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2005-06-29
安全用电的可*保证---漏电保护开关 - [用电安全]
电,给人类带来了光明与文明,为推动社会的进步、繁荣与发展做出了卓越的贡献,但它同时也为人类带来了许多的灾难和痛苦。由于人们对电的使用、管理和保护措施不当,而发生的人身触电伤亡、烧毁电器和电气火灾的事例也是不胜枚举。我国幅员辽阔、人口众多、文化素质较低的广大农村,宣传、推广、应用漏电保护开关,是迫在眉睫的头等大事。国为只有漏电保护开关,才能更好的保证安全用电,才能避免和杜绝人身触电伤亡及电气火灾事故的发生。
我国的漏电保护开关,按其结构可分为:机械式(重锤型)、电动式(电磁型)、电子式(电压型和电流型),经过二十多年的应用实践证明,电子式的电流型漏电保护开关,以漏电电流小、动作灵敏、抗干扰性好、耐高低温、性能稳定、保护功能多、安装使用简便等优势,成为我国目前漏电保护开关产品的主流。此种产品,除起着漏电保护的作用外,还兼有许多保护功能,现做一简要介绍,以便于用户应用和鉴别产品的真伪。
1 漏电保护功能(I△n为额定漏电电流动作值) 漏电保护有直接保护和间接保护之分。
(1) I△n≤30mA的,可用于人身的直接保护,动作时间<0.1S,也就是通常所讲的第三级保护。
(2) I△n>30mA的为间接保护,其动作时间<0.2S,一般是I△n>100mA的做分支线路二级保护用,把 I△n>300mA的做总开关一级保护用。
2 过流保护功能和短路保护功能
当主回路的工作电流超出额定电流1.30倍时或短路电流达到额定电流10倍时,漏电保护开关均能可*动作,以保证电气设备的安全运行。
3 漏电保护监控功能
漏电保护开关具有监视和切除一相接地故障,防止因漏电而引起电气火灾事故的功能。
4 过电压保护功能
当发生变压器零线断线或高压线搭在低压线上事故时,具有过电压保护功能的漏电保护开关能可*地动作,以保障家用电器设备安然无损,可使电业部门与用户双方受益,免除了不必要索赔纠纷。
5 故障线路电压降至50V时的漏电保护功能
依据GB6829-95标准,作为直接保护用I△n≤30mA的漏电保护开关,必须具有故障线路电压降到50V出现和发生≤30mA漏电电流时,漏电保护开关能正常动作的保护功能,有效地杜绝出现故障电压时漏电保护开关丧失保护能力的现象。
6 防窃电功能
我国电业法虽然早已颁布实施,但偷电、窃电现象还是屡禁不止。装上漏电保护开关,将有效地防止和杜绝此类事件的发生。由于漏电保护开关的工作特性而决定了:"只接一根火线或只接一根零线或改接零为接地"的窃电行为是行不通了。当发生上述行为时,漏电保护开关将跳闸动作,拒绝供电,直至接线恢复正常为止。漏电保护开关的普及与应用,将使电业部门避免这些不必要的损失,并带来诸如电损降低、成本减少、效益增大、电价下调等经济效益和社会效益。
实践证明,安装使用漏电保护开关是利国利民的好事,并取得了很大的成绩,但是根据我国的国情和目前的状况看,我们在这方面做的还远远不够,基本上是城镇较好,而乡村的大部分还处于空白的状况。安装了漏电保护开关的地方,触电的人就得救了,发生高压进户时,家用电器得到了保护,安全用电得到了保障。那些只讲要注意安全用电,而缺少保障措施、未安装漏电保护开器的地方,触电伤亡事故、电器设备烧毁事故、电气火灾却在频频发生。为了使漏电保护开关的应用与安装在全国迈上一个新台阶,还应继续加强宣传、推广、应用漏电保护开关的力度,使它真正成为家喻户晓的安全用电的保护神。 -
1、安装、接线疏忽引起的相间短路
断路器进线接线端子的连接螺钉扭短未达到国家标准规定值,连接松弛(特别是有振动的场所),使接触电阻增大,时间略长,便爆出火花,进而引起相间短路。这种短路电流因为发生在断路器前面,不流过断路器,故断路器无法保护;而有些短路电流值又未达到上一级保护断路器的动作整定值,上一级断路器不动作(譬如仅为上一级断路器额定电流的7倍,它属于延时范围,动作时间为7s左右)即在上一级断路器跳闸之前导线已被烧毁,导致电气火灾。
2、安装环境潮湿安装
断路器的场所严重潮湿,断路器虽未合闸,但其上的刀开关因疏忽合上,则在断路器电源端的相间(如连接为裸铜排)因布满水汽,引起相间击穿而短路,配电箱被烧,楼房建筑物起火。
3、泄漏电流
因绝缘受损或线路对地电容大,相对产生泄漏电流。如泄漏电流达300mA(对额定电流为40A的线路,泄漏电流是100mA),故障处的消耗功率约为20W,时间延续2h,将使绝缘进一步遭损,而造成相对地短路(若不使用剩余电流动作保护器RCD,而使用熔断器或小型断路器动作)。时间略长,引起火花放电,酿成火灾。
4、断路器(熔断器)的额定电流选择偏大
由于设计时选择的断路器(熔断器)额定电流比线路的允许持续载流量、配电保护整定值大很多,当发生过载时,断路器在规定的时间内不动作,线路就长期处于过载,对绝缘、接线端子和周围物体形成损害,严重时将引起短路。
5、线缆电流密度偏大
IEC354-3-523标准对2.5mm2的铜芯塑料线的载流量规定为26A,而我国的资料是取30~32A,则电流密度高出IEC标准23%,电流密度偏大引起过载,若再加上保护不当,也易引起短路。
6、线路实际载流量
超过设计载流量其后果断路器频繁跳闸,无法用电。如强行使用(如用铜丝代替熔丝或拆除断路器)就会因过载造成短路。
7、三相负载不平衡
对于大量的单相设备,由于三相负载不平衡,引起某相电压升高,严重时将烧毁单相用电设备,导致起火。如以下三种形式:
(1)负载阻抗大小相等而功率因数不相等,则某相出现过电压,严重时可达1.27倍额定电压;
(2)负载阻抗大小不等而功率因数相等,负载阻抗大的一相电压最高,最大值可达1.73倍额定电压;
(3)如果三相负载阻抗和功率因数都不相等,最大相的负载过电压有可能达2.36倍额定电压。
8、中性线断裂引起电器设备烧毁
有以下原因:
(1)因装设马虎、受风雨侵袭或某些机械原因使中性线中断;
(2)一些非线性负荷(如舞台调光用晶闸管、家用电器中的微波炉、电子镇流器等)的三次谐波很大,最大将超过30%额定电流,加上三相负载不平衡,N线的电流最大可达2倍多额定电流;
(3)N线的截面积设计为1/2甚至1/3相线截面积,使N线极烧断。中性线断裂后,如保护不当,则电气设备绝缘受损,引起单相设备烧坏,产生电气火灾。
9、单相接地故障
对于TI系统,相线碰外壳或金属管道等而引起的短路,通常受接地电阻的限制,短路的电流约15.7A,多数熔断器或断路器无法在如此小的电流下熔断或跳闸,就会引起打火或接弧;TN系统的PE线端子和接头发生接触不良,不易察觉,一旦发生磁壳等接地故障,将迸发高阻抗的电火花或拉电弧,限制了短路电流,使保护电器不能及时动作。而电弧、电火花的局部高温将使易燃物起火。由于线路短路电流大大超过额定电流,导线的电流密度剧增。按我国标准,PVC铜芯绝缘导线的安全电流密度:1~5mm2导线为18~9A/mm2;6~95mm2导线为8.33~3.26A/mm2。 -
2005-06-29
低压配电系统中漏电的火灾危险性及其技术防范措施 - [用电安全]
引发电气火灾的原因主要有:短路、过负荷、接触不良、漏电、灯具和电热器具引燃可燃物等。近年来,由漏电引起的火灾不断发生,而且这种火灾比起短路等引起的火灾更具隐蔽性,通常是悄悄地发生,失火后也难以找出真正的原因(被短路等假象所掩盖)来加以防范,因此,危害性也就更大。充分了解漏电的火灾危险性,加强对漏电的技术防范措施应是当前电气防火工作的重要任务之一。
1.漏电的火灾危险性
电气线路或设备绝缘损伤后,在一定的环境下,对*近物质(穿线金属管、电气装置金属外壳、潮湿木材等)会发生漏电,就象水管漏水使局部物质受潮或水渍一样,漏电可使局部物质带电,会给人们造成严重的或致命的触电或产生火花、电弧、过热高温等而造成火灾。目前,在低压配电系统中多采用接零保护(接地保护)及过流保护装置(熔断器等)来防止严重的漏电短路的情况发生。
1.1 问题的提出
当电气设备发生漏电即碰壳短路时,电流将设备外壳、保护接零线(保护接地线)零线(大地)形成闭合回路,通常漏电电流将很大,会使熔断器动作而切断电源,似乎这种漏电的危险性是可以避免的。但是由于下述原因的存在,使过流保护装置并不绝对可*。
(1)熔断器规格可能人为加大数倍或被铜丝代替,起不到过流保护作用;
(2)电故障点可能发生在系统的足够远的末端,故障回路阻抗较大,漏电短路电流不足以令熔断器动作;
(3)如果电气设备容量较大,熔体额定电流超过漏电电流时,熔断器也不会动作;
(4)接地装置不符合要求,造成接地电阻较大,导致漏电短路电流较小也不会令熔断器动作;
(5)当采用过电流自动保护开关时,开关失灵,或脱扣电流设置过大,自动保护开关不动作;
(6)保护接零(接地)线的接线端子连接不实,造成接触电阻过大,限制了故障电流,致熔断器不动作。
上述现象在实际中并不少见,或存在一种或同时存在几种且不被人重视,因此漏电一旦发生,将持续存在,导致触电或电气火灾事故,许多漏电火灾案例也证明了这一点。本文将着重介绍这种漏电的火灾危险性及预防措施。
1.2 漏电引起火灾的原因
1.2.1 漏电电流引起火灾漏电故障点通常情况下接触会不实,似接非接,导致接触电阻较大,使过流保护装置难以动作,同时会在故障点处产生电弧,据测,仅0.5A的电流的电弧温度可达2000℃以上,足以引燃所有可燃物。
保护零线或保护地线的线径大小容易被忽视,如果选择过小,当通过较大的漏电电流时,线路温升较快,同样也能引起火灾。
还有一种情况,日本秋田大学电气工程系的教授曾做过实验,在潮湿环境下,当带电裸导线接触木材,泄漏电流流经它的表面纤维素时,会使木材炭化发展成火灾事故。这个实验提醒人们,电气线路未经穿管保护而通过可燃物时,是十分危险的,这种漏电的危险性存在于所有的配电系统中。
1.2.2 保护零线或保护地线的接线端子处连接不实,引起火灾。
相线与零线接线端子连接不实,设备工作不正常,可以及时发现处理,而保护零线或地线的接线端子连接不实,电阻过大,设备照常工作,但故障点不易发现。一旦发生漏电,由于故障点接头太松或腐蚀等,出现高阻,造成局部过热,连接端子处产生高温或电弧,能够引燃周围可燃物质,或者烧坏电器插座、开关等,引燃木质底座,这是较为常见的漏电起火形式。1997年7月,淮北市某饭店配电盘火灾即是一例,失火前,饭店已打烊,负荷处于低谷,火灾发生时,照明用电仍然正常。经查,配电箱内总空气开关严重炭化,保护零线接线柱有金属凹形熔痕,与漏电情况相符。
1.2.3 漏电电压引起火灾漏电持续发生后,由于电流不能流散,而寻找阻抗小的另一回路通地,会沿保护接零线(接地线)传导使所有与之相连的电气装置的金属外壳带有对地电压,这时就可能向邻近低电位的水暖管、煤气管等金属构件飞弧成为起火源,仅20V的维持电压就可使电弧连续发生,同样能引燃周围可燃物。如果是向煤气管飞弧,就可能击穿管壁,造成煤气泄漏引起火灾。需要说明的是,由于电压的传导,漏电点与起火点不一定一致。
1.3 造成漏电的因素
造成漏电的因素很多,归纳起来,主要有以下几种:
(1)低压配电系统的安装多是非电气专业人员,素质参差不齐,质量难以保证,表现在:潮湿或有酸碱腐蚀性的环境中,电线明敷,设备未做保护直接安装;布线时,刀、钳、锤等损伤绝缘层;导线接头连接质量和绝缘包扎质量不符合要求等等不规范现象。
(2)电气线路或设备疏于检查,因过负荷或使用年限较长等原因绝缘劣化;
(3)选用假冒、伪劣的电气产品;
(4)外界因素:水份浸入、挤压、鼠咬等。
2.漏电火灾的防范措施
2.1 漏电火灾
严格按照低压电气装置操作规程办事,非电气专业人员一律不准上岗,杜绝能造成漏电的各类人为因素,这里不再赘述。
2.2 装饰装修工程
应严格执行《建筑内部装修设计防火规范》,不用或尽量少用易燃可燃材料,特别是在有电气线路通过可燃物时,应穿金属管或难燃硬塑料管保护, -
2005-06-29
住宅总进线设置漏电断路器的方法 - [用电安全]
一、住宅总进线设置漏电断路器的漏电动作电流首选0.3A,次选值0.5A;漏电动作时间可以选0.2s或0.4s,以至1s。
二、住宅总进线设置漏电断路器的额定电流:在一般多层住宅中不宜大于160A;在高层住宅中最大不宜超过250A。
三、为减少正常泄露电流导致漏电断路器误动作,住宅总进线应采用三相三(四)极四线漏电断路器。
四、住宅配电系统接地方式的不同,其总进线漏电断路器的极数也应不同:当采用TT或TN-S接地方式时,应选用四极四线漏电断路器;不采用TN-C-S接地方式时,应选用三极四线漏电断路器。为了减少中性0线断线故障,宜有条件的首选TN-C-S接地方式,以便选用N极不断开的三极四线漏电断路器;漏电断路器用于防火用途的应首选四极。
五、住宅配电系统漏电保护的级数:当配电设备采用双重绝缘(Ⅱ类设备)或分户电能表集中首层设置时,总进线断路器可以不设置漏电保护;当配电设备采用非双重绝缘(Ⅰ类设备)时,除了总进线设置漏电保护外,还要对电能表箱出线和住户配电箱全部插座回路设置漏电保护,即采用三级漏电保护。
六、关于公共电力设备电源总进线漏电保护问题:1、水泵类固定用电设备,漏电机率比较小,一般具有专用机房且无可燃物品,即使发生漏电因火花引起火灾的可能性很小;2、电梯属于安全要求较高的用电设备,如果运行中突然断电,不仅会引起乘电梯居民的恐慌,还可能引发其他危险事故。因此,住宅中的公共用电设备总电源进线不宜设置漏电保护。
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