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浅析施工现场漏电保护器频繁跳闸的因素

中冶京唐机电公司第五分公司
谢 金 华
2023年6月5日
浅析现场施工用电一级配电箱漏电开关跳闸的因素
通过对现场施工用电的管理并及时总结经验教训，针对施工现场漏电保护器频繁跳闸因素进行分析，了解各种漏电保护器的基本常识，掌控各级配电系统的有效配置，合理的对下场线路的架设，希望能对解决施工现场漏电保护器的频繁跳闸问题有所帮助。
关键字：浅析、一级配电箱、漏电保护器 频繁跳闸、因素、采用措施
一、基本情况的介绍：
现场的施工单位较多，施工作业环境一般比较差，临时用电所使用的设备、线路自身安全隐患比较多，并且流动性、反复性、临时性较强，一闸多机现象严重，参与施工的作业人员甚至管理人员以及电工的素质参差不齐，经常导致一级配电箱漏电开关跳闸。因此我们在施工现场中，强制推行三级配电二级漏电保护和采用TN—S三相五线式供电方式，保证用电设备达成“一机、一闸、一漏、一箱”的目的就是为了保障施工现场用电的安全及加强对用电的管理。各级漏电保护器是TN—S供电系统中最关键的保护设备，在实际施工中由于施工现场合具有的特殊性，总是导致一级漏电保护器的频繁跳闸。不仅严重影响了施工现场的正常施工，并且使施工现场用电的安全得不到有效的保障。通过近几年来在施工现场对施工临时用电方案的编制、临时用电的管理、总结体验，对施工现场漏电保护器频繁跳闸的因素进行了以下的分析。
二、施工现场漏电保护器频繁跳闸的因素
　1、漏电保护器选型不合理
　　①开关箱内使用漏电开关其额定漏电动作电流超过了正常值（30mA）或者是超过用电设备额定电流两倍以上的漏电保护器，甚至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，依次在发生漏电故障时，三级箱漏电保护器还没有动作，一级箱漏电保护器却先行动作。
　　②有些随机使用性的用电设备或小容量负荷的设备没有专用的开关箱，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三级漏电保护器就也许拒动，或者和一级漏电保护器同时跳闸。
　　③施工现场电焊机比较多，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也许会使漏电保护器跳闸，这是部分电焊机漏电保护器跳闸的因素。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30mA，这样才不至于使一级箱漏电保护器跳闸。
　　④塔吊是施工现场较大的施工设备，有多台电动机，虽然起动过程采用了Y-Δ起动和转子回路串入电阻起动，减少了起动电流，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，塔吊配电箱和配电线路处在高空中，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，这些因素都也许导致塔吊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，以减少漏电保护器自身的灵敏度，减少频繁跳闸的几率，但是其漏电动作电流还是必须小于上级漏电保护开关的漏电动作电流。
　　⑤三级箱漏电保护器上的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，没有考虑到漏电保护器下口的配电线路上也许有相对较大的正常漏电流。一般一级箱漏电保护器的额定漏电动作电流大小选择应为三级额定漏电动作电流的两倍左右。如在保护范围较小时，一级箱漏电保护器额定漏电动作电流可选择50mA或75mA；保护范围较大或在上一级箱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，也许有相对较大的漏电流，那么一级箱漏电保护器额定漏电动作电流可选择75mA或100mA。必要时，一级箱漏电保护器应带有0.2s的延时，这样可提高漏电保护范围内三级箱和一级箱的漏电保护器的动作具有选择性。
2、漏电保护器布局不合理
根据《施工现场临时用电安全技术规范》以及建设公司相关文献，在临时用电总配电箱和开关箱中应装设漏电保护器，形成三级配电二级漏电保护，保证用电设备达成“一机、一闸、一漏、一箱”的模式。但是由于施工现场合具有的特殊性，如电工素质差、接线错误、非电工接线、线路破损、开关箱内漏电保护器损坏、部分用电器具没有通过开关箱、一闸多机及施工现场管理不善等因素，以及漏电保护器自身不可避免的误动和拒动，再加上在实际施工中没有按照工地的实际情况对漏电保护器进行布置，导致了一级配电箱漏电保护器的频繁跳闸，停电范围较大。在施工高峰期，总开关的频繁跳闸不仅严重影响了工地的正常施工，并且让解决故障的电工疲于奔命，甚至束手无策。对于这种情况除了加强施工现场的管理外，需要从技术的角度，根据施工现场实际情况对漏电保护器进行合理布置。在一些住宅楼工地、工业项目等比较大的施工现场，需要将整个工地按专业或不同的施工队划分为若干个小的漏电保护范围，每个专业施工对单独设立一漏电保护器，必要时在每个漏电保护器保护范围内形成二级漏电保护，这样可以提高每个保护范围内二或三级漏电保护的保护灵敏度，提高保护范围内故障漏电时的漏电保护器的动作率，减少总漏电保护器跳闸。合理的布置也可以促使各个施工队自主管理和方便项目部的统一管理。这样工地进线总电源上的漏电保护器，可重要做为施工现场防止电气火灾隐患和电气短路的总保护，兼做每个小的漏电保护范围的后备保护，它的额定漏电动作电流可根据施工现场的大小在200～500mA之间选择，额定漏电动作时间可选择0.2—0.3s，可极大地减少浪涌电压、电流、电磁干扰对总漏电保护器的影响，提高总漏电保护器动作的选择性和可靠性。假如能通过加强对工地漏电保护器的管理，使每个漏电保护范围内的二级漏电保护（必要是增长饿）、三级漏电保护处在有效保护状态，就可以大大地减少工地总漏电保护器的频繁跳闸机率，减少对总漏电保护器的损坏。
3、漏电保护器自身有一定的局限性
现有市场上的漏电保护器，不管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也许布置完全均衡，并且在施工现场有很多的电焊机存在双相或单相负荷，三相电流也很难达成完全平衡，甚至相差很大，在大电流下或较高的过电压下，会在有很高的导磁率在磁环中感应出一定的电动势，当这个电动势大到一定限度，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自身的磁化力，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。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拟定区域，漏电保护器的漏电流在此区域内波动时，也许导致漏电保护器无规律跳闸。
4、在保护范围内没有形成有效的两级漏电保护
三开关箱内的漏电保护器是用电设备的主保护，假如三级箱漏电保护器不装、损坏或选型不妥，将也许导致一级箱漏电保护器频繁跳闸。如施工现场有的照明部分相称混乱，存在很多问题：工地照明线经常随施工部位的改变而重新敷设，乱拉乱挂现象比较多，导线绝缘不是很好，经常漏电；现场办公室照明线虽然比较固定，但是一般固定的比较低，人很容易触及，还带有一些插座回路，在很多时候都不装漏电保护器，特别是在天刚黑需要照明的时候，经常导致了总漏电保护器频繁跳闸。施工现场移动设备比较多，如振捣棒、手电钻、小型切割机、打夯机、小型电焊机等随机使用性比较强，有的时候使用这些设备时没有接入开关箱，这也增长了总漏电保护器频繁跳闸的几率。只有在每个保护范围内形成有效的两级漏电保护模式，才干有效地减少一级配电箱漏电保护器的跳闸几率。
5、漏电保护器的接线有问题
①使用单相负载，而中性线（零线）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，同其他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，中性线未引人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PE保护线和电动机外壳，但在有些情况下，这根PE保护线接在了PN中性线上，事实上是把中性线通过电机外壳接地，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；假如中性线电阻较大时，也许导致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派。施工现场电焊机大部分使用交流380V两相电源，漏电保护器后的电焊机一次线路对地漏电流矢量和不为零，对于一级箱的漏电保护器，假如多台电焊机接线使三相不平衡，就会使通过漏电保护器的漏电流增长，同时使中性线对地电位提高，增长了中性线漏电的机率，增长了电焊机上级保护的跳闸几率。在用电设备和线路发生漏电故障或漏电流增长时，会导致上级漏电保护先于电焊机末级漏电保护或两漏电保护同时跳闸。尚有中性线断线或接触不良，致使中点电位偏移零电位，增长了中性线漏电和引发其他故障的几率。
6、用电设备及用电线路漏电
施工现场的用电设备使用环境比较恶劣，保养、维修也很有限，设备质量参差不齐，绝缘有好有坏，有些设备漏电流比较大；用电线路也是如此，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，导致了末级漏电保护器跳闸，假如末级漏电保护器损坏或将末级漏电保护器退出，将导致上级漏电保护器的频繁跳闸。
三、施工现场应采用的措施：
总之，漏电保护器频繁跳闸是施工现场各种因素综合作用的结果，最重要的是要选购优质量的开关、合理布置漏电保护器，缩小两级漏电保护器的保护范围，对的选择好各种规格的漏电保护器并调好开关、规范线路施工、对的接线，使每个范围内的两级漏电保护器处在有效保护状态；另一方面就是加强施工现场的临时用电设备和线路的管理，通过培训提高用电人员的自身素质，加强对维护电工的教育，有效的控制各个配电箱的门锁，这样就可以既满足工地用电的安全性，又可以减少漏电保护器的频繁跳闸，给正常的施工发明较好的供电条件。
参考文献
1 潘毅．电磁式剩余电流保护装置讲座．电工技术杂志，1999
2 连理枝．剩余电流动作保护装置的应用讲座．电工技术杂志，2023
3 王厚余．低压配电系统接地故障保护讲座．电世界，2023—2023