电气安全 第5章

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1、下列用电设备应安装漏电保护装置： a.属于类的移动式电气设备及手持式电动工具； b.安装在潮湿、强腐蚀性等环境恶劣场所的电气设备； c.建筑施工工地的电气机械设备及电动工具； d.暂设临时用电的电气设备； e.宾馆、饭店及招待所的客房内插座回路； f.机关、学校、企业、住宅等建筑物内的插座回路； g.游泳池、喷水池、浴室的水中照明设备； h.安装在水中的供电线路和设备； i.医院里直接接触人体的电气医用设备； j.其他需要安装漏电保护器的场所。第五章 漏电保护装置 2*对一旦发生漏电切断电源时，会造成事故或重大经济损失的下列 电气装置或场所，应安装报警式漏电保护器： a.公共场所的通道照明、应

2、急照明； b.消防用电梯及确保公共场所安全的设备； c.用于消防设备的电源，如火灾报警装置、消防水泵、消防通道 照明等； d.用于防盗报警的电源； e.其他不允许停电的特殊设备和场所。 5.1漏电保护的分类和主要参数 电气装置按用途可分为漏电保护装置、电气联锁装置和信号报警 装置。 漏电保护装置也叫漏电保护器或漏电保安器。它主要用于防止由 于间接接触和由于直接接触引起的单相触电事故。它还可以用于防止 因电气设备漏电而造成的电气火灾爆炸事故，以及用于监测或切除各 种一相接地故障。漏电保护装置主要用于1000V以下的低压系统。 *一、分类、工作原理和基本结构 1.分类 漏电保护器有多种分类方法。

3、按检测信号分，可分为电压型和电流型。电流型还可以分为零 序电流型和泄漏电流型。检测信号为漏电电压（壳体对地电压）的即 为电压型；检测信号为零序电流的即为零序电流型；检测信号为泄漏 电流的即为泄漏电流型。 按放大机构分，可分为电子式和电磁式。有电子放大机构的即 为电子式，无放大机构或放大机构是机械式的即为电磁式。 按极数分，可分为单极、二极、三极、四极。极数决定于触头 对数，即可通断的线数。漏电保护器有几对触头或者说控制几根线， 即为几极。 按相数分，可分为单相和三相。用于保护单相设备或单相电路 的，即为单相漏电保护器；用于保护三相设备或三相电路的，即为三 相漏电保护器。 按漏电动作电流分，可分

4、为高灵敏度、中灵敏度和低灵敏度。 按动作时间分，可分为快速型、定时限型和反时限型。*按照漏电保护装置有无中间机构，可分为直接传动型和间接 传动型漏电保护装置。 按漏电保护装置的安装部位，可分为用于线路或设备的漏电 保护装置和安装于变压器中性点接地线上的漏电保护装置。后者可 称为中性点式漏电保护装置。 2.原理 如图5-1所示，设备漏电时，出现两种异常现象，一是三相电流 的平衡遭到破坏，出现零序电流，即二是某些正常情况下不带电的金属部分出现对地电压，即漏电保护装置就是通过检测机构取得这两种异常信号，经过中 间机构的转换和传递，然后促使执行机构动作，并通过开关设备断 开电源。对于高灵敏度的漏电保护

5、装置，异常信号很微弱，中间还 需要增设放大环节。*图5-1 设备漏电示意*家庭漏电保护器3.基本结构 漏电保护器的基本结构由三部分组成，即检测机构、判断机构和 执行机构。当有人触电或设备漏电时，一般会出现漏电流和漏电压。 因为电气设备在正常工作的情况下，从电网流入的电流和流回电网的 电流总是相等的，但当电气设备漏电或有人触电时，流入电气设备的 电流就有一部分直接流入大地或经过人体流入大地，这部分流入大地 并且经过大地回到变压器中性点的电流就是漏电电流。有了漏电电流 ，从电气设备流入电网的电流和从电网流入电气设备的电流就不相等 了。另外，电气设备正常工作时，壳体对地电压是为零的，在电气设 备漏电

6、时，壳体对地电压就不为零了。而出现的对地电压就叫漏电电 压。检测机构的任务就是将漏电电流或漏电电压的信号检测出来，然 后送给判断机构。判断机构的任务就是判断检测机构送来的信号大小 ，是否达到动作电流或动作电压，如果达到动作电流或动作电压，它 就会把信号传给执行机构。执行机构的任务就是按判断机构传来的信 号迅速动作，实现断电。 在检测机构和判断机构之间，一般还加有放大机构，这是因为检 测机构检测到的信号都非常微弱，有时必须经放大机构放大后才能送 给判断机构，实现判断动作。另外，为了增加漏电保护器的可靠性， 有时还加有检查机构。即人为输入一个漏电信号，检查漏电保护器是 否动作。如果动作，说明漏电保

7、护器工作正常；如果不动作，则应及 时检查。*其构成主要有三个基本环节，即检测元件、中间环节(包括放大元件和 比较元件)和执行机构。其次，还具有辅助电源和试验装置。 (1) 检测元件。它是一个零序电流互感器或者电压继电器等。 (2) 中间环节。其功能是对检测到的漏电信号进行处理。中间环节通常包括 放大器、比较器、脱扣器(或继电器)等。不同型式的漏电保护装置在中间环 节的具体构成上型式各异。 (3) 执行机构。该机构用于接收中间环节的指令信号，实施动作，自动切断 故障处的电源。执行机构多为带有分励脱扣器的自动开关或交流接触器。(4) 辅助电源。当中间环节为电子式 时，辅助电源的作用是提供电子电路

8、工作所需的低压电源。 (5) 试验装置。这是对运行中的漏电 保护装置进行定期检查时所使用的装 置。通常是用一只限流电阻和检查按 钮相串联的支路来模拟漏电的路径， 以检验装置能否正常动作。 检测机构一般采用电流互感器或灵敏继电器；判断机构一般采用 自动开关或接触器；放大机构大多采用电子元件，也有的采用机械元 件；检查机构一般采用按钮开关和限流电阻。 二、漏电保护器的参数 动作参数是漏电保护装置最基本的参数。电压型漏电保护器的主 要参数是漏电动作电压和动作时间。电流型漏电保护器的主要参数是 漏电动作电流和动作时间。 1.额定漏电动作电压值 漏电动作电压即为漏电时能使漏电保护器动作的最小电压。动作

9、电压以不超过安全电压为宜；但当动作时间不超过5时，可参照表5 -1选取。表中可能的接触电压一栏中有四种皮肤状态。 2.额定漏电动作电流值 电流型漏电保护器的额定漏电动作电流是能使漏电保护器动作的 最小电流。漏电动作电流分为0.006A、0.01A、（0.015A）、0.03A 、（0.075A）、0.1A、（0.2A）、0.3A、0.5A、1A、3A、5A、10A 、20A十几个等级，其中带括号者不推荐优先使用。漏电动作电流小 于或等于0.03A为高灵敏度；大于0.03A且小于或等于1A的为中灵敏 度；大于1A属低灵敏度。 为避免误动作，要求漏电保护装置的不动作电流不低于额定漏电 动作电流的1

10、/2。*BB1状态干燥、无汗的皮肤，电流途径为单手至双足。 BB2状态潮湿的皮肤，电流途径为单手至双足。 BB3状态润湿的皮肤，电流途径为双手至双足。 BB4状态浸入水中的皮肤，只考虑体内电阻。*3.漏电动作时间 漏电保护装置的动作时间指动作时最大分断时间。漏电保护装置的动 作时间应根据保护要求确定，有快速型、定时限型和反时限型。动作时间小 于0.1的为快速型；动作时间在0.12的为定时限型；反时限型是在额 定漏电动作电流值时，漏电时间不超过1，在2倍额定动作电流值时，漏 电动作时间不超过0.2，在5倍额定动作电流值时，漏电动作时间不超过 0.03。 以防止触电事故为目的的漏电保护器，应采取高

11、灵敏度、快速型。动 作时间为1以下者，额定漏电动作电流和动作时间的乘积应不大于30A 。这是选择漏电保护器的基本要求。 三、漏电保护装置的选用 选用漏电保护装置应当考虑多方面的因素。其中，首先是正确选择漏 电保护装置的漏电动作电流。在浴室、游泳池、隧道等触电危险性很大的场 所，应选用高灵敏度、快速型漏电保护装置（动作电流不宜超过10A）。 如果安装场所发生人身触电事故时，能得到其他人的帮助及时脱离电源，则 漏电保护装置的动作电流可以大于摆脱电流；如果是快速型保护装置，动作电流*可按心室颤动电流选取；如果是前级保护，即分保护前面的总保护 ，动作电流可超过心室颤动电流；如果作业场所得不到其他人的帮

12、 助及时脱离电源，则漏电保护装置动作电流不应超过摆脱电流。在 触电后可能导致严重二次事故的场合，应选用动作电流6A的快速 型漏电保护装置。为了保护儿童或病人，也应采用动作电流10A 以下的快速型漏电保护装置。对于类手持电动工具，应视工作场 所危险性的大小，安装动作电流1030A的快速型漏电保护装置 。选择动作电流还应考虑误动作的可能性。保护器应能避开线路不 平衡的泄漏电流而不动作；还应能在安装位置可能出现的电磁干扰 下不误动作。选择动作电流还应考虑保护器制造的实际条件。例如 ，由于纯电磁式产品的动作电流很难达到40A以下，而不应追求 过高灵敏度的电磁式漏电保护装置。在多级保护的情况下，选择动

13、作电流还应考虑多级保护选择性的需要，总保护宜装设灵敏度较低 的或有少许延时的漏电保护装置。 用于防止漏电火灾的漏电报警装置宜采用中灵敏度漏电保护装置。其 动作电流可在251000A内选择。*连接室外架空线路的电气设备应装用冲击电压不动作型漏电保 护装置。对于电动机，保护器应能躲过电动机的启动漏电电流（ 100K的电动机可达15A）而不动作。保护器应有较好的平衡特 性，以避免在数倍于额定电流的堵转电流的冲击下误动作。对于电 焊机，应考虑保护器的正常工作不受电焊的短时冲击电流、电流急 剧的变化、电源电压的波动的影响。对于高频焊机，保护器还应具 有良好的抗电磁干扰性能。 对于有非线性元件而产生高次谐

14、波以及对有整流元件的设备， 应采用零序电流互感器二次侧接有滤波电容的保护器，而且互感器 铁心应选用剩磁低的软磁材料制成。 漏电保护装置的极数应按线路特征选择。单相线路选用二极保 护器，仅带三相负载的三相线路或三相设备可选用三极保护器，动 力与照明合用的三相四线和三相照明线路必须选用四极保护器。 漏电开关的额定电压、额定电流、分断能力等性能指标应与线 路条件相适应。漏电保护装置的类型应与供电线路、供电方式、系 统接地类型和用电设备特征相适应。*5.2几种常见的漏电保护 器 一、电压型漏电保护装置 电压型漏电保护装置是以反映 漏电设备外壳对地电压为基础的， 其基本接线如图5-2所示。作为检测 机构

15、的电压继电器KA一端接地，另 一端使用时直接接于电动机的外壳 。当电动机漏电，电动机对地电压 达到危险数值时，继电器迅速动作 ，切断作为执行机构的接触器K 的控制回路，从而切断电动机的电 源。图中是限流电阻；双掷开 关是检查用的，也可以用复式按钮 代替。为了灵敏可靠，继电器应有 很高的阻抗。由于继电器有很高的 阻抗，对继电器接地的要求可以降 低。*图5-2 电压型漏电保护装置接线电压型漏电保护装置适用于设备的漏电保护，可以 用于接地系统，也可以用于不接地系统；可以单独使用 ，也可以与保护接零或保护接地同时使用。但要注意， 继电器的接地线和接地体应与设备重复接地或保护接地 的接地线和接地体分开，

16、否则，保护装置将失效。 图5-3和图5-4是从图5-2演变出来的两种接线，其特 点是省去了继电器的接地。前者是将继电器接地的一端 改为接向电动机星形绕组的中性点；后者是将继电器接 地的一端改为接向一个辅助星形负荷的中性点。 电压型漏电保护装置结构简单，但对直接接触电击 不起防护作用。*图5-3接电动机中性点的电压型漏电保护 图5-4接辅助中性点的电压型漏电保护 *二、零序电流型漏电保护装置在三相四线电路中，三相电流的相量和等于零，即Ia+Ib+Ic=0 如果在三相四线中接入一个电流互感器，这时感应电流为零。 当电路中发生触电或漏电故障时，回路中有漏电电流流过，这时穿 过互感器的三相电流相量和不等零，其相量和为：Ia+Ib+Ic=I(漏电电 流） 这样互感器二次线圈中就有一个感应电压，此电压加于检测部 分的电子放大电路，与保护区装置预定动作电流值相比较，如大于 动作电流，即使灵敏继电器动作，作用于执行元件掉闸。这里所接 的互感器称为零序电流互感器，三相电流的相量和不等于零，所