浅谈低压断路器及漏电保护器选择及使用

浅谈低压断路器及漏电保护器选择及使用
摘要：在电气行业中，一些断路器及漏电保护器的设计、制造者与他的用户之间由于沟通、交流不够，致使电气产品的用户在选择低压断路器及漏电保护器上存在些盲区。

通过对当前电气市场的广泛调研，并结合电器用户的使用经验，浅谈低压断路器及漏电保护器的选择及使用
关键词：断路器；漏电保护器；选择；使用
1不同的负载选用不同类型的断路器
常见的负载有配电线路、电动机和办公用与类似办公用三大类。

以此相对应的便有配电、电动机和办公用等的过电流保护断路器，这三类断路器的保护性质和保护特性是不相同的，下面分别加以分析：
1.1对配电型断路器而言，它有A类和B类之分：A类为非选择型，B类为选择型。

所谓选择型是指断路器具有过载长延时、短路短延时特性，而非选择型断路器仅有过载长延时、短路瞬时的二段保护。

当线路短路时，只有靠近该点的断路器动作，而上方位的断路器不应该动作，这就是选择性保护。

要达到选择性保护的要求，上一级的断路器应选用具有三段保护的B型断路器。

考虑到配电线路内有电动机群，由于电动机仅是其负载的一部分，且一群电动机不会同时起动，故选择断路器时可只考虑线路额定电流。

1.2对于直接保护电动机的电动机保护型断路器，它只要有过载长延时和短路瞬时的二段保护性能就够了，也就是说必须躲过电动机的启动峰值电流就可以了，其它特性选择与配电线路相似。

1.3办公用和类似场所的保护，也分A类断路器和B类断路器，A类断路器的过载脱扣特性为：瞬时脱扣器的脱扣电流在3倍至50倍额定工作电流这个范围。

B类断路器的短路短延时特性为：短延时时间为0至0.3s可调或短延时时间0.1、0.2、0.3和0.4s可调。

配电、电动机和办公用等的过电流保护断路器，因保护对象的承受过载电流的特点、特性不同，因此，选用的断路器的保护特性也是不同的。

2选择不同类型短路分断能力的断路器来适应不同的线路预期短路电流
断路器的选用原则是：断路器的短路分断能力≥线路的预期短路电流。

现在国内许多断路器生产厂家，对同一壳架等级电流的短路分断能力分为E、S、M、H、L/R、U等级别。

其中，E为经济型，S为标准型，M为中短路分断型，H为高分断型，L/R为限流型，U为超高分断型。

在选择断路器时，必须综合考虑断路器的极限短路分断能力、运行短路分断能力和短时耐受电流大小等参数。

短时耐受电流(Icw),是指在一定的电压、短路电流、功率因数下，忍受0.05、0.1、0.25、0.5或1s而断路器不允许脱扣的能力的电动稳定性和热稳定性的考核指标，它是针对B类断路器的。

用户在选用时只要符合断路器的极限短路分断能力≥线路预期短路电流就能满足要求了，其它可以不再考虑。

3带N极断路器的选用
在平时选择断路器时，应根据不同的配电系统选择不同的断路器，对于下列情况，有必要选用带N极的断路器：1）有双电源切换要求的系统必须选用带N极的四极断路器，以满足整个系统的维护、测试要求；2）单相开关应选用带N极的二极开关；3)漏电开关，必须保证能够保护回路中的一切带电导线回路，即漏电开关在切断相线时，必须能够切断带电
的零线，因此应选用带N极的漏电断路器。

4在选择微型断路器（McB）时应特别注意使用环境温度
MCB的过载保护依靠热脱扣器，通常，现有MCB的热脱扣器额定电流是生产厂家根据IEC898为30℃条件下整定的，MCB的工作温度一般推荐为—25℃至十55℃。

热脱扣器由双金属片组成，当温度达到整定值并维持一定时间后便使MCB脱扣，工作环境温度变化，热脱扣器的工作特性也随之相应变化。

由于MCB通常安装于配电箱内，使用环境为30℃，实际使用时，终端配电箱内的MCB是紧密无间地安装在一起的，散热效果较差，在电气正常运行时，将引起配电箱内温度不同程度的升高，故MCB的实际工作温度总比环境温度高，我们必须根据有关制造厂商提供的温度与载流能力修正电流值。

一般来说，当环境温度大于或低于校正值10℃时，MCB的额定电流值需相应减小或增加。

5选择漏电保护器（RCD）注意事项
5.1漏电保护器无论使用于何种低压配电系统（包括TT、TN、IT系统），保护线PE 禁止接入漏电保护器，PE线应与设备外壳连接良好，笔者认为：为避免许多不必要的误脱扣，漏电保护断路器的极数宜与接入该回路的载流导体数相等，即漏电保护装置的极数应按线路特征选择，单相线路选用二极保护器，仅带三相负载的三相线路可选择三级保护器，动力与照明合用的三相四线线路和三相照明线路必须选用四极保护器。

5.2理论上讲，漏电保护器的额定脱扣电流值选择得越小越好，但实际上，任何供电回路的用电设备都有正常的泄漏，如果漏电保护器的额定脱扣电流值小于正常的泄漏电流，则供电回路无法正常运行。

因此漏电保护器的额定脱扣电流值选择得不能太小，它主要受正常泄漏电流的制约。

5.3漏电保护器的上下级配合问题。

一般来说，干线的漏电保护器动作电流值和支线上的漏电保护器动作电流值之和不能很接近，否则可能使几个支线的不动作电流之和大于干线不动作电流值，使干线上漏电保护器误动，两者之间就失去了选择性。

通常，上下两级漏电保护器的选择性也可根据动作时间的差异来达到。

一般对终端配电箱来说，电源总漏电断路器为防止电气火灾，可选用额定动作电流为100至300mA、动作时间为0.3s左右的产品，支路主要为防止人身电击，可选用额定动作电流为6至30mA(视具体使用场合)、瞬动型产品。

5.4对于TT系统，装有漏电保护器的支路与不装漏电保护器的支路不应使用公共接地极。

TT制接地系统因中性点接地与PE线接地分开，N与PE线一般较长，相对地回路阻抗较大，发生单相接地故障时，线路保护装置不能可靠地切断电源，容易造成火灾事故，因此这种系统中装设作单相接地漏电保护是有效的措施之一。

5.5目前在我国生产的漏电保护器有两种形式，一种为电磁式(ELM)，另一种为电子式(ELE)。

对电子式要慎用，ELE在工作时要有一稳定的操作电压。

现市场上的一般EIE均无独立的操作电源，在发生故障时，往往电网电压偏低或过高，导致ELE不能正常工作。

ELM 电磁式漏电保护器进出线可以倒装，而ELE电子式漏电保护器进出线不可倒装
5.6防人身电击只需装用动作电流为30mA的漏电保护器，国际电工委员会标准
IEC4.79(电流通过人体的效应)确定，短时通过人体的交流50Hz电流不超过30mA时，人体不会因发生心室纤维性颤动而死亡，它与人体潮湿程度、接触电压高低无直接关系。

5.7只有手握式和移动式电气设备才需装用30mA高灵敏度的漏电保护器。

手握式和移动式电气设备的电击危险大，这是因为这些设备使用中经常挪动，绝缘容易破损而发生碰外壳接地故障，握持设备的手掌肌肉通电收缩使人无法甩脱外壳带电的设备，人体通电时间稍长即易发生心室纤颤致死。

固定安装的设备较少发生碰外壳接地故障，人的手掌抓握不住设备外壳，在遭电击时可立即甩脱，与带电设备外壳脱离接触。

固定式设备发生电击事故时可使人站立不稳摔倒，不会因发生心室纤颤而电击致死，因此对手握式和移动式设备必须装
用30mA瞬动漏电保护器，而对固定式设备如吊灯、固定安装的户内水泵则无此要求。

其它场合无需装高灵敏度的漏电保护器，以节省不必要的投资和减少因装用不当而招致漏电保护器的误动停电。

6漏电保护装置安装注意事项
6.1漏电保护装置的防护类型和安装方式应与环境条件和使用条件相适应。

有金属外壳的Ⅰ类移动式电具、安装在潮湿或强腐蚀等恶劣场所的电气设备、建筑施工工地的电气施工机械设备、临时性电气设备、插座、触电危险性较大的民用建筑物内的插座、游泳池或浴池类场所的水中照明设备、安装在水中的供电线以及医院直接接触人体的电气医用设备（胸腔手术室的除外）等均应安装漏电保护装置。

6.2对于公共场所的通道照明电源和应急照明电源、消防用电梯及确保公共场所安全的电气设备、用于消防火灾报警装置、消防水泵、消防通道照明、用于防盗报警等的电源，以及其他不允许突然停电的场所或漏电时立即切断电源将会造成事故或重大经济损失的，在这些情况下，应装设不切断电源的漏电报警装置。

漏电保护器不是防止电击事故的唯一措施，在某些场合还应当与总等电位或局部等电位联结使用。

6.3从防止电击的角度考虑，使用安全电压供电的电气设备、一般环境条件下使用的具有双重绝缘或加备、使用隔离变压器供电的电气设备、在采用不接地的局部等电位联结措施的场所中使用的电气设备，以及其他危险的电气设备可以不安装漏电保护装置。

6.4漏电保护装置不宜安装在变磁场强的位置。

由于漏电保护器是由漏电弱电流信号触发动作的，那么在其它电磁干扰下也会产生弱电流信号触发漏电保护器动作，形成误动。

6.5用于防止触电事故的漏电保护装置只能作为附加保护，除上“6.4”外，漏电保护器其它误动或拒动的典型情况有：1）当电源开关合闸送电时，也会产生冲击弱电流信号造成漏电保护器误动；2）多分支漏电之和可以造成越级误动；3）中性线重复接地可能造成串流误动；4）从技术原理上分析，漏电保护器也存在可能产生拒动的技术误区，如当中性线产生重复接地时，会使漏电保护器产生分流拒动，而中性线重复接地点是很难找到的，又如当电源缺相，所缺相又正好是漏电保护器的工作电源时，也会产生拒动。

6.6漏电保护装置负载侧的线路必须保持独立，保护装置负载侧的零线只能是工作零线，而不能是保护零线，这是由漏电保护器工作原理决定的，在此不再赘述。

7结语
电气市场产品技术更新较快，推出的新产品、新工艺很多，在选择低压断路器和漏电保护器时，除了要考虑以上分析外，还需时刻了解市场动态，掌握市场行情，避免选择淘汰落后产品。

作为电气专业人员，应努力推广新产品、新工艺在实践中的应用。