2015年安全工程師考試《生產(chǎn)技術(shù)》考點(diǎn):剩余電流動(dòng)作保護(hù)

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　　剩余電流動(dòng)作保護(hù)

　　剩余電流動(dòng)作保護(hù)又稱漏電保護(hù)，是利用剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置來(lái)防止電氣事故的一種安全技術(shù)措施。所謂剩余電流，是指流過(guò)剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置主回路電流瞬時(shí)值的相量和(用有效值表示)。剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置簡(jiǎn)稱RCD，主要用于防止人身電擊，防止因接地故障引起的火災(zāi)和監(jiān)測(cè)一相接地故障。剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置的主要功能是提供間接接觸電擊保護(hù)，而額定漏電動(dòng)作電流不大于30mA的剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置，在其他保護(hù)措施失效時(shí)，也可作為直接接觸電擊的補(bǔ)充保護(hù)，但不能作為基本的保護(hù)措施。

　　(1)剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置的工作原理

　　剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置的組成參見(jiàn)圖2―11剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置組成框圖。

　　剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置由檢測(cè)元件、中間環(huán)節(jié)(包括放大元件和比較元件)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)三個(gè)基本環(huán)節(jié)及輔助電源和試驗(yàn)裝置構(gòu)成。

　　1)檢測(cè)元件。是一個(gè)零序電流互感器，參見(jiàn)圖2―10。圖中，N1是互感器的一次邊，由被保護(hù)的主電路的相線和中性線穿過(guò)環(huán)行鐵心構(gòu)成;N2為互感器的二次邊，由均勻纏繞在環(huán)行鐵心上的繞組構(gòu)成。檢測(cè)元件的作用是將漏電電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓或功率信號(hào)輸出給中間環(huán)節(jié)。

　　2)中間環(huán)節(jié)。通常含有放大器、比較器等，對(duì)來(lái)自零序電流互感器的漏電信號(hào)進(jìn)行處理。

　　3)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。指漏電動(dòng)作脫扣器等，用于接收中間環(huán)節(jié)的指令信號(hào);實(shí)施動(dòng)作。

　　4)輔助電源。是提供電子電路工作所需的低壓電源。

　　5)試驗(yàn)裝置。由一只限流電阻和檢查按鈕相串聯(lián)的支路構(gòu)成，模擬漏電的路徑，以試驗(yàn)裝置是否能夠正常動(dòng)作。

　　其工作原理見(jiàn)圖2―12。在電路正常的情況下，通過(guò)TA一次邊電流的相量和等于零，TA鐵心中磁通的相量和也為零，TA二次邊不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置不動(dòng)作，系統(tǒng)保持正常供電。

　　當(dāng)電路發(fā)生漏電或有人觸電時(shí)，漏電電流的存在使通過(guò)TA一次邊各相負(fù)荷電流的相量和不再等于零，即產(chǎn)生了剩余電流。此時(shí)，TA鐵心中磁通的相量和也不再為零，即在鐵心中出現(xiàn)了交變磁通。由此，使TA二次邊線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，即得到漏電信號(hào)。經(jīng)中間環(huán)節(jié)對(duì)此漏電信號(hào)進(jìn)行處理和比較，當(dāng)達(dá)到預(yù)定值時(shí)，漏電脫扣器動(dòng)作，驅(qū)動(dòng)主開(kāi)關(guān)QF自動(dòng)跳閘，從而迅速切斷被保護(hù)電路的供電電源，實(shí)現(xiàn)保護(hù)。

　　(2)剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置的主要技術(shù)參數(shù)

　　剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置最基本的技術(shù)參數(shù)包括額定剩余電流動(dòng)作電流和分?jǐn)鄷r(shí)間。

　　1)額定剩余動(dòng)作電流(I△n)

　　是制造廠對(duì)剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置規(guī)定的剩余動(dòng)作電流值，在該電流值時(shí)，剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置應(yīng)在規(guī)定的條件下動(dòng)作。該值反映了剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置的靈敏度。

　　我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的額定漏電動(dòng)作電流值為：0.006、0.01、0.03、0.05、0.1、0.3、0.5、l、3、5、10、20、30A共13個(gè)等級(jí)。其中，0.03A及其以下者屬高靈敏度、主要用于防止各種人身觸電事故;0.03A以上至1A者屬中靈敏度，用于防止觸電事故和漏電火災(zāi);1A以上者屬低靈敏度，用于防止漏電火災(zāi)和監(jiān)視一相接地事故。

　　2)額定剩余不動(dòng)作電流(I△n0)

　　是制造廠對(duì)剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置規(guī)定的剩余不動(dòng)作電流值，在該電流值時(shí)，剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置應(yīng)在規(guī)定的條件下不動(dòng)作。為了防止誤動(dòng)作，剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置的額定剩余不動(dòng)作電流不得低于額定剩余動(dòng)作電流的1/2。

　　3)分?jǐn)鄷r(shí)間

　　是指從突然施加剩余動(dòng)作電流的瞬間起到所有極電弧熄滅瞬間，即被保護(hù)電路完全被切斷為止所經(jīng)過(guò)的時(shí)間。剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置根據(jù)分?jǐn)鄷r(shí)間的不同，分為一般型和延時(shí)型兩種。延時(shí)型剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置人為地設(shè)置于延時(shí)，以適應(yīng)分級(jí)保護(hù)的需要，主要用于分級(jí)保護(hù)的首端，僅適用于I△n>0.03A的間接接觸電擊防護(hù)。延時(shí)型剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置的延時(shí)時(shí)間優(yōu)選值為：0.2、0.4、0.8、1、1.5、2s.分級(jí)保護(hù)時(shí)，延時(shí)型剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置延時(shí)時(shí)間的級(jí)差為0.2s。

　　我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的直接接觸電擊補(bǔ)充保護(hù)用剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置的最大分?jǐn)鄷r(shí)間見(jiàn)表2---5。

　　(3)剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置的防護(hù)要求

　　1)對(duì)直接接觸電擊事故的防護(hù)

　　在直接接觸電擊事故防護(hù)中，剩余電流保護(hù)裝置只作為直接接觸電擊事故基本防護(hù)措施的補(bǔ)充保護(hù)措施。從剩余電流動(dòng)作保護(hù)的機(jī)理可知，其保護(hù)并不包括對(duì)相與相、相與N線間形成的直接接觸電擊事故的防護(hù)。

　　2)對(duì)間接接觸電擊事故的防護(hù)

　　間接接觸電擊事故防護(hù)的主要措施是采用自動(dòng)切斷電源的保護(hù)方式，以防止由于電氣設(shè)備絕緣損壞發(fā)生接地故障時(shí)，電氣設(shè)備的外露可接近導(dǎo)體持續(xù)帶有危險(xiǎn)電壓而產(chǎn)生電擊事故。當(dāng)電路發(fā)生絕緣損壞造成接地故障，其故障電流值小于過(guò)電流保護(hù)裝置的動(dòng)作電流值時(shí)，過(guò)電流保護(hù)裝置不動(dòng)作，不能消除電擊危險(xiǎn)，此時(shí)，需要依靠剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置的動(dòng)作來(lái)切斷電源，實(shí)現(xiàn)保護(hù)。

　　剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置用于間接接觸電擊事故防護(hù)時(shí)，應(yīng)正確地與電網(wǎng)的系統(tǒng)接地型式相配合。在TN系統(tǒng)中，必須將TN―C系統(tǒng)改造為TN―C―S、TN―S系統(tǒng)或局部TT系統(tǒng)后，才可安裝使用剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置。在TN―C―S系統(tǒng)中，剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置只允許用在N線與PE線分開(kāi)部分。

　　3)對(duì)電氣火災(zāi)的防護(hù)

　　為防止電氣設(shè)備或線路因絕緣損壞形成接地故障引起的電氣火災(zāi)，應(yīng)裝設(shè)當(dāng)接地故障電流超過(guò)預(yù)定值時(shí)，能發(fā)出報(bào)警信號(hào)或自動(dòng)切斷電源的剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置。

　　為防止電氣火災(zāi)發(fā)生而安裝剩余電流動(dòng)作電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)對(duì)建筑物內(nèi)防火區(qū)域作出合理的分布設(shè)計(jì)，確定適當(dāng)?shù)目刂票Ｗo(hù)范圍。該電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的剩余電流動(dòng)作的預(yù)定值和預(yù)定動(dòng)作時(shí)間，應(yīng)滿足分級(jí)保護(hù)的動(dòng)作特性相配合的要求。

　　(4)必須安裝剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置的設(shè)備和場(chǎng)所

　　1)末端保護(hù)

　?、賹儆贗類的移動(dòng)式電氣設(shè)備;

　?、谏a(chǎn)用的電氣設(shè)備;

　　③施工工地的電氣機(jī)械設(shè)備;

　?、馨惭b在戶外的電氣裝置;

　?、菖R時(shí)用電的電氣設(shè)備;

　?、迿C(jī)關(guān)、學(xué)校、賓館、飯店、企事業(yè)單位和住宅等除壁掛式空調(diào)電源插座外的其他電源插座或插座回路;

　?、哂斡境?、噴水池、浴池的電氣設(shè)備;

　?、噌t(yī)院中可能直接接觸人體的電氣醫(yī)用設(shè)備;

　?、崞渌枰惭b剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置的場(chǎng)所。

　　2)線路保護(hù)

　　低壓配電線路根據(jù)具體情況采用二級(jí)或三級(jí)保護(hù)時(shí)，在總電源端、分支線首端或線路末端(農(nóng)村集中安裝電能表箱、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的電源配電箱)安裝剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置。

　　(5)剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置的運(yùn)行和管理

　　為了確保剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置的正常運(yùn)行，必須加強(qiáng)運(yùn)行管理。剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置投入運(yùn)行后，運(yùn)行管理單位應(yīng)建立相應(yīng)的管理制度，并建立動(dòng)作記錄。

　　1)對(duì)使用中的剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置應(yīng)定期用試驗(yàn)按鈕檢查其動(dòng)作特性是否正常。

　　雷擊活動(dòng)期和用電高峰期應(yīng)增加試驗(yàn)次數(shù)。用于手持電動(dòng)工具和移動(dòng)式電氣設(shè)備和不連續(xù)使用剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置，應(yīng)在每次使用前進(jìn)行試驗(yàn)。因各種原因停運(yùn)的剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置再次使用前，應(yīng)進(jìn)行通電試驗(yàn)，檢查裝置的動(dòng)作情況是否正常。對(duì)已發(fā)現(xiàn)的有故障的剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置應(yīng)立即更換。

　　2)為檢驗(yàn)剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置在運(yùn)行中的動(dòng)作特性及其變化，運(yùn)行管理單位應(yīng)配置專用測(cè)試儀器，并應(yīng)定期進(jìn)行動(dòng)作特性試驗(yàn)。動(dòng)作特性試驗(yàn)項(xiàng)目包括測(cè)試剩余動(dòng)作電流值、測(cè)試分?jǐn)鄷r(shí)間、測(cè)試極限不驅(qū)動(dòng)時(shí)間。進(jìn)行特性試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)使用經(jīng)國(guó)家有關(guān)部門檢測(cè)合格的專用測(cè)試設(shè)備，由專業(yè)人員進(jìn)行。嚴(yán)禁采用相線直接對(duì)地短路或利用動(dòng)物作為試驗(yàn)物的方法進(jìn)行試驗(yàn)。

　　3)電子式剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置，根據(jù)電子元器件有效工作壽命要求，工作年限一般為6年。超過(guò)規(guī)定年限應(yīng)進(jìn)行全面檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果;決定可否繼續(xù)使用。

　　4) 運(yùn)行中剩余電流動(dòng)作保護(hù)器動(dòng)作后，應(yīng)認(rèn)真檢查其動(dòng)作原因，排除故障后再合閘送電。經(jīng)檢查未發(fā)現(xiàn)動(dòng)作原因時(shí)，允許試送電一次。如果再次動(dòng)作，應(yīng)查明原因，找出故障，不得連續(xù)強(qiáng)行送電。必要時(shí)對(duì)其進(jìn)行動(dòng)作試驗(yàn)，經(jīng)檢查確認(rèn)剩余電流保護(hù)裝置本身發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)在最短時(shí)間內(nèi)予以更換。嚴(yán)禁退出運(yùn)行、私自撤除或強(qiáng)行送電。

　　5)剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置運(yùn)行中遇有異?，F(xiàn)象，應(yīng)由專業(yè)人員進(jìn)行檢查處理，以免擴(kuò)大事故范圍。剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置損壞后，應(yīng)由專業(yè)單位進(jìn)行檢查維護(hù)。

　　6)在剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生電擊傷亡事故，應(yīng)檢查剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置的動(dòng)作情況，分析未能起到保護(hù)作用的原因，在未調(diào)查前，不得拆動(dòng)剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置。

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