论文部分内容阅读
施工现场用电设施多，分布较广，发生触电事故的概率较高。笔者作为一名安全管理人员，经常对施工现场的临时用电进行检查。在长期的工作中，一直探索施工现场临时用电的安全管理策略，本文对漏电保护装置在施工现场的应用进行了较为全面的阐述。
1、漏电保护装置的工作原理
漏电保护装置有电压型和电流型两大类。施工现场多数采用的是剩余电流动作型漏电保护器，故又称为剩余电流保护装置。剩余电流动作型漏电保护器主要由检测元件、中间环节、执行机构等组成。检测元件是一个零序电流互感器。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。中间环节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、脱扣器等。执行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。当用电设备正常运行时，线路中电流呈平衡状态，互感器N1中电流矢量之和为零，所以不会感应二次线圈N2，漏电保护器的开关装置处于闭合状态运行；当设备外壳发生漏电并有人触及时，则在故障点产生漏电电流，漏电电流流经人体--大地--工作接地，返回变压器中性点，使互感器N1中有电流流过，感应二次线圈N2，当这个电流值达到该漏电保护器限定的动作电流值时，自动开关脱扣，切断电源。
2、施工现场漏电保护装置的常见问题及原因分析
2.1漏电保护装置在异常运行状态下拒动：出现这种情况的原因大致有以下几点：
2.1.1接线错误：安装时漏电保护装置时未根据实际情况正确接线。如将保护PE线一同穿过漏电保护器，发生相线碰壳等漏电事故时，流过零序TA电流向量和仍然为零，即使发生漏电，保护装置仍然不会动作。2.1.2人为短接：有的施工人员贪图方便，擅自将漏电保护器退出运行。2.1.3内部故障或损坏：漏电保护装置本身质量不好，或是安装使用期较长，内部出现故障或损坏。2.1.4漏电保护器动作电流选择过大：当漏电时，漏电电流不足以引起漏电保护装置动作。
2.2漏电保护装置在正常运行状态下误动：出现这种情况的原因大致有以下几点：
2.2.1接线错误：如在TN系统中，中性线未与相线一起穿过保护器，当三相不平衡时，保护器即发生误动作；2.2.2绝缘恶化：如漏电保护器后一相或两相对地绝缘破坏，将产生不平衡的泄漏电流，导致保护器误动作。2.2.3级差配合不当：施工现场的二级保护，未同时考虑动作电流的级差与动作时间的级差。
3、漏电保护装置的合理应用
为保障施工现场临时用电安全，在进行施工电源的设计时，要充分考虑施工现场的作业环境、施工用电负荷分布等情况，选用科学的低压配电系统，合理应用漏电保护装置，防止触电事故的发生。
3.1设计选型
3.1.1漏电保护器分类：常用的漏电保护装置有：
3.1.1.1根据动作方式分为：动作功能与电源电压无关和与电源电压有关的漏电保护器
3.1.1.2根据安装型式分为：固定式漏电保护器和移动式的漏电保护器。
3.1.1.3根据极数和电流回路数分为：单极二回路、二极、二极三回路、三极、）三极四回路、四极漏电保护器。
3.1.1.4根据过电流保护分为：不带过电流保护、带过电流保护、仅带过载保护、带短路保护的漏电保护器。
3.1.1.5根据调节剩余动作电流的可能性分为：有一个固定的额定剩余动作电流、额定剩余动作电流分级可调、额定剩余动作电流连续可调的漏电保护器。
3.1.1.6根据冲击电压产生的浪涌电流作用下耐误脱扣的能力分为：正常耐误脱扣、增强耐误脱扣。
3.1.1.7在剩余电流含有直流分量时，漏电保护器根据动作特性分为：AC型、A型、B漏电保护器。
3.1.1.8根据周围空气温度范围分为：预期在-5℃～+40℃环境温度下使用、预期在-25℃～+40℃环境温度下使用、预期在规定的更严酷的条件下使用的漏电保护器。
3.1.2漏电保护器的选择
施工现场通常采用二级保护的低压配电系统，在总配电箱设置总电源保护的漏电保护器，在开关箱中设置末级保护。选择漏电保护器时，要充分考虑配电箱所在场所的环境、电源的相数、极数、配电系统的保护接线方式等因素，選择合适的规格型号。漏电保护器宜选用无辅助电源型产品，或选用辅助电源故障时能自动断开的辅助电源型产品。漏电保护器的极数和线数必须与其负荷侧负荷的相数和线数一致。总电源保护的额定漏电动作电流应大于30mA，额定漏电动作时间应大于0.1s，但其额定漏电动作电流与额定漏电动作时间的乘积不应大于30mA·s。末级保护的漏电保护器的额定漏电动作电流不应大于30mA，额定漏电动作时间不应大于0.1s。使用于潮湿或有腐蚀介质场所的漏电保护器应采用防溅型产品，其额定漏电动作电流不应大于15mA，额定漏电动作时间不应大于0.1s。在金属物体上工作，操作手持式电动工具或使用非安全电压的行灯时，应选用额定剩余动作电流为10mA，一般型的漏电保护装置。
3.2安装
3.2.1漏电保护器的安装应充分考虑供电方式、供电电压、系统接地型式及保护方式；3.2.2漏电保护器应按产品说明书安装。安装前必须检查漏电保护器的额定电压、额定电流、短路通断能力、漏电动作电流、漏电不动作电流以及漏电动作时间等是否符合设计要求。3.2.3漏电保护器应装设在总配电箱、开关箱靠近负荷的一侧，且不得用于启动电气设备的操作。3.2.4安装漏电保护装置的电气线路或设备，在正常运行时，其泄漏电流必须控制在允许范围内；选用的漏电保护装置的额定剩余不动作电流，应不小于被保护电气线路和设备的正常运行时泄漏电流最大值的2倍。3.2.5安装接线时，要根据配电系统的保护接线形式，按照JGJ46规定的接线图进行接线。接线前应分清漏电保护装置的输入端和输出端、相线和中性线，不得反接或错接。3.2.6漏电保护装置安装时，必须严格区分N线和PE线，三极四线式或四极四线式漏电保护装置的N线应接人保护装置。通过漏电保护装置的N线，不得作为PE线，不得重复接地或接设备外露可接近导体。PE线不得接人漏电保护装置。
3.2.7安装漏电保护装置后，对原有的线路和设备的接地保护措施应按要求进行检查和调整。
3.3试验
漏电保护装置投人运行前，应操作试验按钮，检验漏电保护装置的工作特性，确认能正常动作后，才允许投人正常运行。
3.4检查
3.4.1应定期检查漏电保护装置的使用情况，对有故障的漏电保护装置应立即更换。
3.4.2漏电保护装置运行中遇有异常现象，应由专业人员进行检查处理，以免扩大事故范围。
3.4.3对重新投用的漏电保护器应检测其特性，发现问题应及时修理或更换。
近年来，公司按照JGJ46标准设计制作了新配电箱，科学地选择漏电保护装置，在各工程项目投用，效果良好，有效地防止了触电事故的发生。
参考文献
[1]董秀华.《漏电保护器原理及在接线中应注意的问题》煤炭技术第10期2007年10月作者.
1、漏电保护装置的工作原理
漏电保护装置有电压型和电流型两大类。施工现场多数采用的是剩余电流动作型漏电保护器，故又称为剩余电流保护装置。剩余电流动作型漏电保护器主要由检测元件、中间环节、执行机构等组成。检测元件是一个零序电流互感器。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。中间环节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、脱扣器等。执行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。当用电设备正常运行时，线路中电流呈平衡状态，互感器N1中电流矢量之和为零，所以不会感应二次线圈N2，漏电保护器的开关装置处于闭合状态运行；当设备外壳发生漏电并有人触及时，则在故障点产生漏电电流，漏电电流流经人体--大地--工作接地，返回变压器中性点，使互感器N1中有电流流过，感应二次线圈N2，当这个电流值达到该漏电保护器限定的动作电流值时，自动开关脱扣，切断电源。
2、施工现场漏电保护装置的常见问题及原因分析
2.1漏电保护装置在异常运行状态下拒动：出现这种情况的原因大致有以下几点：
2.1.1接线错误：安装时漏电保护装置时未根据实际情况正确接线。如将保护PE线一同穿过漏电保护器，发生相线碰壳等漏电事故时，流过零序TA电流向量和仍然为零，即使发生漏电，保护装置仍然不会动作。2.1.2人为短接：有的施工人员贪图方便，擅自将漏电保护器退出运行。2.1.3内部故障或损坏：漏电保护装置本身质量不好，或是安装使用期较长，内部出现故障或损坏。2.1.4漏电保护器动作电流选择过大：当漏电时，漏电电流不足以引起漏电保护装置动作。
2.2漏电保护装置在正常运行状态下误动：出现这种情况的原因大致有以下几点：
2.2.1接线错误：如在TN系统中，中性线未与相线一起穿过保护器，当三相不平衡时，保护器即发生误动作；2.2.2绝缘恶化：如漏电保护器后一相或两相对地绝缘破坏，将产生不平衡的泄漏电流，导致保护器误动作。2.2.3级差配合不当：施工现场的二级保护，未同时考虑动作电流的级差与动作时间的级差。
3、漏电保护装置的合理应用
为保障施工现场临时用电安全，在进行施工电源的设计时，要充分考虑施工现场的作业环境、施工用电负荷分布等情况，选用科学的低压配电系统，合理应用漏电保护装置，防止触电事故的发生。
3.1设计选型
3.1.1漏电保护器分类：常用的漏电保护装置有：
3.1.1.1根据动作方式分为：动作功能与电源电压无关和与电源电压有关的漏电保护器
3.1.1.2根据安装型式分为：固定式漏电保护器和移动式的漏电保护器。
3.1.1.3根据极数和电流回路数分为：单极二回路、二极、二极三回路、三极、）三极四回路、四极漏电保护器。
3.1.1.4根据过电流保护分为：不带过电流保护、带过电流保护、仅带过载保护、带短路保护的漏电保护器。
3.1.1.5根据调节剩余动作电流的可能性分为：有一个固定的额定剩余动作电流、额定剩余动作电流分级可调、额定剩余动作电流连续可调的漏电保护器。
3.1.1.6根据冲击电压产生的浪涌电流作用下耐误脱扣的能力分为：正常耐误脱扣、增强耐误脱扣。
3.1.1.7在剩余电流含有直流分量时，漏电保护器根据动作特性分为：AC型、A型、B漏电保护器。
3.1.1.8根据周围空气温度范围分为：预期在-5℃～+40℃环境温度下使用、预期在-25℃～+40℃环境温度下使用、预期在规定的更严酷的条件下使用的漏电保护器。
3.1.2漏电保护器的选择
施工现场通常采用二级保护的低压配电系统，在总配电箱设置总电源保护的漏电保护器，在开关箱中设置末级保护。选择漏电保护器时，要充分考虑配电箱所在场所的环境、电源的相数、极数、配电系统的保护接线方式等因素，選择合适的规格型号。漏电保护器宜选用无辅助电源型产品，或选用辅助电源故障时能自动断开的辅助电源型产品。漏电保护器的极数和线数必须与其负荷侧负荷的相数和线数一致。总电源保护的额定漏电动作电流应大于30mA，额定漏电动作时间应大于0.1s，但其额定漏电动作电流与额定漏电动作时间的乘积不应大于30mA·s。末级保护的漏电保护器的额定漏电动作电流不应大于30mA，额定漏电动作时间不应大于0.1s。使用于潮湿或有腐蚀介质场所的漏电保护器应采用防溅型产品，其额定漏电动作电流不应大于15mA，额定漏电动作时间不应大于0.1s。在金属物体上工作，操作手持式电动工具或使用非安全电压的行灯时，应选用额定剩余动作电流为10mA，一般型的漏电保护装置。
3.2安装
3.2.1漏电保护器的安装应充分考虑供电方式、供电电压、系统接地型式及保护方式；3.2.2漏电保护器应按产品说明书安装。安装前必须检查漏电保护器的额定电压、额定电流、短路通断能力、漏电动作电流、漏电不动作电流以及漏电动作时间等是否符合设计要求。3.2.3漏电保护器应装设在总配电箱、开关箱靠近负荷的一侧，且不得用于启动电气设备的操作。3.2.4安装漏电保护装置的电气线路或设备，在正常运行时，其泄漏电流必须控制在允许范围内；选用的漏电保护装置的额定剩余不动作电流，应不小于被保护电气线路和设备的正常运行时泄漏电流最大值的2倍。3.2.5安装接线时，要根据配电系统的保护接线形式，按照JGJ46规定的接线图进行接线。接线前应分清漏电保护装置的输入端和输出端、相线和中性线，不得反接或错接。3.2.6漏电保护装置安装时，必须严格区分N线和PE线，三极四线式或四极四线式漏电保护装置的N线应接人保护装置。通过漏电保护装置的N线，不得作为PE线，不得重复接地或接设备外露可接近导体。PE线不得接人漏电保护装置。
3.2.7安装漏电保护装置后，对原有的线路和设备的接地保护措施应按要求进行检查和调整。
3.3试验
漏电保护装置投人运行前，应操作试验按钮，检验漏电保护装置的工作特性，确认能正常动作后，才允许投人正常运行。
3.4检查
3.4.1应定期检查漏电保护装置的使用情况，对有故障的漏电保护装置应立即更换。
3.4.2漏电保护装置运行中遇有异常现象，应由专业人员进行检查处理，以免扩大事故范围。
3.4.3对重新投用的漏电保护器应检测其特性，发现问题应及时修理或更换。
近年来，公司按照JGJ46标准设计制作了新配电箱，科学地选择漏电保护装置，在各工程项目投用，效果良好，有效地防止了触电事故的发生。
参考文献
[1]董秀华.《漏电保护器原理及在接线中应注意的问题》煤炭技术第10期2007年10月作者.