摘要：在低压电网中安装剩余电流动作保护器是防止人身触电、电气火灾及电气设备损坏的一种有效的防护措施。本文重点分析了剩余电流动作保护器分级保护方式及根据不同的使用场所正确选用分级保护及保护器的动作参数和级差的配合，文中还着重分析了保护器在投运中存在的误接线、误动和拒动的原因和对策。
关键词：配电；漏电保护；分级保护；剩余电流
0 引言
剩余电流是当用电的器具侧发生了事故,电流从带电体通过人体而流到大地,使主电路进出线中的电流I相和I中的大小不相等,此时电流的瞬时矢量合成有效值称，剩余电流断路器则是把检测剩余电流的功能和断开主电路的功能组合在一起，同时还可对线路进行过载和短路保护，不仅可缩小装置的体积，降低制造成本，而且可大大提高电网的保护水平。为了加快分级保护的实施，剩余电流保护器产品的制造厂和用户应相互配合，积极开发性能可靠、动作时间稳定的延时型剩余电流断路器，以满足主干线和分支线保护的需要。对于家用剩余电流断路器，制造厂和用户应共同努力，摆脱低价位竞争的怪圈，设法在提高抗干扰性能和可靠性方面下功夫，进一步改进产品性能，加强对剩余电流断路器的运行管理和售后服务。
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，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。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。
一、正确选用分级保护方式
随着城、镇电网改造后负荷的增加，城、镇用电的可靠性要求也进一步提高，城、镇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。
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(1) 总保护。剩余电流动作总保护仅对网络中出现的间接接触触电进行保护，不具备防止人身直接接触触电的功能。但为保证低压主干线的安全运行，建议剩余电流动作总保护除应具备在达到动作整定值时可靠跳闸的基本功能外，还可具备在架空线路发生断线、过负荷、短路等情况时动作于跳闸的功能。
(2) 中级保护。为了缩小故障停电范围，提高供电可靠性，在分支较长、负荷较大或用户较多的线路上宜装设中级保护。在总保护与末端(家用)保护之间设立的剩余电流动作保护均属中级保护。场院、乡镇企业配电室等负荷集中的用户，可依此原则设立分级保护。中级保护的基本功能与总保护相同，即在达到动作整定值时可靠跳闸，还可具备架空线路发生断线、过负荷、短路等情况时动作于跳闸的功能。
(3) 末级(家用)保护。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)，而末级(家用)保护除应具有较高的触电动作灵敏度外，还应具备过电压保护功能。在规程规定的安装地点，如TT系统中的移动式电器、携带式电器、临时用电设备、手持电动工具等必须安装末端(家用)剩余电流动作保护器。
二、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
三、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3.3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3.3中的情况时，保护器无法动作。
“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。
总之、从国内剩余电流保护器的发展来看，我国剩余电流保护器从数量上和品种上，基本能满足国民经济发展的需要，并在电网的安全保护中发挥了巨大的作用。我国农村低压电网漏电保护现在主要采用一级总保护，随着农村电气化的实现和信息时代的到来，家用电器和家用电脑在城乡居民家庭日益普及，对供电的可靠性和连续性的要求会越来越高。用脉冲型和鉴相鉴幅型剩余电流保护器作为一级总保护，其误动作相对较多，跳闸频繁，动作后停电面大，因而供电可靠性的矛盾将越来越突出。借鉴国外漏电保护发展的历史和现状，随着农村经济的发展和居民住宅家用剩余电流断路器逐渐普及，农村低压电网的漏电保护形式应逐步由一级总保护向总保护、分支保护与终端保护组成的二级保护或三级保护过渡。总保护和分支保护应推广采用具有过载、短路和漏电保护的剩余电流断路器，动作电流为100～300mA，动作时间采用延时型，总保护延时时间为0.2～0.3s左右，分支保护延时时间为0.2s左右。终端保护应采用一般型的家用剩余电流断路器，可采用带过载和短路保护的剩余电流断路器，或采用不带过电流保护的剩余电流断路器，而另外用小型断路器来提供过载和短路保护，动作电流不大于30mA，动作时间不大于0.1s。总保护、分支保护与终端保护在动作时间和动作电流上协调配合，可达到选择性保护的要求。分级保护的实现将显著减少因保护装置误动作而造成的停电次数，把故障停电区域限制在最小范围，从而大大提高电网的安全水平和供电质量。
参考文献：
【1】低压配电设计规范 GB50054
【2】住宅设计规范GB50096
【3】漏电保护器安装和运行GB13955-92
【4】农村低压电力技术规程 行业标准DL499
【5】村安全用电规程 行业标准DL493
论文作者:张良
论文发表刊物:《电力设备》2019年第19期
论文发表时间:2020/1/15
标签：电流论文; 保护器论文; 动作论文; 剩余论文; 断路器论文; 电网论文; 设备论文; 《电力设备》2019年第19期论文;