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    漏电保护器运行规程
    来源:吉普佳  浏览次数:421 日期:2017-09-26 14:58

    总则

    1.0.1  本条是对安装漏电保护器(以下简称保护器)目的说明。

    在某个国家、地区进入电气化时代之初,都有一个触电事故高发期。例如日本国在五十年触电死亡,也曾高达八百人/年。作为第三世界的我国,在上世纪七十年代,农村触电事故高发期曾高达八千人/年。原水电部积极推广保护器,并颁布了SD219-87《漏电保护器农村安装运行规程》。这是我国在这方面的经验和理论总结。这收到了良好效果。同一地区使用和不使用保护器事故率相差一半以上。

    在第三世界,电气化初级阶段,以架空裸导线供电为主的农村电网上,如何更多地保护人生命安全,这在世界上是也没有先例的。我国已经探索出具有中国特色(也适合第三世界)的道路,其中推广保护器是措施之一。目前已涌现了一些先进县(),它们使用保护器后做到,投运率接近100%,5-10年无事故,并且不发生频繁跳闸现象(K<1参见4.0.4)。这种先进县在我国东部和西部地区都有。

    事实证明,要降低触电伤亡事故,使用保护器是必不可少的。这是国内外共同的经验。目前农村触电事故虽大大减少,但富裕起来的农民对安全的要求越来越高。因此不仅坚持使用漏电保护器,还应随着农村经济的发展,适当提高标准。

    我国从上世纪七十年代初农村触电死亡人数为八千人/年。到目前用了三十年时间,降到千人以下(年下降8%),做到了第一个“十无一失”。大约再用二、三十年时间争取再做到第二个“十无一失”,就可以降到百人附近,我国将进入国际先进行列。

    根据统计电气火灾约占火灾总事故的30%,安装保护器也是防止电气火灾和电气设备损坏事故的有效技术措施之一;

    漏电引起电能损耗目前还未引起足够重视。电网中正常的泄漏电流引起的电能损耗是无法避免的,其数量微小。但如果电网中发生了接地故障点,不及时消除,就会产生大量的接地故障漏电流损耗。根据测量、统计,出现1(最大曾测量到17.6)以上的概率为0.5%。根据出现漏电流的数量和频度,理论上计算得安装漏电保护器可使总线损下降0.5%。这是一个不小的数字。根据一些安装使用漏电保护器先进县,安装前、后,线损更可下降1-2%。这是安装使用保护器的又一理由。因此,本规程规在漏电达到动作值时可以不投入跳闸的场所,仍应安装漏电保护器(这时总保成为接地报警继电器)。

    1.0.2  本条规定了本标准的适用地域范围。本标准是由水利部颁发,因此适用于水利部下属的供电企业。目前虽已有《剩余电流动作保护装置安装和运行》(GB 139552005)国家标准,它一般性地规范保护器的安装运行,但在农村低压电网使用时,还有很多具体问题需要向广大农村基层电工和农民解释清楚,因此本规程的颁布是必要的。

     本条规定了本标准的适用电压范围。在我国农村发生触电事故的电压,几何都是发生在对地220V情况下。本规程就是针对这个情况而编写,目的性强,效果就更好,更适合农村使用。如果出现对地电压电压高于220伏的特殊情况,另行考虑。

    ()辖城镇有具体的特殊情况,例如已实现架空导线绝缘化,因此使用规程可适当灵活。

    1.0.3  保护器在某些情况下是不能100%起保护作用。例如:触电电流小于保护器动作电流;触电人自身有疾病由触电引发疾病致死(例高血压);触电后发生溺水、高空坠落等次生灾害;发生在二相之间的触电以及电子式保护器在中性线断线时等等情况下,保护器是不能起保护的。因此防触电伤害应当以预防为主,坚持各项安全措施,尽量不要发生触电。

    1.0.4  在对地额定电压为220伏时,人的触电电流约在170mA以下,如果这时在0.27秒以下脱离电源一般无危险。详情参见附录D  GB/T13870.1-1992《电流通过人体的效应》,这是国际上作了大量试验得出的报告。我国在上世纪八十年代也作了大量试验,结论是一致的。根据我国在上世纪九十年代初的一项调查,人在触电后,保护器及时跳闸获救率几乎接近100%。因此保护器在动作后应当跳闸。

    根据保护器工作原理,发生在两相之间触电且又不接地,就不会产生对地漏电流,保护器无法识别,就不会跳闸,不起保护作用。

    1.0.5  县级供电企业是生产第一线,对贯彻本规程负有重大职责,应当对农电安全监察人员和农村电工进行培训和纳入考核中。

    1.0.6  农电安全监察人员和农村电工是工作在第一线工作人员,执行本规程确保农村安全用电是应尽义务。 

     2  引用标准

    本规程在执行中要涉及众多领域,有关的标准要协调。在编制本规程时已和相关标准协调,这可以减少广大农村电工和农电用户查找的麻烦。

     3  名词术语

    本章是对名词术语进行解释,其中有不少是初次入选。

     4  保护方式

    4.0.1  农村电网经过体制改革后,产权结构分成两大部分,依电力法保护器安装也应当依法适应此变化。

    4.0.2  本条给出的规定是由漏电保护器工作原理所决定的。

    中性点如果不接地,当有人触电时,触电电流不返回电源,保护器收不到信号就不会动作;

    根据上世纪八十年代的一项实测,在我国农村低压电网,平均一个台区电网的对地绝缘电阻为1000欧左右。中性线与相线相比,长度和进入农户数大致为13倍。因此中性线的绝缘电阻是很难提高。但人们往往以为中性线绝缘不重要,因此不重视中性线绝缘水平。这个观点不正确的;

    中性线对地绝缘电阻过低有两个为危害:1,中性线对地绝缘电阻过低,形成类似重复接地情况,返回中性点的漏电流被分流,可能使保护器拒动。2,当中性线上流过不平衡负荷电流,这会产生电压降,尤其在电机起动时会发生瞬间大的起动电流会产生大的电压降。如果中性线对地绝缘电阻过低,这个瞬间大的电压降也会产生对地漏电流。这个漏电流会使总保不必要地跳闸。因此必须重视中性线对地绝缘水平,避免总保不必要地跳闸。这是近年来研究成果。

    理由同前款;

    釆用人工重复接地是为了防止中性线断路,引起电网末端中性点位移,造成部分用户过电压。这是半世纪前的技术,保护效率不高,已不适应当前用电情况。应当改为在漏电保护器内加过电压保护,来起到中性线断路保护。

    4.0.3  本条根据我国农村电网的需要并且根据国家标准GB6829《剩余电流动作保护器一般要求》(以下简称GB6829)而编写的。其特点是:

    额定动作电流分挡细化,并且提高灵敏度。

    我国人触电电流分布在30-200mA之间,而农村电网总保上泄漏电流是在10-60mA之间。总保的动作电流躲过泄漏电流后不宜过分放大,产生不安全情况。尤其是我国总保引出线大多是采用架空裸导线,这部分容易发生直接触电事故。因此必须将挡分细,而目前GB6829动作电流在10-200mA范围内分挡比较粗。估计每放大10mA,有可能造成上十例/年死亡事故。在GB6829中额定动作电流的分挡只是优先值,没有禁止其它定值,因此将挡细分没有违反GB6829

    根据我国农村低压电网漏电的统计,故障漏电流是符合指数分布规律。因此表4.0.3也是依这个规律设定,再补插几个。表4.0.3的动作电流值比较有规律,适合分挡调节,符合我国的需求。农村电网总保上三相泄漏电流是在10-60mA之间,表4.0.3最大值为120mA,其中150mA这挡一般情况下不宜使用。

    4.0.4  关于保护器动作时间也是目前困扰供电企业和用户的一件事情。目前越级跳闸颇多。我国在本世纪初,保护器开始采用单片机技术。这样保护器技术进入了数字化时期,级差时间精度可以大大提高。这样上、下级可以采用小的级差也不会发生越级跳闸。我国这个水平是领先于国际水平。这恰是我国农村电网所需的。这样多级保护都可以布置在AC-3区域内(参见附录D),只要保护器跳闸,不会因为跳闸速度慢而导致死亡。分级细化后,在0.25S内可分成出四挡,可以完全满足我国农村电网分级保护需要。这样得到表4.0.4

    GB6829对动作时间应考核:额定动作电流、2倍额定动作电流以及5倍额定动作电流(250mA)下的动作时间。表4.0.4中只提出考核240(250)mA下的动作时间。其它动作电流下的动作时间不作规定。目前由生产者自定,有待今后国家标准的制定。依本规程的理论,故障漏电流是指数规律,因此额定动作电流应当依2为级数变化。即7.5153060120240……。人体最大触电电流为220mA左右。表4.0.4中考核点即选240mA。依GB6829 250mA的考核点。因此表4.0.4将这两个值作为任选值都列入,这对性能无大影响。

    GB6829中的额定动作时间分级是比较粗,但只是优先值没有禁止其它值,因此将挡细分是没有违反GB6829
           表4.0.4快速型中提出有0.01S的微延时,这在GB6829中也是没有的。这是提高标准,增大抗干扰性能,当发生冲击性漏电流(例白炽灯起动,雷击等)可以不误动作。这在我国农村电网是常见的,也是频繁动作原因之一。目前保护器专用芯片例日本三菱的M54123和国产仿M54123不能满足要求,必须改进。国产保护器专用芯片(浙江大学已研制成功)己能实现表4.0.4要求。

    4.0.5        本条规定在选择上有困难时允许上、下级动作电流选用同一挡,突破了传统的理论,这是利用故障漏电流依指数分布律和概率论作出的考虑。

    传统的理论是“过载理论”,发生跳闸是发生了过电流。要本上、下级动作电流相差1倍,否则有可能出现上级动作电流小于下级动作电流的“倒挂”现象。过电流而一旦电流落入这个“倒挂”范围内就会越级跳闸。过电流落入这个“倒挂”范围内概率颇大,因此必须避免。

    本规程的理论是“短路理论”,发生跳闸是发生了接地故障电流。上、下级选用同1挡,会出现“倒挂”现象。但短路电流落入“倒挂”范围内的概率不大,因此是允许。

    举例来分析:一农户的户保实际动作为20mA。又设农户的家内有一只电热水器,它的保护器实际动作为26mA。这都是合格品并处在同一挡上,并且出现了上小,下大的“倒挂”。现在热水器出了接地故障,如果接地故障很轻微产生20mA以下漏电,则两台都不跳闸这可以接受。如果接地故障大,超过26mA,则两台都启动,但上级动作有延时,结果不发生越级跳闸。如果漏电落在20-26mA范围内。这样上级启动,而下级不启动,就会发生越级跳闸的不正确情况。但是接地故障电流依指数分布律,恰好落入20-26mA的概率是十分小的,根据计算<4%,即电热水器发生100次故障其中有4次恰好落入20-26mA。热水器发生接地故障本来就很微小,几年发生一次。两个小概率碰到一起,概率小而又小。对某一农户来说这是百年一遇的事。而且这种越级跳闸无危险性,只是带来微小不便。因此,这是可以接受的。今后将动作电流分挡进一步细化,可彻底解决这矛盾。这有待GB6829的修订。

    4.0.6  只有上下级配合后才能使发生接地故障后,停电范围最小化。依电力法全电网保护应当由供电企业全盘考虑。和这相类似的是电网继电保护,它是由供电企业全盘考虑,用户电源进线处的继电保护是供电企业设定。这是为了全电网整体安全。

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