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技術(shù) | 為什么在低壓裝置中必須進(jìn)行漏電保護

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當接地故障電流太低時(shí)...

我們都應該知道,低壓斷路器和熔斷器會(huì )在過(guò)載和故障情況下產(chǎn)生過(guò)大電流時(shí)工作。根據統計數據,低壓裝置中最常見(jiàn)的故障類(lèi)型是接地故障,但是……我們經(jīng)??吹接捎诮拥毓收隙鬟^(guò)的電流過(guò)低而無(wú)法操作過(guò)流保護裝置的情況。


為什么在低壓裝置中需要漏電保護


請務(wù)必注意,如果有人直接接觸帶電導體,則過(guò)電流保護裝置將無(wú)法工作。為什么?因為流經(jīng)人體到大地的電流太低,無(wú)法使設備動(dòng)作,但通常電流足夠高,以致人身致命電擊。


通過(guò)使用漏電保護裝置可以避免這兩個(gè)問(wèn)題


“您應注意,有兩種用于漏電檢測的通用類(lèi)型的設備:電壓操作型和電流操作型?!?/span>


電壓操作型設備不再使用,但為完整起見(jiàn),它們由串聯(lián)在接地導體中或在設備的金屬制品與輔助接地電極之間的線(xiàn)圈組成。該設備檢測到金屬制品相對于大地的電壓上升,并在發(fā)生這種情況時(shí)使斷路器跳閘。


電流操作型設備以不同的原理工作,如圖1所示的單相系統。當電路無(wú)故障時(shí),在相線(xiàn)(Iph)中流動(dòng)的電流將與在中性線(xiàn)(In)中流動(dòng)的電流相同。


如果發(fā)生接地故障,一些電流(Ief)將通過(guò)接地路徑流回電源,從而使流經(jīng)相線(xiàn)和中性線(xiàn)的電流不平衡。


圖1 –簡(jiǎn)單電路中的單相RCD


通常通過(guò)使相線(xiàn)和中線(xiàn)穿過(guò)磁芯平衡變壓器來(lái)測量這種不平衡。任何電流不平衡都會(huì )產(chǎn)生最終的磁通量,該磁通量將被感應線(xiàn)圈吸收,如果達到預定水平,則會(huì )導致跳閘線(xiàn)圈工作。


“但是,當RCD用來(lái)防止電擊時(shí),RCD的額定剩余工作電流(使設備無(wú)法正常工作的不平衡電流)應不超過(guò)30 mA,剩余工作時(shí)的工作時(shí)間應不超過(guò)40 ms,當電流為150 mA”


如今,大多數用電設備在母線(xiàn)中均采用了分體式設計,并帶有一體式RCD,可為插座的電路提供漏電保護,該設備不限于單相系統。


圖2說(shuō)明了一個(gè)三相RCD,它從一個(gè)三相配電板連接到電源中,并連接到一個(gè)電動(dòng)機上。在此特定情況下,RCD可以設置為在大約500 mA的泄漏電流下運行,因為它提供了防止間接接觸的保護。


請注意,除了過(guò)電流保護設備(例如微型斷路器(MCB)和塑殼斷路器(MCCB))之外,還提供了RCD。有些設備被稱(chēng)為漏電斷路器和過(guò)電流設備(RCBO),它們結合了RCD和MCB功能。


接地泄漏檢測技術(shù)也不限于低壓系統。



盡管平衡法不是唯一使用的方法,但該技術(shù)已用于高壓系統。例如,另一種檢測接地故障電流的方法是使用電流互感器監視在供電點(diǎn)流入接地導體的電流量。如果電流超過(guò)特定值,斷路器將操作以切斷電源


“低壓電源上的每個(gè)剩余電流斷路器都有一個(gè)測試按鈕,按下該按鈕會(huì )導致通過(guò)變壓器的相線(xiàn)和中性線(xiàn)不平衡。盡管它不提供對剩余工作電流或跳閘時(shí)間的量度的測試,但是這允許對跳閘機構進(jìn)行測試-專(zhuān)用測試設備可用于此目的?!?


定期使用測試按鈕來(lái)確認RCD的可維修性是非常重要的,因為RCD是敏感設備,并且危險性很常見(jiàn)。也就是說(shuō),它們以某種方式失效,即觸點(diǎn)已閉合,但設備無(wú)法按需運行。


這種故障特征意味著(zhù)不應依賴(lài)RCD作為防止直接接觸傷害的唯一手段。另一個(gè)原因是,為了使RCD在直接接觸的情況下運行,必須有至少30 mA的電流流過(guò)“受害者”。


該電流量足以使肌肉收縮,因此,盡管在大多數情況下它幾乎可以防止電擊的影響,例如心室顫動(dòng),但可能無(wú)法防止由于肌肉收縮而引起的傷害,例如從靠在墻上的梯子上跌落或摔倒


由于《工作中的電力條例》旨在防止傷害,并且由于RCD可能無(wú)法在直接接觸的情況下防止傷害,因此將其用作唯一的防止直接接觸傷害的手段將不太可能滿(mǎn)足法律的要求。話(huà)雖如此,該設備在提供補充保護以防止傷害方面的價(jià)值不容小覷


在某些情況下,應該認為必須使用RCD,這些包括:

  1. 在TT系統安裝的插座電路中;

  2. 在可以預見(jiàn)插座將用于為室外設備供電的插座電路中;

  3. 在由于例如水的存在而增加風(fēng)險的情況下,這將包括給洗衣機提供的電源;

  4. 使用240 V手動(dòng)工具和電動(dòng)工具的地方, 特別是在例如建筑工地和車(chē)間工作環(huán)境中


如果將RCD串聯(lián)安裝,則可以通過(guò)在RCD中設置時(shí)間延遲來(lái)實(shí)現它們之間的區別,其中最接近電源點(diǎn)的RCD中延遲最大。


資料來(lái)源:肯·奧德漢·史密斯,《電氣安全與法律》

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