造成漏电断路器频繁误动作的原因及对策

发表时间:2018/5/8   来源:《电力设备》2017年第34期   作者:杨勇 梁志勇 杨鹏
[导读] 摘要:漏电保护是一项利国利民、保证用电设备及人身安全的重要技术措施,然而在日常使用中,经常出现漏电断路器频繁误动作,笔者通过研究分析,认为存在的主要问题有:(1)安装使用的环境及条件达不到要求;(2)额定漏电动作电流及分断时间选配的不合理;(3)保护方式不完善;(4)其它原因。
        (国网山东省电力公司诸城市供电公司  山东诸城  262200)
        摘要:漏电保护是一项利国利民、保证用电设备及人身安全的重要技术措施,然而在日常使用中,经常出现漏电断路器频繁误动作,笔者通过研究分析,认为存在的主要问题有:(1)安装使用的环境及条件达不到要求;(2)额定漏电动作电流及分断时间选配的不合理;(3)保护方式不完善;(4)其它原因。笔者就存在的问题及其原因在本文中进行粗浅的探讨与分析,并提出应采取的措施。
        关键词:漏电保护;断路器;误动作
        一、漏电断路器安装使用的环境及条件
        达不到要求《农村低压电力技术规程》第4.1.2、4.1.4条和生产厂家提供的《使用说明书》、对漏电断路器安装使用的环境及条件有了明确定规定:“漏电保护器安装场所的周围空气温度,最高为+40℃,最低为-5℃,海拔不超过2000m,对于高海拔及寒冷地区装设的漏电保护器可与制造厂家协商定制。”“漏电保护器的安装位置,应避开强电流电线和电磁器件,避免磁场干扰。”
        根据笔者目前掌握的情况看,漏电断路器安装使用的环境及条件达不到上述要求的主要原因是:(1)现选用的漏电断路器,并非是按照我国北方气候条件与制造厂家协商定制的。我国北方冬季气候寒冷,气温低且持续时间长。低温,可使漏电断路器的制造材料收缩,变硬发脆,使机械性能和电性能变坏,特别是电子元件可能失去原有功能,导致误动或拒动。(2)有部分低压线路与35kV或10kV线路交叉穿过;有大部分的漏电断路器是与计费电能表(还有一部分与补偿电容器)安装在同一箱内。根据电工原理右手螺旋定则可知:载流导体的四周伴有与电流成正比的交变磁场,而且愈靠近载流导体磁场强度愈强,因此位于强载流导体附近漏电断路器中的零序电流互感器就会形成磁分路,从而打破了原有的磁平衡状态;电磁器件(如变压器)是用高导磁材料制成的器件,或者根本就是带有极性磁场的器件,所以靠近该器件的漏电断路器中的零序电流互感器,同样会丧失磁平衡状态,导致漏电断路器的误动作。(3)“两线一地制”供电,由于利用大地作为一相导体,所以三相导体的几何位置极不对称,因此就产生了较大的不平衡电磁场,从而对漏电断路器中的零序电流互感器产生电磁感应和静电感应,导致漏电断路器的误动作。
        针对以上存在的问题,应采取的措施:(1)与制造厂家联系协商,定制能够在-20℃及以下气温条件下正常工作的漏电断路器;(2)与制造厂家联系协商,定制具有抗磁场干扰功能的漏电断路器;(3)现场施工人员可在安装漏电断路器之前,用磁针判断拟定的安装位置所受外磁场干扰的程度,以便调整。
        二、额定漏电动作电流及分断时间选配的不合理
        额定漏电动作电流选配不合理。《农村低压电力技术规程》第4.4.1和4.6.1条规定:“漏电总保护在躲过电力网正常漏电情况下漏电动作电流应尽量选小,以兼顾人身和设备的安全。漏电总保护的额定动作电流宜为可调档次值,其最大值可参照表1确定。”“安装漏电总保护的低压电力网,其漏电电流不应大于保护器额定漏电动作电流的50%,达不到要求时应进行整修。”针对这一问题,笔者认为应采取以下措施:
        a.根据上述规程的规定和《使用说明书》提供的资料,应选择具有“动作电流三档可调”功能的漏电断路器。因其额定漏电动作电流分为三档可调且范围较大,所以能够满足漏电动作电流的选择及条件;
        b.工作人员应在安装漏电总保护的低压电力网送电之前,使用1000V兆欧表,分别测量各相及中性线对地的绝缘电阻,其绝缘阻值应达到要求并基本平衡,若相差悬殊,则应查找原因并进行处理;
        c.工作人员应在安装漏电总保护的低压电力网送电之后(不带负载),使用毫安表测量电力网的正常漏电电流;
        d.根据现场所测的正常漏电电流IZO,按照ZO≤0.5I∑D(I∑D-漏电总保护的额定漏电动作电流)这一规定,选取漏电断路器的额定漏电动作电流。
        2、分断时间选配不合理。

在合理选配漏电总保护额定漏电动作电流的同时,还应根据以确定的保护方式合理选配分断时间,这样做可得到以下好处:(1)能将事故设备就近从电网中摘除,免得株连其它正常设备的用电;(2)防止越级跳闸,扩大事故面;(3)还可作为下一级漏电保护的后备保护。
        三、保护方式
        目前,部分地区采用的保护方式为:装设有漏电总保护和漏电末级保护,未装设漏电中级保护。这种不完善的保护方式,对于单、三相混合供电的低压电力网来说,存在着以下死角和弊端:(1)漏电总保护的额定漏电动作电流是按照躲过正常漏电电流这一原则确定的,故额定漏电动作电流较大。由于部分用电设备未装设漏电末级保护,所以当发生人身触电事故时,漏电总保护极有可能拒动。(2)当未装设漏电末级保护的任一用电设备发生接地故障时,漏电总保护都会无选择的动作,这无疑扩大了事故停电的范围,同时也不利于事故点的查找。
        针对目前存在的这个问题,应采取的措施就是:按照规程的规定完善漏电末级保护,增设漏电中级保护,不留死角、消除弊端。
        四、导致漏电断路器(漏电总保护)误动、拒动或不动作的其它原因
        1、漏电断路器在安装使用过程中若遭受剧烈碰撞或震动,会造成整体结构松动、操作机构失灵,导致误动作。
        2、漏电断路器负载侧的中性线(零线)重复接地,会使正常工作电流经接地点分入地,导致漏电断路器误动作;另外,在某些条件下,如果用电设备发生漏电故障,漏电电流的一部分经接地点分流,其综合结果使漏电电流的差值变小,如果此值小于漏电断路器的额定漏电动作电流,则会导致漏电断路器拒动。
        3、将三级漏电断路器,误用于三相四线供电网络中,由于中性线(零线)中的正常工作电流不流经零序电流互感器,所以当启动单相负载时,漏电断路器就会动作。
        4、当人体同时触及负载侧的两条线时,人体实际上成为了电源的负载,因此漏电断路器不会提供安全保护。
        5、当人体同时触及负载侧带电的某一相线或中性线、断线的两端时,人体实际上成为一个串接在该回路中的电阻,因此漏电断路器不会提供安全保护。
        针对上述诸多其它原因,应采取的措施有:
        1、安装前认真检查漏电断路器的电压、电流和规格是否与被保护线路(或设备)一致,其额定漏电动作电流是否满足要求;
        2、按照规程规定和《使用说明书》的要求,进行安装接线;
        3、学习掌握、宣传普及、正确安装使用漏电断路器的知识和相关规定;
        4、通过宣传让广大用户知道,即使安装使用了漏电断路器,由于它对特定的触电方式不会提供安全保护,所以不能认为万无一失,并产生麻痹大意的思想。
        五、安装后的现场检测来源
        安装后的现场检测,是漏电断路器作为漏电保护投运前一项必不可少的重要环节。进行安装后的现场检测,其主要目的:(1)考核该漏电断路器抗冲击电流的能力是否满足使用的条件及要求;(2)通过试验按钮模拟人体触电情况,检测该漏电断路器动作的可靠性;(3)在现场各项实地参数的基础上,通过使用试验电阻接地,检测该漏电断路器动作的可靠性。
        参考文献:
        [1]文屹.浅析农村漏电保护器的应用管理[J].《中国科技纵横》 2012 (21) :175-176;
        [2]吕念军;浅谈农村低压配电系统总漏电保护器运行与故障处理[J].《中华民居旬刊》  2012 (3);
        [3]柳玉高.浅析低压漏电保护器在供电系统中的应用[D];《电子制作》, 2014 (6x) :232-232.
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