防雷技术

漏电开关的正确使用

简介： 漏电电流保护开关（简称漏电开关），能够自动切断电气设备接地故障线路，保护人身安全，在低压防触电保护方面得到广泛应用。它的正确安装使用，是决定能否发挥保护性能的关键。文章论述了漏电开关的正确安装接线，并列举了在安装实践中易发生的几种常见错误，同时介绍了选择漏电开关的有关注意事项。


关键字：漏电开关 零序电流互感器 TN系统 应用范围 参数选择



在照明及其它低压电路中，漏电开关是必不可少的低压开关电器。当用电设备可导电部分（外壳）出现故障电压并产生一定数值的漏电电流时，它能自动切断电源，从而有效防止发生触电事故。

１ 作用原理

　　用电设备正常运行时，相线与Ｎ（零线）进入零序电流互感器的电流相等，方向相反，两电流在互感器中产生的磁通相互抵消，互感器二次侧无感应电流信号输出，开关维持导通状态；当设备出现相对外壳漏电故障，相线电流在互感器中产生的磁通大于Ｎ线电流产生的磁通，零序电流互感器中出现剩磁通并感应出电流信号，经放大后驱动开关执行机构跳闸，切断电源。

　　可见，使漏电开关起到保护作用，零序电流互感器中不可缺少剩磁通，即相线电流大于零线电流是必要条件。要满足这一条件，安装接线必须正确，否则达不到预想效果。

２ 漏电开关的正确安装

　　安装漏电开关，必须掌握低压配电系统的接地型式、区别情况，然后才能正确接线。

　　（１）ＴＮ系统（电力系统中中性点直接接地的保护接零型式），原则上电器设备外壳均连接ＰＥ线（保护零线）或ＰＥＮ线?保护、工作合用零线?，对于整个系统采用ＴＮ有困难的，装设漏电开关后可采用局部ＴＴ系统。

　　ＴＮ系统的接地方式应满足：

　　ＥｓＩａ≤Ｕ０ （１）
　　
　　 式中：Ｚｓ——接地故障回路的阻抗Ω；
　　
　　 Ｉａ——保证保护电器在规定的时间内自动跳闸电流Ａ；

　　Ｕ０——相对地标称电压Ｖ。

　　（２）ＴＴ系统（电力系统中中性点直接接地的保护接地型式）电器设备外壳连接不共用电源中性点接地的保护接地装置。
ＴＴ系统的接地方式应满足：

　　ＲＩａ≤５０Ｖ （２）

　　式中Ｒ——外壳的接地电阻Ω

３ 常见安装错误

　　漏电开关的安装过程中，容易出现下列几种似是而非的错误，现分析如下：

　　（１）在ＴＮ系统中，ＰＥＮ引线位置不当。

　　Ｉ＝Ｉ１＋△Ｉ＝Ｉ’ （３）

　　Ｉ－Ｉ’＝０ （４）

　　式中：Ｉ——进入漏电开关的相线电流；

　　Ｉ’——进入漏电开关的Ｎ线电流；

　　Ｉ１、△Ｉ分别为负载的工作电流和对外壳的漏电流。

　　从式（４）可知，漏电开关的零序电流互感器中无剩磁通，即使

　　△Ｉ超过保护动作值，也不能使漏电开关跳闸，因此起不到漏电保护作用；

　　（２）在ＴＮ系统中，仅以大地作为接地保护。

　　负载外壳既不接零又无接地装置，仅以电器设备安装在大地上，或临时随便插段钢筋进大地作为接地极。接地电阻过大，满足不了式

　　（２），故障时，即使外壳呈现的电压超过５０Ｖ也不能使漏电开关跳闸。

　　（３）在ＴＮ系统中，漏电开关之后的ＰＥＮ或Ｎ线装置重复接地。

　　Ｉ＝Ｉ１＋△Ｉ＝Ｉ’＋Ｉ２＋△Ｉ （５）
　　 Ｉ－Ｉ’＝Ｉ２＋△Ｉ （６）

　　式中Ｉ２——Ｉ１的重复接地分电流。

　　由此可见，负载发生接地故障时，漏电开关中零序电流互感器产生的剩磁通大于实际漏电流△Ｉ产生的磁通，容易使漏电开关发生误跳闸。

　　同理，可类推出ＰＥ与Ｎ线分开型式Ｎ重复接地时的错误；

　　（４）在ＴＮ系统中，ＰＥ与Ｎ线分开后再次相连。

　　此类情况多发生在以建筑物内自然导体为ＰＥ线的工程中。



设负载１无故障，它的工作电流不参与分析：

　　①三相负载平衡，ＵＮ＝０，当负载２出现故障电流△Ｉ时

　　 Ｉ＝Ｉ１＋△Ｉ＝Ｉ１＋△Ｉ’＋Ｉ２＝Ｉ’＋△Ｉ’ （７）
　　 Ｉ－Ｉ’＝△Ｉ （８）

　　式中Ｉ２、△Ｉ’——△Ｉ的分电流，△Ｉ＝Ｉ２＋△Ｉ’可见，△Ｉ’＜△Ｉ在漏电开关的零序电流互感器中产生的剩磁通小于负载故障电流△Ｉ应产生的磁通，使漏电开关可能产生拒跳，起不到保护作用；

　　②三相负载不平衡，ＵＮ≠０，负载２无故障或故障电流△Ｉ很小，负载外壳上的电位小于ＵＮ时：

　　Ｉ＝Ｉ１＋△Ｉ＝Ｉ’＋△Ｉ＋Ｉ２＝Ｉ’＋△Ｉ’ （９）
　　 Ｉ－Ｉ’＝△Ｉ’ （１０）
　　 式中Ｉ２——Ｉ１的分电流?△Ｉ’＝△Ｉ＋Ｉ２

　　可见，△Ｉ’＞△Ｉ，漏电开关的零序电流互感器中产生的剩磁通大于负载故障电流△Ｉ实际产生的磁通，使漏电开关可能发生误跳闸。

４ 应用范围

　　工程设计中，首先要了解哪些场合适合装漏电开关。根据国家有关行业的设计规范，下列电器设备和场所的配电线路必须安装漏电开关：

　　（１）安装在潮湿、强腐蚀性等环境恶劣场所的电器设备；

　　（２）暂设临时用电的电器设备；

　　（３）宾馆、饭店及招待所的客房内插座回路；

　　（４）机关、学校、企业、住宅等建筑物内的插座回路；

　　（５）游泳池、喷水池、浴池的水中照明设备；

　　（６）安装在水中的供电线路和设备；

　　（７）医院中直接接触人体的电气医用设备；

　　对一旦发生漏电切断电源时会造成事故或重大经济损失的电气装置或场所，应安装报警式漏电开关。如：

　　（１）公共场所的通道照明、应急照明；

　　（２）消防用电梯及确保公共场所安全的设备；

　　（３）用于消防设备的电源，如火灾报警装置、消防水泵、消防通道照明等。

５ 漏电开关的参数选择

　　选择漏电开关，应注意以下几种参数的选定：

５．１ 额定电压电流值

　　根据被保护设备线路是三相或单相供电，选择额定电压３８０Ｖ或２２０Ｖ，漏电开关的额定电流应大于线路总负荷电流。

５．２ 额定动作电流值

　　参照有关规范，可按下列数据选定：

　　（１）手握式用电设备为１５ｍＡ；

　　（２）环境恶劣或潮湿场所的用电设备为６～１０ｍＡ；

　　（３）医疗电气设备为６ｍＡ；

　　（４）建筑施工工地的用电设备为１５～３０ｍＡ；

　　（５）家用电器回路为３０ｍＡ；

　　（６）成套开关柜分配电盘等为１００ｍＡ；

　　（７）防止电气火灾为３００ｍＡ。

６ 漏电开关的校验

　　为保证漏电开关安装质量，应对所选的漏电开关进行通电试验。一般性试验是检验漏电开关自跳是否正常（按其本身的试验按钮），但有条件的应进行动作值校验，尤其是对漏电动作电流要求小的场所，应送有关单位校验。



参考文献

　　国家建设部标准JGJ/T16——92《民用建筑电气设计规范》