摘要:漏電保護(hù)在電氣安全領(lǐng)域尚屬比較新的技術(shù)。漏電保護(hù)器(簡(jiǎn)稱(chēng)rcd)是現(xiàn)時(shí)有效防止接地故障引起人身電擊和電氣火災(zāi)的保護(hù)電器。
關(guān)鍵字:漏電保護(hù),漏電保護(hù)器,電氣火災(zāi)
漏電保護(hù)在電氣安全領(lǐng)域尚屬比較新的技術(shù)。近三十年來(lái),隨著電子技術(shù)的發(fā)展,高靈敏度、快速動(dòng)作型漏電保護(hù)裝置獲得了極大的發(fā)展。德國(guó)、法國(guó)、英國(guó)、美國(guó)、日本等國(guó)乃至國(guó)際電工委員會(huì)都先后建立和修訂了漏電保護(hù)裝置的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)及其關(guān)聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)。在我國(guó)漏電保護(hù)裝置生產(chǎn)廠家眾多,產(chǎn)品品種繁多,國(guó)家制訂了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《漏電電流動(dòng)作保護(hù)器》(GB6829-86),該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)漏電保護(hù)器的特性、分類(lèi)、工作條件和安裝條件、結(jié)構(gòu)與性能要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則等方面作出了明確的規(guī)定。
目前,我們大都選用DZ20L系列四級(jí)漏電斷路器作為漏電總保護(hù)。在安裝使用的過(guò)程中,由于部分漏電斷路器頻繁的誤動(dòng)作而無(wú)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。
國(guó)際電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)IEC4.79(電流通過(guò)人體的效應(yīng))確定,通過(guò)人體的交流50Hz電流不超過(guò)30mA時(shí),人體不會(huì)因發(fā)生心室纖維性顫動(dòng)而死亡,它與人體潮濕程度、接觸電壓高低無(wú)直接關(guān)系。因此,國(guó)際電工標(biāo)準(zhǔn)在所有防人身電擊的條文中,都規(guī)定采用動(dòng)作電流不大于30mA的rcd。據(jù)此在醫(yī)院手術(shù)室、浴室等電擊危險(xiǎn)大的場(chǎng)所都可裝用動(dòng)作電流為30mA的rcd來(lái)防人身電擊。
近幾年來(lái),全國(guó)火災(zāi)事故數(shù)量呈上升趨勢(shì)。從上世紀(jì)八十年代起,電氣火災(zāi)便逐漸成為各類(lèi)火災(zāi)中的“主角”。有關(guān)資料顯示,到1999年,全國(guó)發(fā)生的電氣火災(zāi)比10年前翻了一番,高達(dá)1萬(wàn)次,占各類(lèi)火災(zāi)事故的30%以上。而到了2002年,已占各類(lèi)火災(zāi)事故的35%以上。在農(nóng)村火災(zāi)原因中,電氣列第二位;在城市火災(zāi)原因中,電氣則被排在了第一的位置。頻頻發(fā)生的電氣火災(zāi)原因何在?
接地電弧性短路——最危險(xiǎn)且多發(fā)的電氣火災(zāi)隱患
電氣短路可分為相間短路和單相接地短路。相間短路一般能夠產(chǎn)生較大的短路電流,該短路電流使過(guò)流保護(hù)裝置動(dòng)作,及時(shí)切斷電源,較少發(fā)生電弧性短路。單相接地短路可分為金屬性短路和電弧性短路。金屬性短路起火的危險(xiǎn)并不大。主要因?yàn)槎搪冯娏鞔,過(guò)流保護(hù)裝置在短路電流的作用下短時(shí)間內(nèi)切斷電源。而電弧性短路由于故障點(diǎn)接觸不良,未被熔融而迸發(fā)出電弧或電火花。由于發(fā)生電弧性短路的故障點(diǎn)阻抗較大,它的短路電流并不大,斷路器難以動(dòng)作(保險(xiǎn)絲一般不會(huì)被熔斷),從而使電弧持續(xù)存在。據(jù)測(cè),僅略大于0.5A的電流產(chǎn)生的電弧溫度即可高達(dá)2000℃--3000℃,足以引燃任何可燃物,而且電弧的維持電壓低至20V時(shí)仍可使電弧連續(xù)穩(wěn)定存在,難以熄滅。這種短路電弧常成為電氣火災(zāi)的點(diǎn)火源。因此,接地電弧性短路是最危險(xiǎn)且多發(fā)的電氣火災(zāi)起因。
要防止電弧性接地短路,應(yīng)大力推廣使用帶漏電保護(hù)功能的斷路器,漏電保護(hù)器(簡(jiǎn)稱(chēng)rcd)是現(xiàn)時(shí)有效防止接地故障引起人身電擊和電氣火災(zāi)的保護(hù)電器。就一般建筑而言,除線(xiàn)路末端裝設(shè)30mA的漏電保護(hù)器(rcd)外,進(jìn)線(xiàn)處應(yīng)裝設(shè)帶漏電保護(hù)功能的三相四線(xiàn)斷路器,漏電動(dòng)作電流可選300mA或500mA,帶0.15-0.3秒延時(shí)。帶漏電保護(hù)功能的斷路器其延時(shí)功能可與第二級(jí)30mA的RCD配合,實(shí)現(xiàn)選擇性保護(hù),而且500mA以下電弧能量尚不足以引燃起火,因此,如果我國(guó)能在樓房的電源進(jìn)線(xiàn)上裝設(shè)帶漏電保護(hù)功能的斷路器,就可有效地消除接地電弧產(chǎn)生的隱患,從而大幅度降低我國(guó)單相接地短路引發(fā)的火災(zāi)。
在線(xiàn)路短路中大部分是接地故障,即相線(xiàn)與大地、電氣設(shè)備外殼、金屬結(jié)構(gòu)管道之間的短路。接地故障既能引起人身電擊事故,也比相間短路、單相短路容易引起電氣火災(zāi)。我國(guó)《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50054-95)規(guī)定,配電線(xiàn)路都應(yīng)有接地故障保護(hù),而rcd是最有效的接地故障保護(hù)電器。當(dāng)發(fā)生電弧性接地故障起火時(shí),因電弧電流小,斷路器、熔斷器往往不能在火災(zāi)發(fā)生前切斷電源,而rcd則能立即動(dòng)作切斷電源。因此,除在手握式、移動(dòng)式設(shè)備終端線(xiàn)路上安裝30mA瞬動(dòng)rcd外,還應(yīng)在電源總干線(xiàn)上安裝帶少許延時(shí)的漏電保護(hù)功能的斷路器,如圖1所示。它主要用于防接地故障引起的電氣火災(zāi)和線(xiàn)路對(duì)地電位升高事故,保護(hù)范圍無(wú)死區(qū)。
圖中rcd1和rcd2的動(dòng)作應(yīng)有選擇性,以避免越級(jí)跳閘擴(kuò)大停電面。選擇性不能靠rcd動(dòng)作電流的大小來(lái)提供。如果rcd1和rcd2的動(dòng)作電流差2~3倍,但如果都是瞬時(shí)動(dòng)作,當(dāng)線(xiàn)路末端發(fā)生故障電流為幾十安的接地故障時(shí),故障電流都超過(guò)動(dòng)作電流的百倍以上,兩級(jí)rcd都瞬時(shí)動(dòng)作,無(wú)法保證選擇性。因此各個(gè)級(jí)次rcd間的動(dòng)作選擇性只能靠動(dòng)作時(shí)間的長(zhǎng)短不同來(lái)保證,即圖1中的rcd2的動(dòng)作應(yīng)帶有適當(dāng)?shù)难訒r(shí),例如圖中所示rcd1的動(dòng)作時(shí)間t1≤0.04s,rcd2的動(dòng)作時(shí)間t2=0.3s。
漏電保護(hù)的檢驗(yàn)
現(xiàn)時(shí)施工驗(yàn)收時(shí)常用撳按rcd試驗(yàn)按鈕或模擬接地故障的辦法來(lái)檢驗(yàn)rcd是否能動(dòng)作,這兩種方法不十分可靠。因前者只能說(shuō)明rcd本身能動(dòng)作,不能說(shuō)明安裝是否正確,保證發(fā)生接地故障時(shí)也肯定能動(dòng)作;而后者只是定性檢測(cè)而非定量檢測(cè)。隨著我國(guó)電氣技術(shù)的發(fā)展,我國(guó)已生產(chǎn)出能測(cè)定rcd的動(dòng)作電流、動(dòng)作時(shí)間以及線(xiàn)路和設(shè)備正常泄漏電流的儀表,使用這種儀表檢測(cè)得出的結(jié)果將更為可靠和準(zhǔn)確。
當(dāng)發(fā)生人體單相觸電事故時(shí)(這種事故在觸電事故中幾率最高),即在漏電保護(hù)器負(fù)載側(cè)接觸一根相線(xiàn)(火線(xiàn))時(shí)它能起到很好的保護(hù)作用。如果人體對(duì)地絕緣,此時(shí)觸及一根相線(xiàn)一根零線(xiàn)時(shí),漏電保護(hù)器就不能起到保護(hù)作用。由于漏電保護(hù)器的作用是防患于未然,電路工作正常時(shí)反映不出來(lái)它的重要,往往不易引起大家的重視。有的人在漏電保護(hù)器動(dòng)作時(shí)不是認(rèn)真地找原因,而是將漏電保護(hù)器短接或拆除,這是極其危險(xiǎn)的,也是絕對(duì)不允許的。漏電保護(hù)器的安全運(yùn)行要靠一套行之有效的管理制度和措施來(lái)保證。除了做好定期的維護(hù)外,還應(yīng)定期對(duì)漏電保護(hù)器的動(dòng)作特性(包括漏電動(dòng)作值及動(dòng)作時(shí)間、漏電不動(dòng)作電流值等)進(jìn)行試驗(yàn),做好檢測(cè)記錄,并與安裝初始時(shí)的數(shù)值相比較,判斷其質(zhì)量是否有變化。在使用中要按照使用說(shuō)明書(shū)的要求使用漏電保護(hù)器,并按規(guī)定每月檢查一次,即操作漏電保護(hù)器的試驗(yàn)按鈕,檢查其是否能正常斷開(kāi)電源。在檢查時(shí)應(yīng)注意操作試驗(yàn)按鈕的時(shí)間不能太長(zhǎng),一般以點(diǎn)動(dòng)為宜,次數(shù)也不能太多,以免燒毀內(nèi)部元件。漏電保護(hù)器一旦損壞不能使用時(shí),應(yīng)立即請(qǐng)專(zhuān)業(yè)電工進(jìn)行檢查或更換。如果漏電保護(hù)器發(fā)生誤動(dòng)作和拒動(dòng)作,其原因一方面是由漏電保護(hù)器本身引起,另一方面是來(lái)自線(xiàn)路的緣由,應(yīng)認(rèn)真地具體分析,不要私自拆卸和調(diào)整漏電保護(hù)器的內(nèi)部器件。
安裝后的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)
安裝后的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè),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(cè):帶負(fù)荷分、合開(kāi)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(chǎng)檢測(cè),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(mǎn)足使用的條件及要求;
(2)通過(guò)試驗(yàn)按鈕模擬人體觸電情況,檢測(cè)該漏電斷路器動(dòng)作的可靠性;
(3)在現(xiàn)場(chǎng)各項(xiàng)實(shí)地參數(shù)的基礎(chǔ)上,通過(guò)使用試驗(yàn)電阻接地,檢測(cè)該漏電斷路器動(dòng)作的可靠性。
因由此可見(jiàn),只有完成以上的檢測(cè)項(xiàng)目并全部合格后,投運(yùn)的漏電斷路器方能夠安全可靠的運(yùn)行。
漏電保護(hù)是一項(xiàng)利國(guó)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(wèn)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。
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