谈剩余电流动作保护器的正确应用

　　在两网改造工程实施过程中，设备选型得到了重视，选用了一批技术性能先进、质量可靠的设备，如无油型断路器、节能型变压器等，新设备的投入使电网设备的技术含量增加，安全水平大大提高，在防止事故、确保安全供电方面取得显著成效。低压供用电系统，同样也采用了新技术和新设备，使低压电网的安全可靠性也有所提高，为确保广大群众的用电安全，广泛地应用了漏电保护装置--剩余电流动作保护器(以下简称保护器)。实践证明，保护器的应用，大大降低了人身电击伤亡事故，同时还起到了监督线路绝缘水平的作用，安全用电效果显著。
　　国内外的经验证明，在低压电网中，安装保护器是防止人身电击伤亡、电气火灾及电器设备损坏的有效的防护措施。
　　近30年来，我国应用保护器的发展，经历了自然发展阶段、组织推广阶段、规范管理阶段和普及发展阶段等四个阶段。从第三阶段开始，保护器的研究、生产、安装使用的管理得到了提高，管理规范化、标准化逐步完善，并与国际标准接轨。这个期间国家标准主管部门先后组织编制了保护器产品标准：
　　GB6829《剩余电流动作保护器的一般要求》；
　　GB16916《家用和类似用途带过电流保护的剩余电流断路器》；
　　GB16917《家用和类似用途不带过电流保护的剩余电流断路器》。
　　使用标准：
　　GB13955《漏电保护器的安装和运行》；
　　此外，原国家机械委还制订了相关的产品行业标准：
　　JB8755《移动式剩余电流动作保护器》；
　　JB8756《剩余电流动作保护继电器》。
　　原电力部制订的行业标准DL499《农村低压电力技术规程》和DL493《农村安全用电规程》中均对农村电网中安装使用保护器作了有关规定。
　　国家建设部在GB50054《低压配电设计规范》和GB50096《住宅设计规范》等国家标准中，对低压配电系统和住宅中保护器的应用均作了规定。这些标准和规范的制订，对保护器的生产和安装使用起到了技术指导和推动作用。另外，国家安全产品质量管理部门执行产品质量认证制度，对保护器实行产品质量认证，通过认证严格控制了保护器的质量，维护了使用者的权益，使保护器推广应用得以健康发展。
　　在两网改造工程中，特别是低压配电网改造的工程量大、任务急，对保护器在应用中，学习和理解相关的国家标准、行业标准和规范的有关内容不足，所以在保护器的安装使用中，还存在一些问题，需要引起重视。
　　1 正确选用分级保护方式
　　随着农村电网改造后负荷的增加，农村用电的可靠性要求也进一步提高，农村电网使用保护器采用分级保护方式后，迫切要求解决保护器正确动作率和供电可靠性。因此，分级保护必须合理分级，并且各级保护器的动作特性应互相协调。
　　分级保护方式中，末端保护为居民住宅、生产企业车间、服务场所，作为防止直接接触电击或间接接触电击损伤和电器设备损坏及电气火灾的保护。末端保护应装于用电设备的最近电源处，如电源插座，甚至用电设备体内(按目前我国居民家庭的具体情况，可装于分路进线的进线电源处)。末端保护的上一级保护为中间保护，应具有末端保护的后备保护和防止电气线路单相接地短路引发火灾事故的功能。中间保护的位置应为负荷集中点的电源进线处，如工厂企业内车间的进线电源处、服务场所、商业点的电源进线处、居民住宅楼的单元的电源进线处，农村居民集居点的总电源进线处(村镇内的分支线处、大型(别墅型建筑)住宅的电源进线处)等。末端保护和中间保护是剩余电流保护装置的重点。对再上一级的总保护则应根据配电变压器的容量、装设条件、配电线路的健康条件等具体情况确定是否需要和安装位置。对变压器容量较大，二次侧出线使用框架式断路器作为总控制的，不宜设总保护，对于配电线路采用电缆线路或绝缘导线的不必装设总保护。对于变压器容量在100kVA及下，采用塑壳式断路器作为总控制的，以架空线路为主的低压配电线时，可在出线侧或大分支线安装总保护。
　　2 分级保护各级保护器动作参数的选择
　　一般情况下，各级保护均应选用带有短路、过载保护的，具有剩余电流动作保护功能的断路器，如条件许可还应具有冲击电压不动作和抗电磁干扰功能。
　　各级保护器动作参数的选择：
　　末端保护应选用高灵敏度、快速动作型的保护器，其额定剩余动作电流IΔn≤30mA，额定动作时间Tn 0.1s；
　　末端保护的上一级，中间保护其额定动作电流应与末端保护动作电流有2倍以上的级差，动作时间上有0.2s的级差。中间保护选用延时性保护器，额定电流IΔn=60 100mA，额定动作时间Tn=0.3s；
　　总保护应选用延时型保护器，额定动作电流应根据线路具体情况确定，不应小于300mA，额定动作时间Tn=0.5 1.0s
　　用于监测线路绝缘水平，防止火灾专用保护器可选用剩余电流动作报警式保护器。其报警动作电流IΔn=300 500mA，动作时间Tn=0.5 2.0s。
　　3 剩余电流动作保护装置应用中的几个问题
　　(1) 保护器设备的选型：
　　以产品质量为先，认真比较产品的质量、性能、价格比，切不可以价格作为唯一依据。国家对保护器产品生产有严格的管理规定，要求保护器产品必须经过国家级的安全质量认证合格后，方可准入市场。据了解，目前市场仍有一批质量粗糙的劣质产品和假冒产品，甚至是早已明令淘汰的产品，以低价招揽，鱼龙混杂不易发现。因此，在设备选型时，要坚持原则，把住质量关。
　　(2) 正确安装、接线：
　　①根据安装部位和保护功能的需要，合理选择保护器型式及其各项动作参数。
　　②按保护产品说明要求正确安装。
　　③正确接线，低压系统为TN-C保护系统时，保护器负载侧的设备的接地保护(PE)线必须改为按TT系统的独立保护接地，中性(N)线不得重复接地，不得作为保护线。
　　④三相不平衡负载应选用三极四线或四极式保护器，其中N线应通过零序电流互感器，并只能用作中性(N)线。
　　(3) 正确认识保护器的＂动作＂：
　　保护器按其功能要求，应在发生人身直接接触电击及间接接触电击、电气设备绝缘故障时，使其金属外壳带电或电气线路故障，泄漏电流增大和自然泄漏电流过大时，及时切断电源起到保护作用。所以，当保护器发生动作时，应认真查找原因，及时处理。而不应因受短时断电的影响，随意判断为误动作，忙于恢复送电，避免造成事故扩大。
　　(4) 保护器的拒动和＂不适当＂动作：
　　保护器运行中有本文(3)中的情况而未及时动作切断电源时，称为保护器拒动。保护器拒动的原因，除因其质量不良、工艺水平低，元件质量低劣或保护器动作参数选择不当外，还应注意到以下情况：日益发展的各种电子电器设备，如电视机、微型计算机、各种家用电器等普遍存在电子整流电路，其整流电路的直流分量使交流正弦波发生畸变，形成谐波，谐波中的直流分量通过保护器的零序电流互感器时，不会产生感应电势，所以当负载谐波电流严重时，即使保护器负载侧发生上述(3)中的情况时，保护器无法动作。另外，功率较大的电路，保护控制设备的保护器功能是采用剩余电流动作继电器配合框架式断路器的分励脱扣器，因其工作电流值大，当剩余电流动作继电器的零序电流互感器的变比过大时，因其精确度低和磁饱和度的影响，在负载电流很小时，保护装置不会动作。
　　＂不适当＂动作的另一种表现为无故障情况时保护器动作，即误动。保护器误动，排除保护器质量原因后，亦可能由以下原因造成：
　　①雷电造成的大气过电压冲击波。
　　②接通强对地电容量的电路，如地埋电缆、抗干扰滤波器的保护设备等，这些设备在接通电路时，可能有阻尼振荡电流，经过隔离电容对地产生泄漏电流，流入大地引起保护器动作。
　　③大功率用电设备启动时的冲击电流，会引起保护器动作。
　　④保护器附近有强电流产生强磁场的电磁干扰，会引起保护器动作。
　　⑤保护器动作参数选择不当。
　　综上所述应再次强调，采用剩余电流保护装置是为确保用电安全的措施之一，在直接接触电击的防护措施中，只是附加保护(后备性保护)；在间接接触电击的防护也只是安全措施之一。剩余电流保护装置在安全防护中有其优越性，但也存在不足。所以剩余电流保护装置的采用，不能代替其它各项防护措施。在安装电气线路和使用电器设备时，要严格按有关国家标准、法规要求，根据实际情况，采取相应的安全防护措施确保供用电安全。