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[行业技术文章]浅析家用漏电保护器的作用
更新时间:2013-06-03 发布:www.1024sj.com

摘要:本文简单分析了家用漏电庇护器的作用,说明在低压供电系统安装漏电庇护器可以年夜幅度地提高供电系统运行的平安性,对保证人身和用电装备的平安具有极为重要的意义,应在低压供电系统中年夜力推行使用漏电庇护器。

要害词:漏电庇护器触电平安

随着家用电器的普及,人们与电接触的机遇越来越多,用电装备发生故障致使人员触电伤亡也时有发生。为了人身平安与装备平安,漏电庇护器作为一项有用的电气平安技术装配已被普遍使用,并起到了举足轻重的作用,老苍生通俗地称它为"保安器"、"保命器"。可是有些人认为现在线路改造了,平安水平已提高了,没有需要安装漏电庇护器了。本文仅就家用单相漏电庇护器的作用论述一些浅见。

首先从我国低压供电系统谈起。曩昔,我国平易近用室第低压供电多采用TN-C系统,即工作零线(N线)与庇护地线(PE线)合一的接零系统。这类TN-C系统存在一些不平安身分,如零线因不服衡电流的存在,正常工作时也带电压;零线断线时,装备外壳带相电压;电源线路的相线碰地时装备外壳电位升高;零线的危险电位"舒展"等等。是以,近年来在许多地方进行了线路改造,采用在进线配电箱后将载流的零线(N线)和用于装备接地的地线(PE线)分隔的接零系统,即TN-C-S系统。如图1所示,其中RA、RB为变压器和配电箱的接地电阻,Z为单相负载。采用了TN-C-S系统后可消除TN-C系统的某些错误谬误,如把地线和零线分手后载流的零线(N线)断线时,装备外壳不会带相电压,下降了不服衡电流发生的零线电压。但在TN-C-S系统中,是否可不安装漏电庇护器,我们从以下三种情况进行分析:

1111

情况一:装备发生碰壳故障。

如图2为装备发生碰壳故障时的等效电路,其中R1为线路阻抗,R2为PEN线阻抗,R3为PE线阻抗。

2222

凭据要求RA应小于4Ω,RB应小于10Ω。假设取RA=4Ω,RB=10Ω,R1、R2、R3均为1Ω,则

Ik=U0/R1 R2 R3//(RA RB)=220/1 1 [1×(4 10)]/(1 4 10)=75(A)

PE线上的电压降UPE=Ik×R3=75×1=75(V)

PEN线上的电压降UPEN=Ik×R2∥(RA RB)=75×[1×(4 10)]/(1 4 10)=70(V)

则U2=UPEN×RB/(RA RB)=70×10/(4 10)=50(V)

装备外壳的接触电压Uk=UPE U2=75 50=125(V)

按IEC尺度,在普通级别干燥或湿润条件下,平安电压和答理通电时间的关系如表1所示。

表1IEC推荐的普通级别干燥或湿润条件下

平安电压和最年夜答理通电时间的关系

 

预期平安接触电压(V)<50507590110125150220280
最年夜答理通电时间(s) 510.50.20.150.10.050.03
3333

从表1中可知Uz=125V时,必需在0.15s内切断电源,才能保证人身平安。但由于受装备负荷电流和起动电流的限制,一般的熔丝额定电流不能选得太小,这样就不能知足在0.15s内切断电源的要求。

假设在线路中安装漏电庇护器,情况将获得改善,如图3所示。为了保证人身平安,漏电庇护器应知足Za×IΔn≤UL(式中:Za—故障回路阻抗;IΔn—漏电庇护器的漏电动作电流;UL—平安接触电压,正常情况下为50V)。一般家用漏电庇护器的漏电动作电流IΔn=30mA,UL=50V,则Za≤1.667kΩ。在任一配电系统的回路阻抗都只有几欧,是以Za≤1.667kΩ是很轻易实现的。而在发生故障的情况下,接地短路电流Ik年夜年夜跨越30mA,这就保证了漏电庇护器的靠得住动作,从而提高了单相接地短路庇护活络度。

情况二:私拉乱接的电线尽缘破损。

当家中私拉乱接的电线尽缘破损时,破损的电线会造成相线短路故障。设相线对地短路处接触电阻Rz=8Ω,疏忽线路阻抗,则相线对地的短路电流为

IK=U0/[[RA×RB/(RA RB)] RK]=220/[[(4×10)/(4 10)] 8]=20.3(A)

此时配电箱接地线上的电压为

U=Ik×[RA×RB/(RA RB)]

=20.3×[(4×10)/(4 10)]=58(V)

该电压已跨越平安许可值,它将沿PE线传到各用电装备的金属外壳上,对人身平安造成威胁。

如安装了漏电庇护器,线路的短路电流Ik完万能使漏电庇护器动作,从而保障了人身平安。

情况三:人体直接触及相线电压。

上面两种情况是装备或线路尽缘损坏时发生人身间接触电的情况。当人们在修理装备或检修线路时,失慎会直接触及相线,发生直接触电。如图4所示。

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假设人体电阻RT为1kΩ,疏忽RA、RB,则流过人体的电流为

IT=U0/RT=220/1000=0.22(A)

此电流远远跨越了平安电流,但不能使线路首端庇护装配动作,而漏电庇护器却能迅速切断电路,起到平安庇护的作用。

此外,还有一些情况下也能体现漏电庇护器的作用:

(1)在非凡湿润的地方(如游泳池、淋浴房、厨房、洗手间等),因人体表皮电阻下降,触电死亡的危险年夜年夜增加,安装漏电庇护器后便能有用地削减触电伤亡事故。

(2)当一些电子装备尽缘损坏时,其外露的金属附件(如电视机、收录机的拉杆天线等)可能带危险电压,这类危险电压是不能用接地的方式消除的,只有靠安装漏电庇护器才能保证在人身触电的瞬间迅速切断电路,保证人身平安。

综上所述,漏电庇护器在低压供电系统的运用,可以年夜幅度地提高供电系统运行的平安性,对进一步保证人身和用电装备的平安具有极为重要的作用。是以,漏电庇护器应作为一种优秀的平安庇护措施,在低压供电系统中年夜力推行使用。

夏晔南京电力高等专科黉舍(210013)

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