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创新|长城电器专业技术文章发表在《中国电业》杂志期刊
2020-06-05

近日,我司研发工程师专业文章《漏电断路器误动作过载分析及解决方案》发表在《中国电业》杂志期刊2020年第48卷 15期5月(下)。

摘要:对于电力系统来讲,安全问题一直是社会关注的热点问题,因此必须要确保配电系统能够安全稳定的运行。当前配电系统中,漏电断路器是重要的安全保障设备,通过使用漏电断路器能够实现人员保护、设备保护以及防止火灾等等,但是如果操作不当就容易出现误动作,不利于漏电断路器的正常使用。基于此,下面就漏电断路器误动作故障分析及解决措施展开论述。

关键词:漏电断路器;误动作;故障分析;解决措施

引言

漏电断路器作为当前重要的电气保护设备,能够有效地预防电力触电事故,可以充分保证电力设备正常运行,对于火灾爆炸也起到了重要的预防作用。但是当前阶段漏电断路器在使用过程中,由于操作不当或者设备自身存在缺陷就导致了误动作的出现。所谓的误动作,其含义就是指供电线路并未出现漏电故障,但是漏电断路器却出现了动作。所以,必须要针对漏电断路器误动作故障分析及解决措施进行探讨。

1 漏电断路器的类型

当前常用到的漏电断路器主要有两类,这两类包括电压型和电流型,其中电流型又包括电磁型以及电子型。

对于电压型漏电断路器,这一设备主要被用到变压器中性点不接地的低压电网中去。电压型漏电断路器主要特点在于如果人员身体发生了触电事故,零线对地会有一个比较高的电压,电压会导致继电器出现动作随即电源出现开关跳闸。

对于电流型漏电断路器,这一设备主要被用到变压器中性点接地的低压配电系统中去。电流型漏电断路器的主要特点在于如果人员身体发生了触电事故,零序电流互感器会进行检测,通过检测出一个漏电电流让继电器发生动作, 之后电源开关进行断开。

2 基本原理

对于漏电断路器,主要包括两个部分,分别是漏电保护器、断路器。负载设备发生漏电故障时,主要会出现两者异常的状况:第一点异常情况,三相电流平衡状态遭到破坏,之前各相电流向量和归零,零线上没有电流但是出现了零序电流,也就是I0=IA+IB+IC;第二点异常情况,原本正常运行的设备在不带电的金属部分出现了对地电压,也就是Ud=I0Rd0。这两种异常的信号经检测机构传达给漏电保护装置,借助中间机构的转换、传递,使得执行机构出现动作利用开关设备把电源断开,起到了漏电和触电的保护行为。

 

3 误动作的故障分析及解决措施

3.1 接线错误

接线错误是导致误动作的重要原因,比如TN系统中如果N线没有与相线一同穿过保护器,也就是三相不平衡出现导致误动作的发生;对于保护器后方的零线,如果与其他的零线发生连接或者是保护器后方相线跟其他支路的同相线发生了连接。还有就是在保护器电源侧和负载侧出现负荷跨界,负载接通的时候就会出现保护器误动作;中性线如果重复接地,也会导致正常的工作电流经过接地点分流入地发生了保护器误动作;对于三相负载,通常电动机不会连接中性线而选择使用四芯电缆,四芯电缆中其中有一个芯本来应该接在保护零线和电动机外壳上,但由于其他情况的存在这跟保护零线被接到了工作零线上去,也就是将中性线借助电机的外壳作出接地工作,系统可以正常运行的前提是只有三相负载或有双相负载但是三相可以平衡,但是单相负载如果不够平衡,中性点出现了偏移的情况,上级漏电保护器则会出现误动作。

为了有效避免上述误动作,可以采取如下办法:                                                                                           (1) 对于三相四线电路,要选择四极保护器,或者可以选择三相动力线路、单相分开单独使用三极和两极的保护器;

(2) 零序电流互感器下准确排除掉,选择中性线进行重复接地点;

(3) 杜绝保护零线连接到工作零线上去。

3.2 绝缘恶化

如果在保护器的后方一相,或者两相地绝缘遭到了破坏,还有就是地绝缘存在不对称、降低的情况,这些问题的存在都会导致不平衡的泄漏电流,发生断路器误动作;工作零线对地绝缘电阻比较低的情况下,漏电断路器也会出现误动作。当前开展实际工作过程中,对于相线对地绝缘重视程度要高很多,而工作零线对地绝缘水平则比较容易受到忽视。工作零线对地绝缘如果存在问题,导致的问题就是工作零线相当于接地,不同的是接地电阻相对会比较大。

面对这些问题,需要做好的工作就是重视零线对地绝缘、相线对地绝缘,两者同样对待,不可马虎大意。

3.3 过电压引起的误动作

对于电力线路,如果出现雷电过电压或者操作过电压这两种情况时,过电压会对线路的对地电容进行充电。因为过电压频率比较高,线路充电电流受对地电容容抗影响,电容电流会造成漏电短路保护装置发生误动作。

对于此类问题的处理方法,主要是选择延时型或冲击电压不动作型号的断路器,或者在电路中进行过电压吸收装置的接入。

3.4 选择不当

选择不当主要有以下两种情况:首先,极数选择存在不当的情况。必须对于照明和动力中共同使用三相四线制供电线路,在线路中错误的选择了漏电保护器型号,选择三极三线而没有选择三相四线或四极型的,这样就会导致误动作的发生。其次,动作电流与动作时间存在选择不当的情况。对于漏电断路器来讲,上级漏电断路器额定漏电动作电流以及额定漏电不动作电流在选择上都比较小,未能充分考虑到漏电断路器后的配电线路上有可能存在较大的正常漏电流,造成上级漏电断路器发生误动作。

对于选择不当的解决措施。要科学的进行三级保护的动作电流与动作(分断)时间之间配合互动,这样做能够有效提高漏电保护器正确动作率、投运率,能够将供电安全性、供电可靠性全面提升。所以,在对动作电流调整时要求总配电变负载,主干(分支)线路侧,用户末端侧三级分级漏电短路器能够具备15mA及以上的动作电流级差;要求进行动作(分断)时间调整时能够保持一个0.05s的动作时间级差;设置最大的总配电变负载侧总保护定值、设置最小的用户末端侧终级保护定值,对于主干(分支)线路侧中级保护要求数值在前后两级保护器定值的中间。

3.5 环流影响

假如两台变压器运行方式为并联,且变压器之间各自接地。由于两台变压器的阻抗在数值上无法完全相同,因此接地线中会有环流的产生,最终造成误动作行为。面对这种情况可以选择解决方法为拆除一个接地线。

还有就是,利用两条并联回路实现一个变压器对一个负载的供电,由于两条线路电流会有差别,因此环流也可能出现导致误动作。面对这种情况,则要求将两条回路分开,让其分开运行。

3.6 漏电保护器质量低劣

对于漏电断路器,会存在零件质量或装配质量不高的情况,影响了漏电保护器的可靠性、稳定性,误动作行为发生。

面对这种情况,要选择质量合格的产品。

3.7 由于电磁感应干扰产生的误动作

如零序电流互感器靠近其他导体安装,当导体流过大电流时,产生的磁场较强,会影响零序电流互感器的特性;同样附近有磁性物体,也会对零序电流互感器产生影响。

由于零序电流互感器是一个工作在弱磁场内的高灵敏度器件,为了避免此种误动作,尽可能将零序电流互感安装位置与外部带电导体或磁性物体隔开远一些。

3.8 循环电流引起的误动作

当两台型号相同,规格相同,容量相近的配电变压器并列运行时,如果在每台变压器中性点接地线上分别安装零序互感器进行检测,会导致漏电保护器误动作。这是因为其内阻抗不可能相等,PE线阻抗大小不一致,因而分流亦不相同,会在接地线中产生环流,如果环流过大,就会产生漏电保护器误动作。

处理方法是:将并联的两台变压器的中性点先连接起来后再接地。

结语

总而言之,面对当前快速发展的社会,人们生活水平的不断提高对于电力资源需求越来越大。各种类型的家用电器在千家万户广泛使用,由此引发的电力事故也越来越多。用电安全问题已经成为当前社会关注的热点,而漏电断路器则能够很好地起到用电安全防护。文章主要针对漏电断路器误动作故障分析及解决措施展开论述,希望可以更好的解决漏电断路器误动作问题。

参 考 文 献

于志军.一起漏电开关误动作的分析[J].电气技术,2007(04):74-75+80.

[2]邢忠庆,张玮.浅谈漏电断路器的安装与使用[J].内蒙古石油化工,2006(03):29-31.

 

作为国内专业的高低压元器件开关生产厂家,长城电器一直致力于为国内外客户提供优质的产品和服务。

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