施工現場(chǎng):漏電保護器誤動(dòng)作的原因分析及預防措施
一、漏電保護器的工作原理
目前建筑施工現場(chǎng)應用最廣泛的是電流型漏電保護器,該漏電保護器是由零序電流(壓)互感器、漏電放大器、脫扣機構、主開(kāi)關(guān)、試驗按鈕等五部分組成。以采用三相四線(xiàn)漏電保護器為例,在三相四線(xiàn)電網(wǎng)中,三相四線(xiàn)合成電流關(guān)系為: IU+IV+IW+IN=0四線(xiàn)穿人零序電流互感器,合成電流為零,互感器二次側無(wú)電流流動(dòng),所以磁通為零,剩余電流動(dòng)作保護裝置不動(dòng)作。當有人遭到電擊時(shí),應有電流IR從相線(xiàn)經(jīng)人體流入大地回到變壓器中性點(diǎn),形成閉合路。再加上正常運行的三相低壓電網(wǎng)漏電所產(chǎn)生的剩余電流。此時(shí),通過(guò)零序電流互感器一次側的電流是IU+IV+IW+IN=I∑Z+IR在I∑Z+IR的電流作用下,零序電流互感器的鐵芯有了磁通,其二次側就感應出電流,即有了信號,此信號經(jīng)放大,回到執行元件上,便可切斷供電回路,使用電者得到保護。
二、施工現場(chǎng)漏電保護器誤動(dòng)作的原因
(一)外界干擾
施工現場(chǎng)臨時(shí)用電的漏電保護器受外界干擾是造成其誤動(dòng)作及拒動(dòng)作的原因之一。而外界干擾又分為電壓干擾、負荷故障電流干擾及周?chē)鷼夂蚣碍h(huán)境影響等多種因素干擾。
1. 電壓干擾
(1)雷電過(guò)電壓
雷擊時(shí)正逆變換過(guò)程引起的過(guò)電壓,通過(guò)架空線(xiàn)路、絕緣電線(xiàn)、電纜和電氣設備的對地電容,產(chǎn)生對地泄漏電流,足以使剩余電流保護器發(fā)生誤動(dòng)作,甚至直接損壞。
(2)中性點(diǎn)位移過(guò)壓
中性點(diǎn)過(guò)電壓過(guò)高時(shí)將造成保護器的電源及電子電路的損壞;過(guò)低時(shí)會(huì )引起電磁開(kāi)關(guān)因吸跳動(dòng)率不足而拒動(dòng)。
2. 線(xiàn)路和用電設備干擾
(1)施工現場(chǎng)有的照明線(xiàn)路亂拉亂接現象很?chē)乐?,導線(xiàn)老化、線(xiàn)路和用電設備絕緣電阻低、泄漏大、甚至接地,致使保護器頻繁動(dòng)作或不能投入運行。
(2)由于漏電開(kāi)關(guān)輸出端中性線(xiàn)絕緣不良,接地接零保護安裝保護器時(shí)電源側中性點(diǎn)未接地。發(fā)生觸電時(shí),保護器被旁路而使靈敏度下降或拒動(dòng)。
(3)線(xiàn)路排列混亂,當大型設備起動(dòng)時(shí)瞬時(shí)大電流會(huì )使線(xiàn)路與大地間產(chǎn)生分路電容,而當電流恢復正常時(shí),電容放電而使漏電開(kāi)關(guān)誤動(dòng)作。
(4)戶(hù)外施工用一臺漏電保護器控制多個(gè)回路時(shí),多個(gè)微小的漏電流積累在一起,就可能引起剩余電流保護器動(dòng)作。
3. 環(huán)境條件干擾
剩余電流保護器受環(huán)境條件變化的影響,主要是指使用環(huán)境條件惡化,如夏季出現的高溫,雨水季節出現的潮濕,或保護器附近安裝有強烈振動(dòng)沖擊的電器機械設備,或受到腐蝕性氣體的侵蝕,使保護器的電子元件電磁線(xiàn)圈或機構等元件產(chǎn)生銹蝕、霉斷,以致引起保護器的誤動(dòng)作或拒動(dòng)作。
(二)漏電開(kāi)關(guān)安裝接線(xiàn)錯誤
漏電保護器在安裝中,往往因接線(xiàn)錯誤或安裝方式與線(xiàn)路結構不相適應而引起誤動(dòng)作、拒動(dòng)作或達不到最佳效果:
1. 使用單相負載,而中性線(xiàn)未穿過(guò)漏電保護器。當接通單相負載,漏電開(kāi)關(guān)就動(dòng)作;
2. 中性線(xiàn)穿過(guò)漏電保護器后,直接接地或通過(guò)用電設備接地,漏電保護器將保護跳閘;
3. 中性線(xiàn)穿過(guò)漏電保護器后,同其他漏電保護器的中性線(xiàn)或其他沒(méi)有裝設漏電保護器的中性線(xiàn)連在一起。
4. 三相負載如電動(dòng)機一般不接中性線(xiàn),使用四芯電纜,其中有一芯應接PE保護線(xiàn)和電動(dòng)機外殼,但在一些情況下,這根PE保護線(xiàn)接在了中性線(xiàn)上,實(shí)際上是把中性線(xiàn)通過(guò)電機外殼接地,如果中性線(xiàn)電阻較大時(shí),可能造成漏電保護無(wú)規律跳閘;
5. 漏電保護器后負載沒(méi)有平均分配。在用電設備和線(xiàn)路發(fā)生漏電故障或漏電流增加時(shí),會(huì )造成上級漏電保護先于電焊機末級漏電保護或兩漏電保護同時(shí)跳閘;
6. 施工現場(chǎng)移動(dòng)設備比較多,如振搗棒、手電鉆、小型切割機、打夯機、小型電焊機等隨機使用性比較強,甚至有的設備未接入開(kāi)關(guān)箱(兩級保護),而直接在分箱上接線(xiàn),當機械漏電時(shí),這也增加了總漏電保護器頻繁跳閘的幾率。
(三)漏電保護器質(zhì)量差、參數配置不當
現場(chǎng)未按相關(guān)規范及標準制定的方案參數要求購買(mǎi)及安裝漏電保護器,以及由于產(chǎn)品質(zhì)量低劣,內部實(shí)際整定參數與銘牌參數不符合《剩余電流動(dòng)作保護器的一般要求》(GB6829-1995)而出廠(chǎng)的產(chǎn)品也會(huì )出現誤動(dòng)作與拒動(dòng)作現象。
1. 總容量超50kW不按規范編制施工組織設計,未按設計的規范參數配置漏電保護器。末級未按《施工現場(chǎng)臨時(shí)用電安全技術(shù)規范》的要求,開(kāi)關(guān)箱內使用的額定漏電動(dòng)作電流超過(guò)了30mA漏電保護器,或是選用帶延時(shí)型的漏電保護器,發(fā)生漏電故障時(shí),開(kāi)關(guān)箱漏電保護器動(dòng)作遲緩起不到保護作用。末級漏電保護額定漏電動(dòng)作電流選擇過(guò)小,沒(méi)有考慮漏電保護器后的配電線(xiàn)路上可能有相對較大的正常漏電流。造成漏電保護器過(guò)于靈敏而動(dòng)作。
2. 總配電箱未按《施工現場(chǎng)臨時(shí)用電安全技術(shù)規范》要求實(shí)行三級配電,總配電箱、分配電箱和開(kāi)關(guān)箱的漏電保護器同時(shí)動(dòng)作,致使整個(gè)工地停電 停工。
3. 對在施工現場(chǎng)所使用的漏電保護器進(jìn)行抽樣調查測試,尚存在著(zhù)部分漏電保護器質(zhì)量低劣,保護器內部電器整定值與電器銘牌標稱(chēng)值不符的現象,例如:按規范要求總配電箱中選擇額定漏電動(dòng)作時(shí)間150mA、0.2s的漏電保護器。我們用漏電開(kāi)關(guān)測試儀進(jìn)行漏電時(shí)間測試時(shí)其參數有的只有68mA、0.1s??偮╇姳Wo器的誤動(dòng)作往往會(huì )造成施工現場(chǎng)全面停電,給施工質(zhì)量及工期帶來(lái)不良后果。
四、預防措施
造成上述故障的主要原因是某些工地電工對漏電開(kāi)關(guān)的原理及使用不了解,對建筑臨時(shí)用電安全技術(shù)規范不熟悉,不具備處理和應付建筑工地環(huán)境惡劣和生產(chǎn)條件的特殊所帶來(lái)的安全用電問(wèn)題。應加強施工現場(chǎng)的管理及對電工的安全用電培訓,同時(shí)還要從技術(shù)的角度,制定相應的預防措施。
(一)避免外界干擾
1. 對于雷電過(guò)電壓干擾引起誤動(dòng)作的原因除在架空線(xiàn)路上安裝避雷器或擊穿間隙,及在總配電箱處安裝150mA、0.2s的延時(shí)型漏電斷路器。
2. 為了防止中性點(diǎn)位移過(guò)電壓損壞或降低漏電斷路器的靈敏度,應調整負載,使之盡可能均勻地分布在三相線(xiàn)上,調換分支線(xiàn)相序,減小三相絕緣電阻不平衡電流,交換中性線(xiàn),使導線(xiàn)截面不小于各相線(xiàn)的導線(xiàn)截面。
3. 電動(dòng)機及其它電氣設備在正常運行的絕緣電阻不應小于0.5MΩ。
4. 對于電焊機等起動(dòng)電流較大的設備,一般應選用對浪涌過(guò)電壓、過(guò)電流不太敏感的電磁型漏電保護器;或選用比電焊機額定電流大2倍的電子式漏電保護器。但作為末級漏電保護,額定漏電動(dòng)作電流不應大于30mA,同時(shí)應裝設二次降壓保護功能的專(zhuān)用保護器。
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