漏電保護(hù)器又稱漏電保護(hù)電源開關(guān),是一種新式的電氣安全裝置,其主要用途:
1、防止由于電氣設(shè)備和電氣線路漏電引起的觸電事故。
2、防止用電過(guò)程中的單相觸電事故。
3、及時(shí)切斷電氣設(shè)備運(yùn)行中的單相接地故障,防止因漏電引起的電氣火災(zāi)事故。
4、在用電過(guò)程中,由于電氣設(shè)備本身的缺陷、使用不當(dāng)和安全技術(shù)措施不利而造成的人身觸電和火災(zāi)事故,給人民的生命和財(cái)產(chǎn)帶來(lái)了不應(yīng)有的損失,而漏電保護(hù)器的出現(xiàn),對(duì)預(yù)防各類事故的發(fā)生,及時(shí)切斷電源,保護(hù)設(shè)備和人身安全,提供了可靠而有效的技術(shù)手段。
漏電保護(hù)器的工作原理
漏電保護(hù)器全稱殘余電流動(dòng)作保護(hù)器,主要由三部分組成:檢測(cè)元件、中間放大環(huán)節(jié)和操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
電氣設(shè)備漏電時(shí),將呈現(xiàn)出異常的電流和電壓信號(hào)。漏電保護(hù)裝置通過(guò)檢測(cè)此異常電流或異常電壓信號(hào),經(jīng)信號(hào)處理,促使執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作,借助開關(guān)設(shè)備迅速切斷電源,實(shí)施漏電保護(hù)。
下圖是漏電保護(hù)開關(guān)在三相四線系統(tǒng)中的一般接線圖。
其中:TA為零序電流互感器,GF為主開關(guān),TL為主開關(guān)GF的分勵(lì)脫扣器線圈。
當(dāng)被保護(hù)電路發(fā)生漏電或有人觸電時(shí),由于漏電電流的存在,通過(guò)TA一次側(cè)各相負(fù)荷電流的相量和不再等于零,即 IL1+IL2+IL3+IN≠0產(chǎn)生了剩余電流,TA二次側(cè)線圈就有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生,此信號(hào)經(jīng)中間環(huán)節(jié)進(jìn)行處理和比較,當(dāng)達(dá)到預(yù)定值時(shí),使主開關(guān)分勵(lì)脫扣器線TL通電,驅(qū)動(dòng)主開關(guān)GF自動(dòng)跳閘,迅速切斷被保護(hù)電路的供電電源,從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)。
漏電保護(hù)器主要參數(shù)
漏電保護(hù)器有分?jǐn)嚯娐返墓δ埽瑫r(shí)內(nèi)部電路需要供電,因此在選擇漏電保護(hù)器時(shí)首先確保 <頻率> <額定電壓> <額定電流>滿足配電網(wǎng)絡(luò)的需求。
同時(shí)漏電保護(hù)器需要按照漏電流大小進(jìn)行動(dòng)作,因此具有三個(gè)獨(dú)特的參數(shù):
1、額定漏電動(dòng)作電流 在規(guī)定的條件下,使漏電保護(hù)器動(dòng)作的電流值。例如30mA的保護(hù)器,當(dāng)通入電流值達(dá)到30mA時(shí),保護(hù)器即動(dòng)作斷開電源。
2、額定漏電動(dòng)作時(shí)間 是指從突然施加額定漏電動(dòng)作電流起,到保護(hù)電路被切斷為止的時(shí)間。例如30mA×0.1s的保護(hù)器,從電流值達(dá)到30mA起,到主觸頭分離止的時(shí)間不超過(guò)0.1s。
3、額定漏電不動(dòng)作電流 在規(guī)定的條件下,漏電保護(hù)器不動(dòng)作的電流值,一般應(yīng)選漏電動(dòng)作電流值的二分之一。例如漏電動(dòng)作電流30mA的漏電保護(hù)器,在電流值達(dá)到15mA以下時(shí),保護(hù)器不應(yīng)動(dòng)作, 否則因靈敏度太高容易誤動(dòng)作,影響用電設(shè)備的正常運(yùn)行。
漏電保護(hù)器電路原理圖介紹
漏電時(shí)可驅(qū)動(dòng)閘刀開關(guān)K1斷開,每個(gè)橋臂用兩只1N4007串聯(lián)可提高耐壓。R3、R4阻值很大,所以K1合上時(shí),流經(jīng)L的電流很小,不足以造成K1斷開。R3、R4為可控硅T1、T2的均壓電阻,可以降低對(duì)可控硅的耐壓要求。K2為試驗(yàn)按鈕,起模擬漏電的作用。按壓試驗(yàn)按鈕K2,K2接通,相當(dāng)于外線火線對(duì)地有漏電,這樣,穿過(guò)磁環(huán)的三相電源線和零線的電流的矢量和不為零,磁環(huán)上的檢測(cè)線圈的a、b兩端就有感應(yīng)電壓輸出,此電壓立即觸發(fā)T2導(dǎo)通。由于C2預(yù)先有一定電壓,T2導(dǎo)通后,C2便經(jīng)R6、R5、T2放電,使R5上產(chǎn)生電壓觸發(fā)T1導(dǎo)通。T1、T2導(dǎo)通后,流經(jīng)L的電流增大,使電磁鐵動(dòng)作,驅(qū)動(dòng)開關(guān)K1斷開,試驗(yàn)按鈕的作用是隨時(shí)可檢查本裝置功能是否完好。用電設(shè)備漏電引起電磁鐵動(dòng)作的原理與此相同。R1為壓敏電阻,起過(guò)壓保護(hù)作用。
漏電保護(hù)器主要作用
漏電保護(hù)器內(nèi)部裝有零序互感器,隨時(shí)監(jiān)測(cè)火線與零線的電流,正常情況下,電流從火線流到零線,兩根電線的電流應(yīng)該是相等的,在零序互感器上感應(yīng)出的磁場(chǎng)大小相同方向相反,相互抵消。
漏電時(shí),一部分電流流入大地,導(dǎo)致火線的電流大于零線,零序互感器內(nèi)的磁場(chǎng)不再平衡,其次級(jí)繞組便感應(yīng)出電壓,觸發(fā)內(nèi)部的晶閘管,晶閘管導(dǎo)通后接通電磁脫扣器電源,使脫扣器立即自動(dòng)跳閘關(guān)閉電源。
漏電保護(hù)器能夠防止觸電的原因就在于此,因?yàn)槁╇姾,它能夠?.1秒內(nèi)斷開電源,因此可以保證安全。
舉例煤礦電動(dòng)機(jī)及其供電線路發(fā)生的漏電故障常見的有以下幾種:
1、由于受潮使電動(dòng)機(jī)及其供電線路絕緣電阻下降,漏地電流增加使電動(dòng)機(jī)外殼及電器外殼帶電;
2、電動(dòng)機(jī)及其供電線路絕緣因老化、機(jī)械損傷或電壓性擊穿等原因使一相接地(金屬性接地或弧光接地);
3、電動(dòng)機(jī)及其供電線路帶電體的裸露部分(如有機(jī)械性損壞或檢修時(shí))被人員直接或通過(guò)工具等導(dǎo)電體接觸造成一相接地的觸電事故(偶然性、短暫性)。
發(fā)生漏電故障,如不及時(shí)保護(hù),特別在煤礦井下有著嚴(yán)重的后果:
它可能導(dǎo)致人身生命的危險(xiǎn);
它可能引起瓦斯、煤塵的爆炸;
它可能提前點(diǎn)燃雷管。
對(duì)于中性點(diǎn)接地系統(tǒng)以及系統(tǒng)有著較大分布電容的中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)都有可能使電動(dòng)機(jī)一相繞組燒毀。為此對(duì)煤礦電動(dòng)機(jī)及其供電線路,特別是井下,必須進(jìn)行漏電保護(hù)。