刘 伟1, 魏 芳2
(1.徐州坝山环保热电有限公司,江苏徐州 221004;2.徐州电力勘察设计院,江苏徐州 221005)
0 引 言
低压漏电电流保护装置在低压配电系统中得到了广泛的应用,对防电击、电气火灾、限制线路故障范围等起到了重要作用。本文就漏电保护装置在低压配电系统中的应用作一分析。
1 工作原理
漏电电流保护装置主要由检测元件(零序电流互感器)、中间环节(包括放大器、比较器、脱扣器)、执行元件(主开关)及试验元件等几部分组成。它以零序电流为动作信号,用零序电流互感器作为漏电信号检测机构,按其机构不同,可分为电磁脱扣型、灵敏继电器型、晶体放大器型等。以电磁脱扣型为例说明其动作原理(见图1)。
图中,TL为脱扣机构;T为极化电磁铁;H为零序电流互感器。正常情况下,永久磁铁的吸力克服弹簧的拉力而使衔铁保持在闭合位置。三相电流平衡时,三相电源线穿过零序电流互感器在其铁芯中产生的磁场相互抵消,电流互感器副边无交变磁场,电磁铁不动作。漏电时,H中产生零序电流,在电磁铁芯线圈中产生交变磁场,交变磁场产生的磁通与永久磁铁的磁通叠加,产生去磁作用使其吸力减少,衔铁被弹簧拉开,脱扣器TL 动作,通过开关断开电源[1] 。
2 装置的要求
2.1 低压配电系统接地的型式
2.1.1 TN系统
电力系统有一点直接接地,电气装置的外露可导电部分通过保护线与该接地点相连接。TN系统可分为:①TN-S系统,整个系统的中性线与保护线是分开的;②TN-C系统,整个系统的中性线与保护线是合一的;③TN-C-S系统,系统中有一部分线路的中性线与保护线是合一的。
2.1.2 TT系统
电力系统有一点直接接地,电气设备的外露可导电部分通过保护接地线至与电力系统接地点无关的接地极。
2.1.3 IT系统
电力系统与大地间不直接连接,电气装置的外露可导电部分通过保护接地线与接地极连接。
2.2 系统接地故障的保护要求
2.2.1 TN系统
当电路发生绝缘损坏故障,其故障电流小于过电流保护装置的动作电流值时,需装漏电电流保护器。采用漏电电流保护时,使用的电气设备外露可导电部分可根据电击防护措施具体情况,形成局部TT系统。采用的接线方式应将被保护的外露可导电部分与漏电电流保护器电源侧的PE线相连接,并应符合:
Zs Ia≤ U o
式中:Zs为接地故障回路的阻抗;la为保证保护 电器在规定的时间内自动切断故障回路的电流;U 为相线对地标称电压。
采用的接线方式应将被保护的外露可导电部 分接至专用的接地极上,并应符合配电线路内同一 接地故障保护电器保护的外露可导电部分,应用PE线连接至共用的接地极上。当有多极保护时,各级宜有各自的接地极。
2.2.2 IT系统
(1)当发生二次异相接地故障时,应由漏电电流动作保护器切断故障电路。在IT系统不引出N线,线路标称电压为220/380 V时,保护器应在0.4 s内切断故障回路。
(2)保护器切断第2次异相接地故障时,保护器额定不动作电流I△n0,应不大于第 1次接地故障的相线内流过的接地故障电流。
2.2.3 TT系统
当采用漏电电流保护器时,线路接地故障保护的动作特性应符合:
R△I△n ≤ 5O V
式中: R△ 为外露可导电部分的接地电阻和PE线电阻;I△n为额定动作电流。
由于TT系统中漏电电流是通过用电设备的外壳、接地装置流出的,接地极一旦做不好,或其他原因造成接地电阻较大时,漏电电流就不能正确地反映漏电程度,发生漏电时,漏电保护器就不能迅速、准确地动作。
2.3 对线路的要求
系统PE线或PEN线严禁穿过漏电电流动作保护器中零序电流互感器的磁回路。动作保护器所保护的线路及设备外露可导电部分应接地。保护器装设位置应能将其保护的回路与漏电导线断开。
2.4 漏电电流保护器接线
低压配电系统漏电保护器接线如图2~6所示。