漏电保护器的应用分析

电力18讯：    作者：邵奎武

　　0　引言
　　八十年代以前，我国仍沿用前苏联模式一以零序保护作为接地故障保护。这种方式所检测的电流为零序电流，其可以用于包括TN-C系统在内的所有系统，但保护整定值必须大于N 线和PEN线中流过的三相不平衡电流、谐波电流以及正常泄漏电流之和，其值约数十至数百安。这么大的整定值只能保护线路绝缘，而不能有效地防人身电击或接地电弧引起的电气火灾。八十年代后，采用了漏电保护器（以下简称RCD），它所检测的是剩余电流，即被保护回路内相线和中性线电流瞬时值的代数和（其中包括中性线中的三相不平衡电流和谐波电流），此电流即为正常的泄漏电流和故障时的接地故障电流。为此，RCD的整定值，即其额定动作电流In，只需躲开正常泄漏电流值即可，此值以毫安计，所以RCD能十分灵敏地切断保护回路的接地故障，还可用作防直接接触电击的后备保护。这在我国多年对RCD的实际使用中已得到了证明。然而，在对RCD的进一步使用中，应注意到它所存在的不足之处。
　　
　　1　RCD作用的局限性
　　1.1　RCD不能防止从别处传导来的故障电压引起的电击事故
　　RCD对接地故障电流有很高的灵敏度，能在数十毫秒的时间内切断以毫安计的故障电流，即使接触电压高达220V，高灵敏度的RCD也能快速切断使人免遭电击的危险，这是众所周知的。但RCD只能对其保护范围内的接地故障起作用，而不能防止从别处传导来的故障电压引起的电击事故，见图1。
　　


　　图1中乙户安装了RCD,，而相邻的甲户却是安装了熔断器（RD）来作为保护，在使用的过程中，若甲户随意将熔丝截面加大，并且使用电器不经心而导致电气设备绝缘损坏，由于故障电流不能使熔丝及时熔断而切断故障，此时故障电压通过PE线传导至乙户的用电设备上，由于RCD不动作，致使乙户存在了引起电击事故的不安全隐患。这种例子在当前的城市用电设计规范的前提下是不存在的。然而，在我国的乡镇，尤其是农村，笔者在调查中看到，因经济条件相差较大，加之用电设计不规范，此种现象则普遍存在，应当引起我们的高度重
　　视。
　　1.2　有些场所和设备是不宜装设RCD
　　在某些供给数据处理设备的线路，其电源线路上常装的抗干扰的大容量滤电容器，见图2 所示。
　　


　　图2中电容器的一端是通过设备外壳和PE线接地的，其对地电容电流为：
　　


　　按上两式计算，当C大于0.22µF时，正常工作的电容电流将超过15同mA， 额定动作电流In为30mA的RCD可能误动，因其额定不动作电流Ino=(1/2)In=15mA。实际上电容器的初始充电电流远大于此，即若安装RCD为使它不误动，滤波电容的容量必须远小于0.22µF，这显然是不现实的，因此数据处理设备的防电击不能采用RCD。国际电工委员会在IEC364-4-707中为数据处理设备的电气安全制订了专门的标准。
　　1.3　有些场所是不允许装设RCD
　　如医院的胸腔手术台，是不允许装设RCD的。因为新型的手术台是一种用电的医疗电气设备，其正常泄愤电流只允许为0.01mA，发生接地故障时泄漏电流仅允许为0.05mA，而RCD的灵敏度远不能满足这一要求，相反，它可能发生的误动却能引起供电中断而发生医疗事故。还有一些用电设备及场所不宜装设RCD，在这里就不再一一叙述了。
　　
　　2　RCD的选用和安装
　　2.1　RCD的选用
　　虽RCD的作用具有一定的局限性，但它的功能优势却不能抹杀。为了防止接地故障引起电击和火灾事故，除断电将引起更严重后果的设备和线路外，全部电器装置都应按要求置于接地故障保护之下。末端插座回路不可避免地要接用一些移动式、手握式电气设备，这些最易发生接地故障，发生电击的危险也最大，为保证用电安全，不论那种接地系统，末端插座回路上都应装设RCD，并且它应为高灵敏度的普通型RCD，其额定动作电流In不大于30mA，. 5倍In电流时的动用时间不大于0.04s。它既能防止电击（包括直接接触电击），也能防止电
　　弧性接地故障火灾。对固定式设备的过流保护若不能满足在5s内切断接地故障的要求也应装设此种RCD。而当建筑物电源总进线上的过流保护若不能在5s内切断接地故障时，应装设带少许延时的S（选择）型RCD，以保证与下级RCD的选择性，其In宜为100～500mA；且5倍In电流时的动作时间不大于0.15s。此S型RCD用以保护全部电气装置，但主要用于防接地故障引起的火灾，同时也作为插座回路RCD的后备。
　　2.2　RCD的安装
　　对S型和普通型两级RCD的安装位置见图3所示。
　　


　　图3中为某一住宅楼，每户配<