漏电跳闸原因分析.doc

0前言
漏电保护器在人身安全、设备保护和防止电气火灾等方面起着重要的作用。由于它使用安全方便得到广泛应用，而使用中也存在这样那样的问题、笔者从使用者的角度介绍它的相关知识和注意事项故障处理。
漏电保护器又叫漏电开关、它有电磁式、电子式等几种：
1漏电保护器的工作原理
1.1电磁式漏电保护器的工作原理
主要由高导磁材料(坡莫合金)制造的零序电流互感器、漏电脱扣器和常有过载及短路保护的断路器组成、全部另件安装在一个塑料外壳中。被保护电路有漏电或人体触电时，只要漏电或触电电流达到漏电动作电流值。零序电流互感器的二次绕组就输出一个信号，并通过漏电脱扣器使断路器在0.1秒内切断电源，从而起到漏电和触电保护作用。当被保护的线路或电动机发生过载或短路时，断路器中的电磁式液压延时脱扣器中热元件上的双金属片发热动作、使开关分闸，切断电源。
1.2电子式漏电保护器的工作原理
主要由零序电流互感器，集成电路放大器，漏电脱扣器及常有过载和短路保护的断路器组成。被保护电路有漏电或人体触电时，只要漏电或触电电流达到漏电动作电流值，零序电流互感器的二次绕组就输出一个信号，经过集成电路放大器放大后，使漏电脱扣器动作驱动断路器脱扣，从而切断电源起到漏电和触电保护作用。如果使用兼有过压保护是利用分压原理取得过电压信号，使可控硅导通，切断电源。
2漏电断路器的选用原则
2.1根据使用目的和电气设备所在的场所来选择
漏电断路器用于防止人身触电，应根据直接接触和间接接触两种触电防护的不同要求来选择。
2.1.1直接接触触电的防护
因直接接触触电的危害比较大，引起的后果严重，所以要选用灵敏度较高的漏电断路器，对电动工具、移动式电气设备和临时线路，应在回路中安装动作电流为30 mvA，动作时间在0.1 s之内的漏电断路器。对家用电器较多的居民住宅，最好安装在进户电能表后。
如果一旦触电容易引起二次伤害（比如高空作业），应在回路中安装动作电流为15 mA，动作时间在0.1 s之内的漏电断路器。对于医院中的电气医疗设备，应安装动作电流为6 mA，动作时间在0.1 s之内的漏电断路器。
2.1.2间接接触触电防护
不同场所的间接接触触电，能对人身造成不同程度的伤害，所以，不同场所应安装不同的漏电断路器。对容易触电的危害性较大的场所，要求用灵敏度比较高的漏电断路器。在潮湿场所比在干燥场所触电的危害性要大得多，一般应安装动作电流为15～30 mA，动作时间在0.1 s之内的漏电断路器。对于水中的电器设备，应安装动作电流为6～10 mA，动作时间在0.1 s之内的漏电断路器。对于操作人员必须站在金属物体上或金属容器内的电气设备。对电压为220 V或380 V的固定电气设备，当外壳接地电阻在550 Ω以下时，单机可安装动作电流为30 mA动作时间在0.1 s之内的漏电断路器。对额定电流在100 A以上的大型电气设备或带有多台用电设备的供电回路，可安装动作电流为50～100 mA的漏电断路器，对用电设备的接地电阻在100 Ω以下时，可安装动作电流为220～500 mA的漏电断路器。
2.2根据电路和设备的正常泄漏电流来选择
2.2.1单机配用的漏电断路器
动作电流应大于设备正常运行时泄漏电流的4倍。
2.2.2用于分支线路的漏电断路器
动作电流应大于线路正常运行时泄漏电流的2.5倍，同时也要大于线路中泄漏电流最大的电气设备的泄漏电流的4倍。
2.2.3主干线或全网总保护的漏电断路器
其动作电流应大于电网正常运行时泄漏电流的2.5倍。
如果不容易测量线路或电气设备的泄漏电流，可按照下面的经验公式进行估算：
照明回路或居民生活用电回路：漏电断路器的动作电流IDZ＞ISJ/2 000；
动力与照明混合回路：漏电断路器的动作电流IDZ＞ISJ/1 000。
公式中IDZ为漏电断路器动作电流，ISJ为电路中的最大电流。
2.3根据电气设备的供电方式选择
a.单相220 V电源供电的电气设备应选用二极二线式或单极二线式漏电断路器；
b.三相三线制380 V电源供电的电气设备，应选用三极四线式或四极四线式漏电断路器。
3漏电保护器应用注意事项
(1)电路接好后，应检查接线是否正确。可通过试验按钮加以检查。如断路器能正确分断，说明漏电保护器安装正确，否则应检查线路，排除故障。在漏电保护器投入运行后，每经过一段时间，用户应通过试验按钮检查断路器是否正常运行；
（2）断路保护器的漏电、过载、短路保护特性是由制造厂设定的，不可随意调整，以免影响性能；
（3）试验按钮的作用在于断路器在新安装或运行一定时期后，在合闸通电的状态下对其运行状态进行检查。按动试验按钮，断路器能分断，说明运行正常，可继续使用；如断路器不能分断，说明断路器或线路有故障，需进行检修；
（4）断路器因被保护电路发生故障（漏电、过载或短路）而分断，则操作手柄处于脱扣位置（中位置）。查明原因排除故障后，应先将操作手柄向下扳（即置于“分”位置），使操作机构“再扣”后，才能进行合闸操作（请注意断路器操作手柄三个位置的不同含义）；
（5）断路器因线路短路断开后，需检查触头，若主触头烧损严重或有凹坑时，需进行维修；
（6）四极漏电断路器必须接入零线，以使电子线路正常工作；
(7)漏电断路器的负载接线必须经过断路器的负载端，不允许负载的任一相线或零线不经过漏电断路器，否则将产生人为“漏电”而造成断路器合不上闸，造成“误动”；
（8）漏电保护器保护的线路不允许零线重复接地和金属外壳接零，只允许金属外壳保护接地，否则，漏电保护器失灵；
（9）采用电磁式漏电断路器时，熔断器串在电度表和电磁式漏电断路器之间，采用电子式漏电断路器时，熔断器应该串联在漏电断路器之后，因为电子式漏电断路器需要辅助电源才能工作，如果把熔丝串在电子式漏电断路器之前，则一旦发生过载或短路，相线熔丝未断而零线熔丝熔断时，漏电断路器不会跳闸，此时在负载端人若触及相线就会遭到电击，但电子式漏电断路器不会跳闸，这是因为漏电断路器的辅助电源由于N线断开而无法工作。如果熔丝装在电子式漏电断路器的后面，即使熔丝熔断，辅助电源也不会中断，故仍能起到防止电击的保护作用；
（10）产品在新安装前,如果需要按动实验按钮使漏电断路器能分断,用户必须在安装在产品的进线处接入N线(零线)和C线(火线)或者将N线(零线)和A.B.C线(三根火线)同时接入产品的进线处,然后在合闸通电情况下,按动实验按钮,如果漏电断路能分断,说明产品正常可靠,可投入使用；
（11）保护器自动跳闸后,必须查明原因,排除故障后,方可送电使用；
（12）严禁漏电断路器处于闭合位置时或在出线端之间检查相间介电性能,以免损坏电子元件。
特别需要注意的是：新式(如DZL30系列)漏电断路器是采用小型塑壳模数化断路器，它不仅具有电击保护功能，还具有过载和短路保护作用。采用这种漏电断路器时，不必装总熔丝。
为了更加有效地保护线路和设备，可以将漏电断路器与熔断器配合使用。并要根据漏电保护器的动作形势合理布置熔断器先后位置。
当人体同时触及负载侧的两条线时，由于人体实际成为负载，漏电断路器不能提供安全保护。这点请：使用者千万明白和注意。
4漏电保护器故障处理
因漏电保护器未能正确的安装和使用，导致漏电保护器不能正常工作，常发生误动和拒动情况，严重者影响生产的正常运行造成经济损失。所谓误动：就是在线路没有发生漏电故障时，漏电保护器而动作的现象。而拒动：就是在线路发生漏电故障时，而漏电保护器应该动作却不动作的情况。
4.1电磁式常见故障原因分析
a.安装接线错误：如果因为安装或接线错误，使漏电流无法在零序电流互感器内反映出来，保护器就不能动作；
b.保护器设计性能缺陷：一般的低压线路，都程度不同地存在着泄漏电流，只要泄漏电流的合成值未达到保护器的动作电流整定值，保护器就不会动作；
c.定值整定不准确：漏电保护器动作电流的整定，要满足保证人身安全和电网稳定运行两个条件。如果保护定值选得过大，在发生人身触电事故或漏电时，保护器也不会动作；
d.电气线路故障：零序电流互感器、继电器和交流接触器的线圈及连接线烧毁、断线、接头松动、氧化等；
e.元器件故障：元件烧毁、损坏、参数改变、安装错误、触头烧蚀、双金属片发热失控等；
f.机械故障：继电器、交流接触器电磁铁卡死、触头变形、传动机构失灵、变形等。
4.2电子式常见故障处理分析
4.2.1常见的误动
a.三极漏电保护器，用于三相四线电路中。由于零线中的正常工作电流不经过零序电流互感器，所以，只要一启动单相负载，它就会动作切断电源。解决办法：使用现场相适合的漏电保护器；
b.漏电保护器的负载侧的零线接地，会使正常工作电流经接地点分流入地，造成漏电保护器误动作。解决办法：将零线接到漏电保护器电源侧的零线上；
c.漏电保护器的负载侧的导线过长、有的紧贴地面、存在较大的对地电容，这样就存在着较大的对地电容电流，就有可能引起保护器动作。解决办法：漏电保护器尽可能靠近负载侧安装或者用漏电动作电流稍大一点的保护器。
4.2.2发生拒动的主要原因是接线不当常见有以下两种a.把三极漏电保护器用于单相电路中或四极漏电保护器，用于三相电路中、或者将设备的接地线作为一相接入漏电保护器中。解决办法：正确接线、合理选择器件、仔细阅读产品说明书；
b.负载侧的零线接地，在某种条件下，如发生漏电故障，使漏电流一部分经过零线接地点分流、综合结果会使电流差值变小。此值小于漏电保护器的额定漏电动作值、也会导致拒动。解决办法：纠正接线错误。
4.3设入运行就跳闸
(1)三相电源线，包括零线没有在同一方向穿过零序电流互感器，改正接线即可；
(2)安装漏电断路器与未安装漏电断路器的线路在电气上有连接，将两种电路分开即可；
(3)线路中存在一火一地负荷，消除这样的负荷即可；
(4)穿过零序电流互感器的工作零线有重复接地现象，应消除重复接地；
(5)漏电断路器本身有故障，应更换。
4.4发生误动作
(1)过电压引起。如当线路中发生操作过电压时可使用断路器动作，这时可以选用延时或冲击电压不动作型漏电断路器，也可以在触头之间安装阻容吸收电路抑制过电压，也可以在线路中设入过电压吸收装置；
(2)电磁干扰。如附近有磁性设备或大功率电气设备开停，应调整漏电断路器的安装位置，远离这样的电气元件；
(3)环流影响。如果两台变压器并联运行，都有各自的接地，因两台变压器的阻抗不可能完全相等，这样会在接地线中产生环流，引起断路器动作，拆除一个接地线即可。另外，同一变压器通过两条并联回路对同一负载供电，两条回路中的电流也不可能完全相同，也可能出现环流，所以，应将两条回路分开运行；
(4)工作零线的绝缘电阻降低。当工作零线的绝缘电阻降低时，如果三相负荷不平衡，在零线上会出现比较大的工作电流，并经入地流向其他分支路，从而在各个漏电断路器上都能出现漏电电流，使断路器误动作；
(5)接地不当。如零线重复接地，会引起漏电断路器的误动作；
(6)过载短路的影响。如果漏电断路器同时又具有短路保护，过电流保护时，当过流保护脱扣器的整定电流大小不合适时会发生误动作，此时调节整定电流值即可。
5漏电保护器频繁跳闸原因分析
5.1漏电保护器布局不合理
电工素质差、接线错误、非电工接线、线路破损、开关箱内漏电保护器损坏、部分用电器具没有经过开关箱及管理不善等原因，以及漏电保护器本身不可避免的误动和拒动，再加上在实际中没有按照工地的实际情况对漏电保护器进行布置，造成了总漏电保护器频繁跳闸，停电范围较大。
5.2在保护范围内没有形成有效的二或三级漏电保护
开关箱内的末级漏电保护器是用电设备的主保护，如果末级漏电保护器不装、损坏或选型不当，将可能导致上级漏电保护器频繁跳闸。
5.3漏电保护器本身有一定的局限性
(1)目前的漏电保护器，不论是电磁型还是电子型均采用磁感应电压互感器拾取用电设备主回路中的漏电流，三相或三相四线在磁环中不可能布置完全均衡，在现场有较多的电焊机等双相或单相负荷，三相电流也不可能完全平衡，甚至会相差很大，在大电流下或较高的过电压下，会在有很高导磁率的磁环中感应出一定的电动势，这个电动势大到一定程度，就会导致漏电保护器跳闸。又由于额定电流越大的漏电保护器采用相对较大的磁环，产生的漏磁通也相对较大，且漏电流要克服磁环本身的磁化力，导致实际使用的漏电保护器额定电流越大，灵敏度越低，误动或拒动率也越大；
(2)漏电保护器在额定漏电动作电流和额定漏电不动作电流之间有一段动作不确定区域，漏电保护器的漏电流在此区域内波动时，可能导致漏电保护器无规律跳闸。
5.4漏电保护器选型不合理
(1)开关箱内使用的额定漏电动作电流超过了30 mA或者是超过用电设备额定电流两倍以上的漏电保护器，或是选用了带延时型的漏电保护器，由于额定漏电动作电流的提高或保护灵敏度的下降，发生漏电故障时，末级漏电保护器没有动作，上级漏电保护器就可能动作；
(2)有些随机使用性负载没有专用的开关箱，如Ⅰ、Ⅱ类电锤、电钻、小型切割机等手持电动工具，在接入有较大额定电流的漏电保护器后，在发生漏电或故障时，末级漏电保护器就可能拒动，或者和上一级漏电保护器同时跳闸；
(3)现场电焊机比较多，电焊机的漏电保护器按电焊机的额定电流选用，在电焊机起焊时的大电流可能会使漏电保护器跳闸，这是部分电焊机漏电保护器跳闸的原因。对于这类用电设备一般应选用对浪涌过电压、过电流不太敏感的电磁型漏电保护器；或选用比电焊机额定电流大1.5~2倍的电子式漏电保护器，但作为末级漏电保护，额定漏电动作电流不应大于30 mA；
(4)在起动过程采用了Y-Δ起动和转子回路串入电阻起动，降低了起动电流，但仍然会有较大的起动电流。Y-Δ起动和电动机换速时会随机产生一定的过电压，配电箱和配电线路处于高空中，长年日晒雨淋，绝缘难免有一定的损伤，导致漏电流相应增大，这些因素都可能造成的漏电保护器频繁跳闸。在考虑采用电子式漏电保护器时应适当将它的额定电流放大1．5~2倍，以降低漏电保护器本身的灵敏度，减少频繁跳闸的几率；
(5)末级漏电保护的上级漏电保护额定漏电动作电流和额定漏电不动作电流选择过小，没有考虑漏电保护器后的配电线路上可能有相对较大的正常漏电流。一般上级漏电保护的额定漏电动作电流选择为下级额定漏电动作电流的两倍左右。如对于末级的上一级漏电保护，在保护范围较小时，上级漏电保护器额定漏电动作电流可选择50 mA或75 mA；保护范围较大或在上一级漏电保护器后有较多的单相或双相负载如电焊机时，应考虑众多单、双相负载接线不平衡时，可能有相对较大的漏电流，上一级漏电保护器额定漏电动作电流可选择75 mA或100 mA。有条件时，这一级漏电保护器应带有0．2 s的延时，这样可提高漏电保护范围内末级和其上一级漏电保护器动作的选择性。
5.5漏电保护器的接线有问题
(1)使用单相负载，而中性线未穿过漏电保护器；
(2)中性线穿过漏电保护器后，直接接地或通过用电设备等接地，漏电保护器将保护跳闸；中性线对地绝缘不良或接地不良，似接非接，导致漏电保护器无规律跳闸，故障难找；
(3)中性线穿过漏电保护器后，同其漏电保护器的中性线或与其他没有装设漏电保护器的中性线连在一起；
(4)选用三相四线或四极的电子式漏电保护器用于三相或双相负载，中性线未引入漏电保护器或虽引入但虚接，致使漏电保护器控制回路无电源而拒动。一旦发生漏电事故，引起上级漏电保护器动作；
(5)三相负载如电动机一般不接中性线，使用四芯电缆，其中有一芯应接PEN保护线和电动机外壳，但在有些情况下，这根PEN保护线接在了PE中性线上，实际上是把中性线通过电机外壳接地，在只有三相负载或有双相负载但三相平衡时系统能正常运行，在有单相负载或负载不平衡，中性点发生偏移时，就会使上级漏电保护器跳闸，如果中性线电阻较大时，可能造成漏电保护器无规律跳闸，查找故障困难；
(6)漏电保护器后的负载没有平均分配；
(7)中性线断线或接触不良，致使中点电位偏移零电位，增加了中性线漏电和引发其他故障的几率。
5.6用电设备及用电线路漏电
用电设备使用环境比较恶劣，保养、维修也很有限，质量参差不齐，绝缘有好有坏，有些设备漏电流比较大；有些线路使用了质量很差的绝缘导线，不按规定敷设，接头包扎不好，如导线直埋、电缆过路不穿保护管等，造成了末级漏电保护器跳闸，如果末级漏电保护器损坏或将末级漏电保护器退出，将造成上级漏电保护器的频繁跳闸。