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漏电保护器误动作的原因及预防措施

来源:技术文章    发布时间:2020-10-26    浏览:67次
  根据《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46—2005)第1.0.3建筑施工现场临时用电工程专用的电源中性点直接接地的220/380V三相四线制低压电力系统,必须符合下列规定:
 
  1.采用三级配电系统:
 
  2.采用TN—S接零保护系统;
 
  3.采用二级漏电保护系统。
 
  本条综合规定了在本规范适用范围内的用电系统中所体现的三项基本安全技术原则。在临时用电总配电箱和开关箱中应装设漏电保护器,形成三级配电二级漏电保护的模式,强制采用TN—S三相五线式供电系统的目的就是为了保障施工现场用电安全,而各级漏电保护器是TN—S供电系统中最关键的保护设备,但施工现场的用电环境一般比较差,使用的设备、线路本身安全隐患比较多,流动性、重复性、临时性较强,施工用电人员甚至管理人员的素质参差不齐。在实际施工中由于施工现场所具有的特殊性,导致在使用过程中屡屡发生误动作。这不仅严重影响了施工现场的正常施工,而且使施工现场用电的安全无法得到有效的保障。通过加强施工现场1)施工现场有的照明线路乱拉乱接现象严重,导线老化、线路和用电设备绝缘电阻低、泄漏大、甚至接地,致使保护器频繁动作或不能投入运行。
 
  (2)由于漏电开关输出端中性线绝缘不良或接地接零保护,安装保护器时,电源侧中性点未接地。发生触电时,保护器被旁路而使灵敏度下降或拒动。
 
  (3)户外施工用一台漏电保护器控制多个回路时,保护器也容易产生误动作。由于户外使用,且施工现场潮湿,又常带有插座回路,为满足直接接触保护要求,动作电流选用30mA以下的保护器。但各分支回路的用电设备多,对地的静电电容大,而插座及插头或者橡皮绝缘电缆老化产生漏电流。多个微小的漏电流积累在一起.就可能引起剩余电流保护器动作。
 
  3.环境条件变化干扰
 
  剩余电流保护器受环境条件变化的影响,主要是指使用环境条件恶化,如夏季出现的高温,雨水季节出现的潮湿,或保护器附近安装有强烈振动冲击的电器机械设备,或受到有害腐蚀性气体的侵蚀,使保护器的电子元件电磁线圈或机构等元器件产生锈蚀、霉断,以致引起保护器的误动作或拒动作。
 
  一、漏电开关安装接线错误
 
  漏电保护器在安装中,往往因接线错误或安装方式与线路结构不相适应而引起误动作、拒动作或达不到效果:
 
  1.使用单相负载,而中性线未穿过漏电保护器。当接通单相负载,漏电开关就动作;
 
  2.中性线穿过漏电保护器后,直接接地或通过用电设备等接地,漏电保护器将保护跳闸;中性线对地绝缘不良或接地不良,似接非接,导致漏电保护器无规律跳闸,故障不易查找。
 
  3.中性线穿过漏电保护器后,同其他漏电保护器的中性线或与其他没有装设漏电保护器的中性线连在一起。
 
  4.选用三相四线或四极的电子式漏电保护器用于三相或双相负载,中性线未引入漏电保护器或虽引入但虚接,致使漏电保护器控制回路无电源而拒动。一旦发生漏电事故,引起上级漏电保护器动作。
 
  5.三相负载如电动机一般不接中性线,使用四芯电缆,其中有一芯应接PE保护线和电动机外壳,但在有些情况下,这根PE保护线接在了中性线上,实际上是把中性线通过电机外壳接地,在只有三相负载或有双相负载但三相平衡时系统能正常运行,在有单相负载或负载不平衡,中性点发生偏移时,就会使上级漏电保护器跳闸,如果中性线电阻较大时,可能造成漏电保护器无规律跳闸。
 
  6.漏电保护器后的负载没有平均分配。施工现场电焊机大部分使用交流380V电源,漏电保护器后的电焊机一次线路对地漏电流矢量和不为零,对于末级保护的上级漏电保护,如果多台电焊机接线极不平衡,就会使通过它的漏电流增加,同时使中性线对地电位抬高.增加了中性线漏电的机率,增加了电焊机上级保护跳闸几率。在用电设备和线路发生漏电故障或漏电流增加时,会造成上级漏电保护先于电焊机末级漏电保护或两漏电保护同时跳闸。
 
  7.中性线断线或接触不良,致使中点电位偏移零电位,增加了中性线漏电和引发其他故障的几率。
 
  8.施工现场移动设备比较多,如振捣棒、手电钻、小型切割机、打夯机、小型电焊机等随机使用性比较强,甚至有的设备未接入开关箱(两级配电),而直接在分箱上接线,当机械漏电时,这也增加了总漏电保护器频繁跳闸的几率。
 
  二、漏电保护器质量差、参数配置不当
 
  现场未按相关规范及标准制定的方案参数要求购买及安装漏电保护器,以及由于产品质量低劣,内部实际整定参数与铭牌参数不符合《剩余电流动作保护器的一般要求》(GB6829—1995)而出厂的产品也会出现误动作与拒动作现象。
 
  1.在总容量超50kW不按规范编制施工组织设计,未按设计的规格参数配置漏电保护器。末级未按《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46—2005)第8.2.10条“开关箱中漏电保护器的额定漏电动作电流不应大于30mA,额定动作时间不应大于0.1s”。“使用于潮湿或有腐蚀介质场所的漏电保护器应采用防溅型产品,其额定漏电动作电流不应大于15mA,额定漏电动作时问不应大于0.1s”。选择高灵敏度快速动作型的剩余电流保护器。如果开关箱内使用的额定漏电动作电流超过了30mA漏电保护器,或是选用了带延时型的漏电保护器(此种情况多数发生在“使用于潮湿或有腐蚀介质场所的漏电保护器”的选择上)。由于额定漏电动作电流的提高或保护灵敏度的下降,发生漏电故障时,开关箱漏电保护器动作迟缓起不到保护作用。末级漏电保护的上级漏电保护额定漏电动作电流和额定漏电不动作电流选择过小,没有考虑漏电保护器后的配电线路上可能有相对较大的正常漏电流。造成漏电保护器过于灵敏。
 
  2.总配电箱未按《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46—2005)第8.2.11“总配电箱中漏电保护器的额定漏电动作电流应大于30mA,额定动作时间应大于0.1s,但其额定漏电动作电流与额定动作时间的乘积不应大于30mA·s“实施。部分现场电工选择的漏电保护器额定漏电动作时间参数与漏电动作电流参数却与开关箱相同,这就造成所选择的漏电保护器型号不匹配。当系统中某设备或线路发生漏电故障时,总配电箱和开关箱的漏电保护器同时动作造成整个工地停电,致使整个工地停工。
 
  3.对在施工现场所使用的漏电保护器进行抽样调查测试,尚存在着部分漏电保护器质量低劣,保护器内部电器整定值与电器铭牌标称值不符的现象,例如:按规范要求总配电箱中选择额定漏电动作时间150mA、0.2s的漏电保护器。我们用漏电开关测试仪进行漏电时间测试时其参数有的只有60mA、0.1s。总漏电保护器的误动作往往会造成施工现场全面停电,给施工质量及工期带来不良后果。为了解决此问题,部分现场电工不是寻找合格的漏电保护器更换,而是跨过(拆除)漏电保护器,直接接在总隔离开关下,这样一来,漏电保护器无法全面覆盖施工现场的供电线路及设备,2005年我市一建筑工地就发生了一起总配电箱至分配电箱间的配电线路漏电,总配电箱内的漏电开关因频繁跳闸,现场电工在未查清故障的情况下,强行拆除了漏电保护器井照常供电,导致一工人无意触碰线路而造成触电事故,幸好抢救及时未造成更严重的后果。因此安装并选择合格的总漏电保护器就显得尤为重要。
 
  三、造成上述故障的原因及预防措施
 
  造成上述故障的主要原因是某些工地电工受知识水平限制,对漏电开关的原理及使用不了解,从方案编制到施工,对规范理解不深,不按规范要求实施,电工对建筑临时用电安全技术规范不熟悉,不具备处理和应付建筑工地由于环境恶劣和生产条件的特殊所带来的安全用电问题,除了加强施工现场的管理及对电工加强培训外,需要从技术的角度,制定相应的预防措施。
 
  (一)避免外界干扰
 
  1.对于雷电过电压干扰引起误动作的原因除在架空线路上安装避雷器或击穿间隙,及在总配电箱处安装150mA、0.2s的延时型漏电断路器。
 
  2.为了防止中性点位移过电压损坏或降低漏电断路器的灵敏度,应调整负载,使之尽可能均匀地分布在三相线上,调换分支线相序,减小三相绝缘电阻不平衡电流,交换中性线,使导线截面不小于各相线的导线截面:
 
  3.安装完保护器后应用500V摇表对低压线路进行摇测,其泄漏电流必须控制在允许范围内,当其泄漏电流大于允许值时,必须更换绝缘良好的供电线路。若对地绝缘较低或为零时,应查清故障原因后方可设入运行。
 
  4.电动机及其它电气设备在正常运行时的绝缘电阻值不应小于0.5MΩ。
 
  5.对于电焊机等大起动电流的设备一般应选用对浪涌过电压、过电流不太敏感的电磁型漏电保护器;或选用比电焊机额定电流大1.5~2倍的电子式漏电保护器,但作为末级漏电保护,额定漏电动作电流不应大于30mA。
 
  6.对于现场机械设备严格实行“一机、一闸、一漏、一箱”制。
 
  7.如现场环境条件差.经常由于高温、雨水季节出现的漏电开关潮湿,或可能受到有害腐蚀性气体的侵蚀时,应选用防水防潮及防震性能较好的漏电保护器。
 
  (二)正确安装接线
 
  1.要严格区分工作零线与保护零线,并进行正确接线,漏电保护器标有负荷侧和电源侧时,应按规定安装接线,不得反接。
 
  2.三极四线式或四极式漏电保护器的中性线应接入漏电保护器。经过漏电保护器的工作零线不得作为保护线、不能重复接地或接设备外露可导电部分。负荷侧的中性线,不得与其它回路共用。
 
  3.保护零线上不得接220V用电设备,否则将会破坏漏电保护器的正常运行。
 
  4.当一台漏电保护器的容量不够时,不能采用两台或多台漏电保护器并联使用。
 
  5.建筑施工现场漏电保护器接线原则为:下级漏电保护器的电源侧进线(包括工作零线)必须全部接自上一级同一漏电保护器或零序电流互感器的负载侧。
 
  6.漏电保护器应按产品说明书安装、使用其接线方法严格按照《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46—2005)第8.2.14条要求执行。
 
  (三)合理配置、选择合格漏电保护器
 
  1.根据施工现场实际情况对漏电保护器进行合理布置。将较大工地按施工专业划分为若干个小的漏电保护范围,在每个保护范围内形成二级漏电保护,必要时形成三级漏电保护,这样可以提高每个保护范围内二或三级漏电保护的保护灵敏度,提高保护范围内故障漏电时的漏电保护器的动作率,减少总漏电保护器跳闸。上级漏电保护的额定漏电动作电流选择为下级额定漏电动作电流的两倍左右。并依据《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46—2005)第8.2.11条“总配电箱中漏电保护器的额定漏电动作电流应大干30mA,额定动作时间应大于0.1s,但其额定漏电动作电流与额定动作时间的乘积不应大于30mA·s”。以及第8.2.10条“开关箱中漏电保护器的额定漏电动作电流不应大于30mA,额定动作时间不应大于0.1s”。“使用于潮湿或有腐蚀介质场所的漏电保护器应采用防溅型产品,其额定漏电动作电流不应大于15mA,额定漏电动作时间不应大于0.1s”及《漏电保护器安装与运行》(GB13955—92)的要求配置漏电保护器的规格型号。其选用应遵循以下基本原则:
 
  ①漏电保护器的额定电压、额定电流、短路分断能力、额定漏电动作电流、分断时间应满足被保护供电线路和电气设备的要求。
 
  ②漏电保护器的技术条件应符合GB6829的有关规定,并且有国家3C认证标志,其技术额定值应与被保护线路或设备的技术参数相配合。
 
  ③根据电气设备的传电方式选用漏电保护器
 
  a.单相220V电源供电的电气设备应选用二极二线式或单极二线式漏电保护器:
 
  b.三相三线式380V电源供电的电气设备,应选用三级式漏电保护器:
 
  c.三相四线式380V电源供电的电气设备,或单相设备与三相设备共用的电器,应选用三极四线式。四极四线式漏电保护器。
 
  ④根据电气线路的正常泄漏电流,选择漏电保护器的额定漏电动作电流。
 
  a.选择漏电保护器的额定动作电流值时,应充分考虑到被保护线路和设备可能发生的正常泄漏电流值。必要时可通过实际测量取得被保护线路或设备的泄漏电流值。
 
  b.选用的漏电保护器的额定漏电不动作电流,应不小于电气线路和设备的正常泄漏电流的最大值的2倍。
 
  ⑤根据电气设备的环境要求选用漏电保护器。
 
  a.漏电保护器的防护等级应与使用环境条件相适应:
 
  b.对电器电压偏差较大的电气设备应优先选用电磁式漏电保护器:
 
  c.在高温或特低温环境中的电气设备应优先选用电磁式漏电保护器:
 
  d.雷电活动频繁地区的电气设备选用冲击电压不动作型漏电保护器:
 
  e.安装在易然、易爆、潮湿或有腐蚀气体等恶劣环境中的漏电保护器,应根据有关标准选用特殊防护的漏电保护器,否则应采取相应的防护措施。
 
  2.购买漏电保护器的时候应用漏电测试仪对该产品逐个进行全面检测,对测试结果不符合《剩余电流动作保护器的一般要求》(GB6829—1995)的产品及时更换。
 
  3.实行临时用电安装后验收测试制,工地现场在安装完用电设备后由相关部门进行测试验收,对漏电保护器安装后的检验项目:
 
  ①用试验按钮试验3次,应正确动作;
 
  ②带负荷分合开关3次,均不应有动作;
 
  ③用漏电开关检测仪进行检测漏电动作电流值、漏电不动作电流值、测试分断时间,数值应符合铭牌标称值。
 
  4.漏电保护器投入运行后,每月需在通电状态下,分别采用按动试验按钮及用漏电开关检测仪检查漏电保护器动作是否灵敏可靠。参数是否有变化,分析漏电保护器的运行情况,及时更换有故障的漏电保护器。
 
  总之,漏电保护器误动作是施工现场多种因素综合作用的结果,正确配置、选择漏电保护器及接线;按规范要求架设用电线路并定期检查电器设备;加强施工现场的临时用电管理和通过培训提高电气操作人员的自身素质,尽可能减少漏电保护器的误动作,保障施工现场的用电安全,给正常的施工创造良好的供电环境。
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