漏电保护、安全用电课件

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机电学
安全用电 原则
不接触 低压带电体 不靠近 高压带电体
漏电保护
• 一、漏电保护装置的原理(利用原理 对五种故障案例的分析) • 二、漏电保护装置的分类 • 三、漏电保护装置的主要技术参数 • 四. 漏电保护装置的选用、安装与运 行

漏电保护是利用漏电保护装置来防止电 气事故的一种安全技术措施。漏电保护装 置又称为剩余电流保护装(Residual Current Operated Protective Device, 缩写RCD)。漏 电保护装置是一种低压安全保护电器,其 作用有: 1、用于防止由漏电引起的单相电击事故; 2、用于防止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故障; 4、有的漏电保护装置还可用于过载、过压、 欠压和缺相保护。

• 漏电保护装置的功能是提供间接接 触电击保护,而额定漏电动作电流 不大于30mA 的漏电保护装置,在其 他保护措施失效时,也可作为直接 接触电击的补充保护,但不能作为 基本的保护措施。
一、漏电保护装置的原理
• 电气设备漏电时,将呈现出异常的电流 和电压信号。漏电保护装置通过检测此 异常电流或异常电压信号, 经信号处理, 促使执行机构动作,帮助开关设备迅速 切断电源,实施漏电保护根据故障电流 动作的漏电保护装置是电流型漏电保护 装置,根据故障电压动作的是电压型漏 电保护装置。目前,国内外广泛使用的 是电流型漏电保护装置。下面主要对电 流型漏电保护装置(即RCD)进行介绍。
1. 漏电保护装置的组成
• (1) 检测元件。它是一个 零序电流互感器,如图 4-6所示。图中,被保护 主电路的相线和中性线 穿过环行铁心构成了互 感器的一次线圈N1,均 匀缠绕在环行铁心上的 绕组构成了互感器的二 次线圈 N2。检测元件的 作用是将漏电电流信号 转换为电压或功率信号 输出给中间环节。
• 2) 中间环节。其功能是对检测到的漏电信号进行处理。 中间环节通常包括放大器、比较器、脱扣器(或继电器) 等。不同型式的漏电保护装置在中间环节的具体构成 上型式各异。 (3) 执行机构。该机构用于接收中间环节的指令信号, 实施动作,自动切断故障处的电源。执行机构多为带 有分励脱扣器的自动开关或交流接触器。 (4) 辅助电源。当中间环节为电子式时,辅助电源的作 用是提供电子电路工作所需的低压电源。 (5) 试验装置。这是对运行中的漏电保护装置进行定期 检查时所使用的装置。通常是用一只限流电阻和检查 按钮相串联的支路来模拟漏电的路径,以检验装置能 否正常动作。
• 图4-7是 某三相 四线制 供电系 统的漏 电保护 电气原 理图。 图中TA 为零序 电流互 感器, GF为主 开关, TL为主 开关GF 的分励 脱扣器 线圈。
2. 漏电保护装置的工作原理

在被保护电路工作正常、没有发生漏电或触 电的情况下,由克希荷夫定律可知,通过TA一次 侧电流的相量和等于零。即 IL1+IL2+IL3+IN=0 此时,TA二次侧不产生感应电动势,漏电保护装 置不动作,系统保持正常供电。 当被保护电路发生漏电或有人触电时,由于漏 电电流的存在,通过TA一次侧各相负荷电流的相 量和不再等于零,即 IL1+IL2+IL3+IN≠0产生了 剩余电流,TA二次侧线圈就有感应电动势产生, 此信号经中间环节进行处理和比较,当达到预定 值时,使主开关分励脱扣器线TL通电,驱动主开 关GF自动跳闸,迅速切断被保护电路的供电电源, 从而实现保护。
FU KM
KM I>
V1 正常 触电 截止 放大
V2 截止 导通
KA 无电流 得电
KM R1 零序电流 互感器 R2 SA C1 输入电路 V3
KA C2 V4 R3 V1 R4 R5 V5 I > R6 V2
执行电路 整流电源 V7 V6 C3
L2
KA
图 6 - 12晶体管放大式漏电保护器原理图
晶体管放大式漏电保护器原理
晶体管漏电保护器的组成及工作原理如图 6 - 12所示,由
零序电流互感器、输入电路、放大电路、执行电路、整流电
源等构成。当人体触电或线路漏电时,零序电流互感器原边 中有零序电流流过,在其副边产生感应电动势,加在输入电
路上,放大管V1得到输入电压后,进入动态放大工作区,V1
管的集电极电流在R6上产压降,使执行管V2的基极电流下降, V2管输入端正偏,V2管导通,继电器KA流过电流启动,其常 闭触头断开,接触器KM线圈失电,切断电源。
题例:请大家利用漏电保护器原理分析下 图的错误接线(与学员互动)
由上图得到以下结论:
① ② 漏电保护器保护线路的工作中性线N 要通过零序电流互感器。否则, 在接通后就会有一个不平衡电流使漏电保护器产生误动作。 接零保护线(PE) 不准通过零序电流互感器。因为保护线路(PE) 通 过零序电流互感器时,漏电电流经PE 保护线又回穿过零序电流互 感器,导致电流抵消,而互感器上检测不出漏电电流值。在出现故 障时,造成漏电保护器不动作,起不到保护作用。 控制回路的工作中性线不能进行重复接地。 重复接地时,在正常 工作情况下,工作电流的一部分经由重复接地回到电源中性点,在 电流互感器中会出现不平衡电流。当不平衡电流达到一定值时,漏 电保护器便产生误动作 漏电保护器后面的工作中性线N 与保护线(PE) 不能合并为一体。 如果二者合并为一体时,当出现漏电故障或人体触电时,漏电电流 经由电流互感器回流,结果又雷同于情况(2) ,造成漏电保护器 拒绝动作。 漏电保护器负荷侧与其他回路之间不得借用零线、火线。 工作零线不能就近接线,单相负载不能在漏电保护器两端跨接。 单极漏电保护器安装时火线、零线必须正确,否则不能起到触电保 护的作用。 三相四线制电源应当选用4P的漏电保护器;三相五线制电源也应 当选用4P的漏电保护器,但PE线必须接在漏电保护器外边。


⑤ ⑥ ⑦ ⑧
案例1:某公司3个实验室分别由3个分 支电源回路供电.利用3台双极漏电 保护开关(DZ47L· 60/2)保护,如图 2。电气安装完毕,一位工人在使用 手电钻时, 两分支回路漏电开关动 作,而另外一分支回路正常。拆下 配电板仔细检查,发现3个漏电开关 的工作零线均采用同一颜色的塑料 电线(BV型),在施工时将分支回路I 与回路2的工作零线接错,从而引起 FQI与FQ2漏电开关动作。将二回 路的工作零线校正后, 恢复正常。
结论:不同分支回路工作零 线接错引起漏电保护器误动
• 案例2:某商场采用三相四线制供电,负荷主要为FI光灯及 风扇。因电源箱离商场较远, 电工图省事采用不同回路同 一塑料线槽布线。两回路各用I台漏电保护开关(DZ47L-16 /2)进行短路及漏电保护安装完毕后, 当给其中一路送电 后正常,再给另一回路送电时,前一路漏电保护器跳闸 试 验几次结果都一样。把两路的负荷关闭,结果一样。 • 怀疑是导线绝缘电阻太低 经测量该绝缘电阻大于0.75M 欧,证明导线绝缘正常。之后,仔细检查发现,两路导线 互缠在一起且同槽敷设,因相位不同,造成互感现象:在 其中一路带电的情况下、另一回路的感应电压约30~50V。 该电压造成保护器无法正常运行。将两回路电源线分开, 每一回路一线槽, 故障现象消失。 结论:两相不同回路同装于一塑料线槽引起漏电保 护器动作
• 案例3:某安装公司在安装一工棚(支架采用 金属角钢结构并铺上彩色钢板作为棚顶)时, 顶棚需用电钻打孔。由于手电钻电源线长度 不够而采用一段塑料胶质线加长。塑料胶质 线直接与插头连接, 连接处用电胶布包扎好。 作业完毕后,在电钻F放至地面过程中,由于 电钻自身重量而将接头处导线拽出并裸露, 1名作业人员因手握导线裸露部分而触电身亡。
• 分析:现场采用I台四极漏电保护器(DZ15L,动作 参数为30mA、0.2s)保护,接法如图3(a)。电工 在接线时将中性线和相线接在保护器的N与L.上, 没有用试验按钮检验能否正确动作。而DZI5L漏 电保护器内有电子放大线路,它需要一辅助电源, 辅助电源从L,端引入。正确的接法如图3fb)。由 于漏电保护器的辅助电源接错, 内部电于放大线 路无电源供电, 无法起到检测漏电作用,保护器 只相当于普通的空气开关,在作业人员触电时无 法起保护作用 从而导致此坎事故。 结论:四极漏电 保护器作为双极 使用,接线错误 造成触电身亡
• 案例4:某住宅装修, 对电路进行全面改造,宅内的所有 三孔插座采用漏电保护开关(DZ47L一1 6/Z)保护 装修完 毕试送电时,该漏电开关送不上(一送即跳) 怀疑该开关损 坏, 更换一新开关.故障依旧。由于刚装修好,室内只有 一台空谰与抽油烟机 ,当把抽油烟机的插头从插座上拔下 送后正常。卸下该插座检查, 发现保护接地线与零线都为 黑色, 导线绝缘并无损坏。进一步检查, 发现零线接在 插座的保护极(PE极),而保护线接在中性极上(N极).造成 经过漏电保护器二线电流严重不平衡而使保护器动作。两 线互换后恢复正常 户内线路敷设时,相线、零线、保护线 的颜色应有明显的区别。
结论:三脚插座内零线与地线对调,造成漏 电保护器误动
• 案例5:某住宅电源进线采用漏电保护开关 (DZ47L)保护,使用一段时间后,保护开关 时常动作 拆下开关箱面板,检查线路绝缘 电阻大于1Mn,符台要求。再检查发现漏电 保护开关出线端有放电打火的痕迹 把接线 端重新处理,试用一段时间后,故障已排 除 其故障原因是由于漏电保护开关出线端 接头松脱,造成火花,干扰该开关内部的 电子放大器工作, 引起开关误动作。
结论:接头松脱打火,造成漏电保护误动
二、漏电保护装置的分类
• 1、按漏电保护装置中间环节的结构 特点分类
• (1) 电磁式漏电保护装置。其中间环节为 电磁元件,有电磁脱扣器和灵敏继电器两 种型式。电磁式漏电保护装置因全部采用 电磁元件,使得其耐过电流和过电压冲击 的能力较强,因而无需辅助电源,当主电 路缺相时仍能起漏电保护作用。但其灵敏 度不易提高,且制造工艺复杂,价格较高。
• (2) 电子式漏电保护装置。其中间环节使用 了由电子元件构成的电子电路,有的是分 立元件电路,也有的是集成电路。中间环 节的电子电路用来对漏电信号进行放大、 处理和比较。其特点是灵敏度高、动作电 流和动作时间调整方便、使用耐久。但电 子式漏电保护装置对使用条件要求严格, 抗电磁干扰性能差,当主电路缺相时,可 能会失去辅助电源而丧失保护功能。
2. 按结构特征分类
• 1) 开关型漏电保护装置。它是一种将零 序电流互感器、中间环节和主开关组合 安装在同一机壳内的开关电器,通常称 为漏电开关或漏电断路器。其特点是: 当检测到触电、漏电后,保护器本身即 可直接切断被保护主电路的供电电源。 这种保护器有的还兼有短路保护及过载 保护功能。
目前这种形式的漏电保护装置应用最为广泛,市场上的 漏电保护开关根据功能常用的有以下几种类别:
• (1)只具有漏电保护断电功能,使用时 必须与熔断器、热继电器、过流继电器 等保护元件配合。 • (2)同时具有过载保护功能。 • (3)同时具有过载、短路保护功能。 • (4)同时具有短路保护功能。 • (5)同时具有短路、过负荷、漏电、过 压、欠压功能
• (2) 组合型漏电保护装置(漏电保护继电 器 )。它是一种由漏电继电器和主开关通 过电气连接组合而成的漏电保护装置。当 发生触电、漏电故障时,由漏电继电器进 行信号检测、处理和比较,通过其脱扣器 或继电器动作,发出报警信号;也可通过 控制触点去操作主开关切断供电电源。漏 电继电器本身不具备直接断开主电路的功 能。
• 漏电保护继电器是指具有对漏电流检测和判断的 功能,而不具有切断和接通主回路功能的漏电保 护装置。漏电保护继电器由零序互感器、脱扣器 和输出信号的辅助接点组成。它可与大电流的自 动开关配合,作为低压电网的总保护或主干路的 漏电、接地或绝缘监视保护。 • 当主回路有漏电流时,由于辅助接点和主回 路开关的分离脱扣器串联成一回路。因此辅助接 点接通分离脱扣器而断开空气开关、交流接触器 等,使其掉闸,切断主回路。辅助接点也可以接 通声、光信号装置,发出漏电报警信号,反映线 路的绝缘状况
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