寿命8 000次操作循环,比市场上销售的DZ30L系列漏电断路器性能指标均有大幅提高,成为替代DZ30L漏电断路器产品的首选,完全可以满足更多用户的需求。
3 结语
TGB7L漏电断路器经过设计二次开发,通过对漏电模块及灭弧系统的改进设计,更加简洁、实用,在确保产品关键性能指标的前提下,节省了开发成本,缩短了产品开发周期,同时也降低了产品成本,产品性价比显著提高。目前,该漏电断路器已形成额定电流6、10、16、20、25、32、40 A,额定剩余动作电流30、100、300 m A的全系列产品,成为性价比较高的新一代漏电断路器,其市场前景十分可观。
摘要：TGB7L断路器是在吸收国内外先进技术的基础上,进行二次开发的新产品。介绍了TGB7L漏电断路器的漏电模块动作机构的改进设计和灭弧系统的优化设计及结构特点,给出了漏电模块动作机构图,采用了有助于灭弧的绝缘材料,器壁侵蚀和气吹灭弧技术,保证了新产品性能指标,满足了标准的要求,降低了成本,提高了产品性价比。
关键词：漏电模块,灭弧系统,绝缘材料,气吹灭弧
参考文献
漏电断路器 篇4
漏电断路器作为家用电器和工业上常用到的一种开关保护设备,它已经成为日常生活用电中必不可少的一部分。而漏电断路器除了具有过载、短路保护外,还具有防止人身触电、电气火灾及电气设备损坏的一种有效的防护措施。那么当人身、设备发生漏电时,其作为一种漏电保护开关,应能作出精确的判断,有效保护人身和设备安全。因此,将它实际应用到人们的生活或者工业等环境中之前,就需要对产品的漏电动作特性时间进行相应验证与判断。而本文用“漏电开关兼容试验装置”和“剩余电流动作断路器测试仪”验证漏电断路器在带负载下,其剩余电流动作特性在试验中存在的时间误差问题,提出有效的测量方法,以便更好地验证其动作特性,开展检验工作。
1 试验原理
图1是“漏电开关兼容试验装置”和“剩余电流动作断路器测试仪”构成其中一相原理图[1]。断口上端和下端均有电压。如图1所示,虚线框1中断口接的是剩余电流动作断路器。虚线框2是“剩余电流动作断路器测试仪”内部结构简化图,通过调节R0即可得到合适的剩余电流,当时间测量按钮S闭合时就实现了向剩余电流动作断路器突加剩余电流[2]。
“漏电开关兼容试验装置”自身有一套智能开关,它带有断口检测功能,能检测原有检测设备断口的通断状态,并据此控制试验电源,能够克服人工操作或其他机电式开关带来的延时,在断口断开时,智能开关能有效地切断漏电开关兼容试验装置电源。
2 试验及其分析
2.1 试验依据
根据GB 16917-2003和GB 14048.2-2008标准中规定,在漏电断路器带载时,剩余电流动作特性试验电路如图2所示,其中:S是电源,D是被测试品,S1是多极开关,S2是单极开关,R是可调电阻,A是电流表,V是电压表[3]。
2.2 试验现象
本文分别用1P+N、2P两台漏电断路器验证,产品技术参数为AC 230 V、C型20 A、IΔn:30 mA。在带负载时,验证剩余电流动作正确性试验。依次将被测试品按图1和图2要求接好,试验开关S1和被测试品处于闭合位置,调整负载电流后,分别对试品突加IΔn、2IΔn、20 A、50 A的剩余电流,每个剩余电流随机测量五组数据,验证其动作时间。对两台试品随机测量的五组数据如表1所示。
从表1中可以看出1P+N试品在带载时,所测五组剩余电流动作时间变化比较大,且时间值相对长些。而2P试品的动作时间不存在类似的问题。为了验证其试品本身是否存在问题,接着在空载下验证剩余电流动作时间。结果如表2所示。
从表2数据可以看出两台试品的剩余电流动作时间都在40 ms以下,且时间变化不是很大。2P试品在空载和负载的动作时间变化相对小些,而1P+N试品两种状态下动作时间相差较大。
2.3 试验现象分析
正常情况下,在验证剩余电流动作特性带负载时,剩余电流动作断路器测试仪时间测量开关S接通的时刻,漏电断路器检测到施加的漏电电流IΔn,试品应分断。此时不论开关S是否在合、分位置,剩余电流动作断路器测试仪上的计时器应停止计时,所测的时间就是剩余电流动作时间。
但如果N相是常通的试品,测试仪检测到的动作时间就会很长。由图1原理图可知,漏电开关兼容试验装置在通电时断口上下两端均有电压,在漏电断路器检测到剩余电流,试品脱扣的情况下,由于N相是常通的,线路仍有回路导通,那么剩余电流动作断路器测试仪测试端子仍有漏电电流通过,此时剩余电流动作断路器测试仪计时器就会根据以下两种情况计时。
第一种,被测试品已经脱扣,测试仪时间测量按钮S仍在闭合位置。此时漏电开关兼容试验装置自身应该与被测试品同时断开电源,但由于设备本身在断开电源时,会有一个判断延时时间,不能和被测试品同一时间切断开关电源。当测试仪时间测量按钮开关S按下闭合的时间比漏电开关兼容试验装置切断电源用的时间长,那么计时器所检测出来的时间就是漏电开关兼容试验装置切断电源所用到的时间。
第二种,由于开关S是通过手动闭合分开的,这个过程所用到的时间就很难控制。因此,当剩余电流动作断路器测试仪测量按钮开关S闭合到分开这个过程所用的时间比漏电开关兼容试验装置切断电源用的时间短,那么计时器所检测出来的时间就是开关S闭合到分开这个时间。
通过以上分析可知,不管是第一种情况还是第二种情况,两者所测出来的时间就会出现误差,以致出现时间较长现象。
2.4 解决方法
为了更好检测N相常通试品,本文将用另一种试验方法来检测动作时间。
在原先的试验仪器设备基础上,增加一套电流检测装置来检测漏电动作时间。实际测量接线如图3所示。
图中左侧是带载设备,右侧是测试仪外部测量端子。数字1和2是线圈测量点,1测量点是测量主电路施加的负载电流,2测量点是测量剩余电流测试仪施加的漏电电流。通过此方法测量出来的波形如图4所示。
图4 剩余电流动作时间波形
从波形中可知,1测量点中的波形是主回路负载电流,2测量点是漏电电流。当被测试品检测到剩余电流时,试品脱扣。通过前面分析,此时线路中仍有漏电电流存在,因此从图4中2测量点在试品脱扣后,线路还有电流通过,而这个总的通电时间就是前面分析的两种分断时间。
因此,实际动作时间是主电路中检测到漏电电流后试品脱扣的这段时间,测量出来为6 ms。随机施加剩余电流20 A,测量五组数据,对比两种检测方法的剩余电流动作时间,如表3所示。
通过两组数据比较分析,利用这种测量方式可以满足实际试验要求。
3 结语
本文主要是针对漏电断路器N相是常通的试品,在带负载下,进行剩余电流动作特性试验时,测量出来的时间出现一些误差,导致时间值比较长。分析研究了造成测量动作时间过长的原因,针对该现象提出了改进措施。此方法能有效测量漏电断路器N相是常通的剩余电流动作时间,对此类型试品进行带载试验时,解决了1P+N产品出现剩余电流动作时间较大误差问题。
摘要：根据GB 16917.1-2003、GB 14048.2-2008标准规定,漏电断路器除了需要验证在空载下的动作特性之外,还需在带载下通以额定电流,验证其动作特性的正确性。用“漏电开关兼容试验装置”和“剩余电流动作断路器测试仪”验证漏电断路器N相是常通时,在带载下的剩余电流动作时间测量。通过试验分析,发现所测几组的动作时间存在很大差异的原因,并提出有效的解决方案,以便能更加准确测量试验数据。
关键词：漏电断路器,带载,动作时间,N相
参考文献
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