剩余电流保护器的选择及应用

许建

深圳市天华建筑设计有限公司 深圳南山区 518040

摘要：本文重点分析了剩余电流动作保护器分级保护方式及保护器的动作参数和级差的配合，文中还着重分析了保护器的选择和安装过程中应注意的问题。

关键词：剩余电流保护器选择；分级保护

剩余电流动作保护器又称漏电保护器，是能有效防止直接接触电击事故和间接接触电击事故的有效措施之一，也是防止电气线路或电气设备基地故障引起电气火灾和电气设备损坏的技术措施。世界各国和国际电工委员会通过制订相应的电气安装规程和用电规程在低压电网中大力推广使用剩余电流动作保护器。我国从20世纪70年代开始应用，并逐步推广，现在已成为低压电网安全保护中重要的组成部分，那么如何正确选择合适的剩余电流保护器以充分发挥其应有的作用呢，本文就此作一浅析。

1、保护器选择

1.1、保护器选择应以合理的运行方式和故障类型作为依据，并应满足速动性、選择性、可靠性和灵敏性的要求。

1.2、所选产品技术性性能应适合家庭生活用电的需要

1.2.1、额定电流：家用漏电保护器的额定电流主要有6、10、16、20、32、40、63等多种规格。额定电流的选择，应尽量接近家用电器使用的电流，这样过流保护才起作用。在交流220V电压下，用户可接1kW4.5-5A的电流。粗略估算漏电保护器的额定电流，如果一家庭用电设备功率总和约为4kW，则应选用20A的单相漏电保护器。

1.2.2、额定漏电动作时间：是指在制造厂规定的条件下，对应于漏电动作电流的最大漏电分断时间。单相漏电保护器的动作时间，主要有≤0.1、<0.15、<0.2秒等几种。小于或等于0.1秒的为快速型漏电保护器，用以防止人身触电为主要目的家用单相漏电保护器，应选用小于或等于0.1秒的快速型产品。

2、正确选用分级保护方式

剩余电流保护采用分级保护的主要目的是当发生接地故障自动切断电源时，能有效的缩小停电范围和查找故障点范围。分级保护方式为末端保护（负荷端）、中间保护（负荷群首端）和总保护（电源端）。随着电网改造后负荷的增加，对用电的可靠性要求也进一步提高，电网使用保护器采用分级保护方式后，迫切要求解决保护器正确动作率和供电可靠性。因此，分级保护必须合理分级，并且各级保护器的动作特性应互相协调。

2.1、末端保护即是装设在负荷端防止直接接触电击、间接接触电击、电器设备损坏和电气火灾的保护，如家用插座回路的漏电保护等。

2.2、中间保护为末端保护的上一级保护，中间保护应具有末端保护的后备保护和防止电气线路单相接地短路引发火灾事故的功能。其位置应为负荷集中点的电源进线处，如服务场所、商业点的电源进线处、居民住宅楼的单元的电源进线处，居民集居点的总电源进线处等。末端保护和中间保护是剩余电流保护装置的重点。

2.3、总保护则为末端保护和中间保护的上一级。主要装设于配电变压器出线测。对于大容量回路如设备固有漏电电流大于300mA的回路，避免误跳闸情况，其漏电保护器可装设于分支回路。

3、剩余电流动作保护器在各接地系统中的应用

由于TN-C、TT、TN-C-S、TN-S系统的接地特点各不相同，故漏电保护在这些系统中有着不同的应用。在TN-C系统中必须将TN-C系统改造成TN-C-S，TN-S系统或局部的TT系统后，才可安装使用剩余电流保护装置，剩余电流保护装置只允许用在N先与PE线分开的部分；在TT系统中，接地故障电流较小，不足以启动断路器脱口，而保护又必须瞬时动作以保护人生安全，故必须使用漏电保护装置；TN-S系统在故障时，其允许非常大的电流在PE、装置机架和结构件中流过，如果这种大电流不能使过流保护器动作，这些电流将一直存在且会造成设备外壳之间的电位差造成人生伤害，故必须加装漏电保护装置作为后备保护。

4、剩余电流动作保护器选择性配合

规范中明确规定：

a）对于手持式电动工具、移动电器、家用手持式电动工具、移动电器、家用电器等设备应优先选用额定剩余动作电流不大于30 mA、一般型（无延时）的剩余电流保护装置。

b）单台电气机械设备，可根据其容量大小选用额定剩余动作电流30 mA以上、100 mA及以下、一般型（无延时）的剩余电流保护装置。

c）在采用分级保护方式时，上下级剩余电流保护装置的动作时间差不得小于0.2s。

d）除末端保护外，各级剩余电流保护装置应选用低灵敏度延时型的保护装置。且各级保护装置的动作特性应协调配合，实现具有选择性的分级保护。

故我们在选用剩余电流动作保护器时应特别的注意，末端保护器应选用高灵敏度、快速动作的保护器，中间保护器额定动作电流应与末端保护动作电流有2倍以上的级差，动作时间上有0.2s的级差，总保护器应选用延时保护器，额定动作电流应根据线路具体情况确定。笔者建议选用末端保护器时其额定剩余动作电流应不大于30 mA，额定动作时间不大于0.1s；中间保护选用延时性保护器，其额定剩余动作电流约为60～100mA，额定动作时间为0.3s；总保护选用额定动作电流不小于300mA，额定动作时间约0.5s～1s。

5、剩余电流动作保护装置选用及应用问题

剩余电保护装置的技术条件应符合规范等相关规定，并应通过国家强制性产品认证，其技术参数的额定数值应与被保护线路或设备的技术参数和安装使用的具体条件相配合。选用时应还应充分考虑电气线路和设备的对地泄露电流值，必要时可以通过实际测量取得被保护线路或设备的对地泄露电流，且应与设备工作环境相适应，在电源电压偏差较大区域的电气设备应优先选用动作功能与电源电压无关的剩余电流保护装置，在高温或特低温环境下应选用非电子型剩余电流保护装置，在易燃、易爆、潮湿或有腐蚀性气体等恶劣环境下，应根据有关标准选用特殊防护条件的剩余电流保护装置或采用相应的防护措施。

剩余电流保护器的安装也应符合有关标准的要求且应充分考虑供电方式、供电电压、系统接地型式及保护方式。安装剩余电流保护装置的电气线路或设备，在正常运行时，其泄露电流必须控制在允许范围内。且在安装过程中必须严格区分N线和PE线。

剩余电流保护装置投入运行后，必须定期操作试验按钮，检查器动作特性是否正常。

结语：

选择剩余电流动作保护器的型式、技术性能、额定值需要根据我国电网目前的使用水平、充分考虑系统容量、线路正常剩余电流泄流的大小，应用的场所，环境条件，系统接线及运行方式等确定，且应按分级保护方式进行装置配备。

参考文献：

[1]朱林根.现代建筑电气设计施工手册（上册） [M ].北京：中国建筑工业出版社，1998.

[2]李兴林.注册电气工程师考试辅导教材及复习题解供配电专业技能部分 [M ].北京：中国建筑工业出版社，2004.

[3]中国航空工业规划设计研究院.工业与民用配电设计手册 [M ].2版.北京：水利电力出版社，1994.

[4]GB6829-2008 剩余电流动作保护电器的一般要求

[5]JGJ16-2008 民用建筑电气设计规范