建筑施工現(xiàn)場(chǎng)漏電保護(hù)器的工作原理及使用探析

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摘 要：本文對(duì)漏電保護(hù)器的工作原理進(jìn)行了分析，并對(duì)漏電保護(hù)器的構(gòu)造、原理、選用等方面進(jìn)行了系統(tǒng)的闡述，為漏電保護(hù)器的選擇提供參考。 

關(guān)鍵詞：建筑施工；漏電保護(hù)器；探析  abstract:this paper analyzedleakageprotectionworks, anddiscussedleakageprotectionof thestructure, principle, selection; provideareferencefor thechoiceof leakageprotection.  keywords:construction; leakageprotection; analysis  隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，建筑業(yè)亦呈高速發(fā)展態(tài)勢(shì)，建筑工程規(guī)模不斷擴(kuò)大，施工設(shè)備日益增多，這對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的臨時(shí)用電安全管理提出了更高的要求，漏電保護(hù)器的正確配置，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電的安全起到關(guān)鍵的作用。由于施工現(xiàn)場(chǎng)管理不到位，部分施工現(xiàn)場(chǎng)安裝的漏電保護(hù)器由于配置不合理、安裝維護(hù)不正確等造成的觸電事故時(shí)有發(fā)生，成為施工實(shí)踐過(guò)程所必  須面對(duì)的一個(gè)安全難題。  一、漏電保護(hù)器的作用  漏電保護(hù)器（漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)）是一種當(dāng)檢測(cè)到有漏電發(fā)生時(shí)，且達(dá)到保護(hù)器所限定的動(dòng)作電流值時(shí)，就能夠在限定的時(shí)間內(nèi)動(dòng)作自動(dòng)斷開(kāi)電源，起到對(duì)人身、財(cái)產(chǎn)安全保護(hù)的作用，是建筑施工現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)制使用的一種電氣安全裝置。將漏電保護(hù)器安裝在低壓電路中，當(dāng)發(fā)生漏電和觸電時(shí)，且達(dá)到保護(hù)器所限定的動(dòng)作電流值時(shí)，就立即在限定的時(shí)間內(nèi)動(dòng)作自動(dòng)斷開(kāi)電源進(jìn)行保護(hù)；漏電保護(hù)器主要保護(hù)作用是在一定條件下，對(duì)可能致命的觸電事故進(jìn)行保護(hù)，對(duì)用電設(shè)備和觸電事故進(jìn)行保護(hù)的同時(shí)，也對(duì)其負(fù)荷線路進(jìn)行保護(hù)，防止由于線路絕緣損壞造成的觸電事故。  二、漏電保護(hù)器的構(gòu)造  漏電保護(hù)器主要分為電壓動(dòng)作型和電流動(dòng)作型兩種。由于電壓型漏電保護(hù)器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，受外界干擾動(dòng)作特性穩(wěn)定性差，制造成本高，現(xiàn)已基本淘汰。目前國(guó)內(nèi)外漏電保護(hù)器的研究和應(yīng)用均以電流型漏電保護(hù)器為主導(dǎo)地位，電流型的漏電保護(hù)器具有成本低、使用方便、安全等特征。漏電保護(hù)器主要由三部分組成：檢測(cè)元件、中間放大環(huán)節(jié)、操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)。①檢測(cè)元件，這是感測(cè)電路的主要元件之一，由零序互感器組成，檢測(cè)漏電電流，并發(fā)出信號(hào)；②放大環(huán)節(jié)，通常包括放大器、比較器、脫扣器，主要作用是將微弱的漏電信號(hào)放大，按裝置不同（放大部件可采用機(jī)械裝置或電子裝置），構(gòu)成電磁式保護(hù)器相電子式保護(hù)器，并將放大的信號(hào)傳遞給電路的執(zhí)行機(jī)構(gòu)；③執(zhí)行機(jī)構(gòu)，收到信號(hào)后，主開(kāi)關(guān)由閉合位置轉(zhuǎn)換到斷開(kāi)位置，從而切斷電源，是被保護(hù)電路脫離電網(wǎng)的跳閘部件，也是完成漏電保護(hù)的關(guān)鍵部件。④試驗(yàn)裝置：由于漏電保護(hù)器是一個(gè)保護(hù)裝置，因此應(yīng)定期檢查其是否完好、可靠。試驗(yàn)裝置就是通過(guò)試驗(yàn)按鈕和限流電阻的串聯(lián)，模擬漏電路徑，以檢查裝置能否正常動(dòng)作。  三、漏電保護(hù)器的工作原理  漏電保護(hù)器工作原理見(jiàn)圖1所示。漏電保護(hù)器主要包括檢測(cè)元件(零序電流互感器)、中間環(huán)節(jié)(包括放大器、比較器、脫扣器等)、執(zhí)行元件(主開(kāi)關(guān))以及試驗(yàn)元件等幾個(gè)部分。將漏電保護(hù)器安裝在線路中，一次線圈與電網(wǎng)的線路相連接，二次線圈與漏電保護(hù)器中的脫扣器連接。在被保護(hù)電路工作正常，沒(méi)有發(fā)生漏電或觸電的情況下，當(dāng)用電設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)，線路中電流呈平衡狀態(tài)，由克希荷夫定律可知，通過(guò)一次側(cè)的電流相量和等于零，即：這樣ta 的二次側(cè)不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),漏電保護(hù)器不動(dòng)作，系統(tǒng)保持正常供電?；ジ衅髦须娏魇噶恐蜑榱悖娏魇怯蟹较虻氖噶?，如按流出的方向?yàn)?ldquo;＋”，返回方向?yàn)?ldquo;－”，在互感器中往返的電流大小相等，方向相反，正負(fù)相互抵銷(xiāo)）。由于一次線圈中沒(méi)有剩余電流，所以不會(huì)感應(yīng)二次線圈，漏電保護(hù)器的開(kāi)關(guān)裝置處于閉合狀態(tài)運(yùn)行。當(dāng)設(shè)備外殼發(fā)生漏電并有人觸及時(shí)，則在故障點(diǎn)產(chǎn)生分流，由于漏電電流的存在，通過(guò)一次側(cè)各相電流的相量和不再等于零，產(chǎn)生了漏電電流。在鐵心中出現(xiàn)了交變磁通。在交變通作用下，二次側(cè)線圈就有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生，產(chǎn)生漏電電流，此漏電電流經(jīng)人體-大地-工作接地，返回變壓器中性點(diǎn)（并未經(jīng)電流互感器），致使互感器中流入、流出的電流出現(xiàn)了不平衡（電流矢量之和不為零），一次線圈中產(chǎn)生剩余電流。此漏電信號(hào)經(jīng)中間環(huán)節(jié)進(jìn)行處理和比較，當(dāng)達(dá)到預(yù)定值時(shí)，使主開(kāi)關(guān)分勵(lì)脫扣器線圈通電，驅(qū)動(dòng)主開(kāi)關(guān)，自動(dòng)跳閘，切斷故障電路，當(dāng)這個(gè)電流值達(dá)到該漏電保護(hù)器限定的動(dòng)作電流值時(shí)，自動(dòng)開(kāi)關(guān)脫扣，切斷電源從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)。漏電保護(hù)器在反應(yīng)觸電和漏電保護(hù)方面具有高靈敏性和動(dòng)作快速性，這是其他保護(hù)電器，如熔斷器、自動(dòng)開(kāi)關(guān)等無(wú)法比擬的。自動(dòng)開(kāi)關(guān)和熔斷器正常時(shí)要通過(guò)負(fù)荷電流，他們的動(dòng)作保護(hù)值要避越正常負(fù)荷電流來(lái)整定，因此他們的主要作用是用來(lái)切斷系統(tǒng)的相間短路故障（有的自動(dòng)開(kāi)關(guān)還具有過(guò)載保護(hù)功能）。而漏電保護(hù)器是利用系統(tǒng)的剩余電流反應(yīng)和動(dòng)作，正常運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)的剩余電流幾乎為零，故它的動(dòng)作整定值可以整定得很?。ㄒ话銥閙a級(jí)），當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生人身觸電或設(shè)備外殼帶電時(shí)，出現(xiàn)較大的剩余電流，漏電保護(hù)器則通過(guò)檢測(cè)和處理這個(gè)剩余電流后可靠地動(dòng)作，切斷電源。  四、漏電保護(hù)器的選擇和使用  施工現(xiàn)場(chǎng)使用的漏電保護(hù)器不僅要選用正規(guī)廠家生產(chǎn)且要通過(guò)3c認(rèn)證的合格產(chǎn)品，產(chǎn)品的質(zhì)量要有保證，反應(yīng)靈敏、能夠及時(shí)的判斷電路中的漏電情況，同時(shí)還應(yīng)滿足以下要求。  1、總配電箱和開(kāi)關(guān)箱中漏電保護(hù)器的極數(shù)和線數(shù)必須與其負(fù)荷側(cè)負(fù)荷的相數(shù)和線數(shù)一致。保證選用的漏電器與電路相匹配，單相線路選用二極保護(hù)器，僅帶三相負(fù)載的三相線路或三相設(shè)備可選用三極保護(hù)器，動(dòng)力與照明合用的三相四線回路和三相照明線路中必須選用四極的保護(hù)器。為便于對(duì)現(xiàn)場(chǎng)配電系統(tǒng)進(jìn)行安全技術(shù)管理和維護(hù)，配電方式應(yīng)考慮為混合式，即在施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)設(shè)置總配電箱(或配電室)，總配電箱以下設(shè)分配電箱，分配電箱以下設(shè)開(kāi)關(guān)箱，開(kāi)關(guān)箱以下就是用電設(shè)備、配電箱的位置，及數(shù)量以項(xiàng)目施工用電專(zhuān)項(xiàng)方案為準(zhǔn)。  2、額定電壓、額定電流必須與保護(hù)的用電系統(tǒng)負(fù)載相一致。嚴(yán)格的按照漏電器的規(guī)程使用，建筑施工現(xiàn)場(chǎng)多為低壓設(shè)備，目前常用的設(shè)備額定電壓主要有380v、220v兩種，所選擇的漏電器一定要與建筑施工的電氣特性相匹配，額定電流根據(jù)線路負(fù)載的大小確定：選擇過(guò)小，漏電保護(hù)器會(huì)損壞；選用過(guò)大，會(huì)造成經(jīng)濟(jì)上的浪費(fèi)，而且有時(shí)反應(yīng)的不夠靈敏，造成失誤。工作電流總?cè)萘吭?00~600a以上的大型建筑工地，最好總閘下設(shè)2～3個(gè)工作電流為100～200a、的第一級(jí)漏電保護(hù)器，分別控制幾個(gè)配電箱、開(kāi)關(guān)箱，末級(jí)配電箱配置60-100a漏電保護(hù)器。  3、總配電箱和開(kāi)關(guān)箱中兩級(jí)漏電保護(hù)器的額定漏電動(dòng)作電流和額定漏電動(dòng)作時(shí)間應(yīng)作合理配合，使之具有分級(jí)分段保護(hù)的功能。開(kāi)關(guān)箱中漏電保護(hù)器的額定漏電動(dòng)作電流不應(yīng)大于30ma，額定漏電動(dòng)作時(shí)間不應(yīng)大于0.1s。使用于潮濕或有腐蝕介質(zhì)場(chǎng)所的漏電保護(hù)器應(yīng)采用防濺型產(chǎn)品，其額定漏電動(dòng)作電流不應(yīng)大于15ma，額定漏電動(dòng)作時(shí)間不應(yīng)大于0.1s。總配電箱中漏電保護(hù)器的額定漏電動(dòng)作電流應(yīng)大于30ma，額定漏電動(dòng)作時(shí)間應(yīng)大于0.1s，但其額定漏電動(dòng)作電流與額定漏電動(dòng)作時(shí)間的乘積不應(yīng)大于30ma•s，在相應(yīng)的操作區(qū)域應(yīng)選擇合適的繼電器使用。    4、漏電保護(hù)器應(yīng)裝設(shè)在總配電箱、開(kāi)關(guān)箱靠近負(fù)荷的一側(cè)，且不得用于啟動(dòng)電氣設(shè)備的操作，以保證在操作上的安全。配電箱、開(kāi)關(guān)箱中的漏電保護(hù)器宜選用無(wú)輔助電源型(電磁式)產(chǎn)品，或選用輔助電源故障時(shí)能自動(dòng)斷開(kāi)的輔助電源型(電子式)產(chǎn)品。當(dāng)選用輔助電源故障時(shí)不能自動(dòng)斷開(kāi)的輔助電源型(電子式)產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)同時(shí)設(shè)置缺相保護(hù)。為消除觸電隱患，《規(guī)范》規(guī)定：施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電工程必須采用tn-s系統(tǒng)，設(shè)置專(zhuān)用保護(hù)零線，要求使用五芯電纜配電系統(tǒng)采用“三級(jí)配電兩級(jí)保護(hù)”，同時(shí)規(guī)定開(kāi)關(guān)箱必須裝設(shè)漏電保護(hù)器實(shí)行“一機(jī)一閘”每臺(tái)設(shè)備有專(zhuān)用開(kāi)關(guān)箱規(guī)定，從而提高用電的本質(zhì)安全。  5、根據(jù)項(xiàng)目設(shè)備功率、數(shù)量不同選用不同的漏電保護(hù)器。例如施工現(xiàn)場(chǎng)電焊機(jī)比較多，電焊機(jī)的漏電保護(hù)器按電焊機(jī)的額定電流選用，在電焊機(jī)起焊時(shí)的大電流可能會(huì)使漏電保護(hù)器跳閘，這是部分電焊機(jī)漏電保護(hù)器跳閘的原因。對(duì)于這類(lèi)用電設(shè)備一般應(yīng)選用對(duì)浪涌過(guò)電壓、過(guò)電流不太敏感的電磁型漏電保護(hù)器；或選用比電焊機(jī)額定電流大1.5-2倍的電子式漏電保護(hù)器，但作為末級(jí)漏電保護(hù)，額定漏電動(dòng)作電流不應(yīng)大于30ma。塔吊是施工現(xiàn)場(chǎng)較大的施工設(shè)備，有多臺(tái)電動(dòng)機(jī)，塔吊配電箱和配電線路處于高空中，長(zhǎng)年日曬雨淋，絕緣難免有一定的損傷，容易引起頻繁跳閘，用電子式漏電保護(hù)器時(shí)應(yīng)適當(dāng)將它的額定電流放大1.5-2倍，以降低漏電保護(hù)器本身的靈敏度，減少頻繁跳閘的幾率。  6、根據(jù)保護(hù)范圍、人身設(shè)備安全和環(huán)境要求，選用漏電保護(hù)器，漏電保護(hù)器應(yīng)按產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)安裝、使用，以保證安裝使用的漏電器能夠正常的工作。對(duì)擱置已久重新使用或連續(xù)使用的漏電保護(hù)器應(yīng)逐月檢測(cè)其特性，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)及時(shí)修理或更換。運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)漏電保護(hù)器跳閘，必須認(rèn)真檢查漏電保護(hù)器所保護(hù)的線路和設(shè)備的漏電情況，在故障排除后方可再合閘，嚴(yán)禁將保護(hù)線路和設(shè)備的漏電保護(hù)器退出運(yùn)行。運(yùn)行中的漏電保護(hù)器應(yīng)進(jìn)行定期檢查，至少每月一次，并做好檢查記錄。檢查內(nèi)容包括：外觀檢查、試驗(yàn)裝置檢查、接線檢查，信號(hào)指示及按鈕位置檢查。檢查時(shí)，應(yīng)注意操作試驗(yàn)按鈕的時(shí)間不能太長(zhǎng)，次數(shù)不要太多，以免燒壞內(nèi)部元件。在正常運(yùn)行中，如果漏電保護(hù)器發(fā)生動(dòng)作，應(yīng)根據(jù)動(dòng)作的原因排除故障后，方可進(jìn)行合閘操作，嚴(yán)禁帶故障強(qiáng)行送電。  五、結(jié)束語(yǔ)  漏電保護(hù)器雖然具有一定的保護(hù)作用，但在人體同時(shí)觸及被保護(hù)線路兩線的觸電情況下不能起到保護(hù)作用；而且，漏電保護(hù)器本身出現(xiàn)故障，也不能發(fā)揮正常的保護(hù)功能。因此，在使用漏電保護(hù)器的同時(shí)，原有的保護(hù)措施不能拆除，應(yīng)該繼續(xù)使用，如接零、接地保護(hù)等。即使額定漏電動(dòng)作電流小于30ma的漏電保護(hù)器，也不能作為唯一的直接接觸保護(hù)，只能作為直接接觸的補(bǔ)充保護(hù)，同時(shí)操作人員還要嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程,只有這樣，才能防止發(fā)生意外事故，確保安全。  參考文獻(xiàn)  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