26楼
一,双重绝缘和加强绝缘的结构
典型的双重绝缘和加强绝缘的结构示意图如图 4-1 所示.现将各种绝缘的意义介绍如下:
工作绝缘,又称基本绝缘或功能绝缘,是保证电气设备正常工作和防止触电的基本绝缘,位于带电体与不可触及金属件之间.
保护绝缘,又称附加绝缘,是在工作绝缘因机械破损或击穿等而失效的情况下,可防止触电的独立绝缘,位于不可触及金属件与可触及金属件之间.
双重绝缘,是兼有工作绝缘和附加绝缘的绝缘.
加强绝缘,是基本绝缘经改进后,在绝缘强度和机械性能上具备了与双重绝缘同等附能力的单一绝缘,在构成上可以包含一层或多层绝缘材料.
具有双重绝缘和加强绝缘的设备属于Ⅱ类设备.按外壳特征分为以下三类Ⅱ类设备:
第一类,全部绝缘外壳的Ⅱ类设备.此类设备其外壳上除了铭牌,螺钉,胡钉等小金属,其他金属件都在连接无间断的封闭绝缘外壳内, 外壳成为加强绝缘的补充或全部.
第二类,全部金属外壳的Ⅱ类设备.此类设备有一个金属材料制成的无间断的封闭外壳.其外壳与带电体之间应尽量采用双重绝缘;无法采用双重绝缘的部件可采用加强绝缘.
第三类,兼有绝缘外壳和金属外壳两种特征的Ⅱ类设备.
二,双重绝缘和加强绝缘的安全条件
由于具有双重绝缘或加强绝缘,Ⅱ类设备无须再采取接地,接零等安全措施,因此,对双重绝缘和加强绝缘的设备可靠性要求较高.双重绝缘和加强绝缘的设备应满足以下安全条件.
1. 绝缘电阻和电气强度
绝缘电阻在直流电压为 500V 的条件下测试,工作绝缘的绝缘电阻不得低于2MΩ,保护绝缘的绝缘电阻不得低于5MΩ,加强绝缘的绝缘电阻不得低于7MΩ.
交流耐压试验的试验电压:工作绝缘为1250V ,保护绝缘为2500V,加强绝缘为3750V.对于有可能产生谐振电压者,试验电压应比2倍谐振电压高出1000V. 耐压持续时间为 1min,试验中不得发生闪络或击穿.
直流泄漏电流试验的试验电压,对于额定电压不超过250V的Ⅱ类设备,应为其额定电压上限值或峰值的1.06 倍;于施加电压5S后读数,泄漏电流允许值为0.25mA.
2. 外壳防护和机械强度
Ⅱ类设备应能保证在正常工作时以及在打开门盖和拆除可拆卸部件时,人体不会触及仅由工作绝缘与带电体隔离的金属部件.其外壳上不得有易于触及到上述金属部件的孔洞.
若利用绝缘外护物实现加强绝缘,则要求外护物必须用钥匙或工具才能开启,其上不得有金属件穿过, 并有足够的绝缘水平和机械强度.
Ⅱ类设备应在明显位置标上作为Ⅱ类设备技术信息一部分的" 回 " 形标志.例如标在额定值标牌上.
3.电源连接线
Ⅱ类设备的电源连接线应符合加强绝缘要求,电源插头上不得有起导电作用以外的金属件,电源连接线与外壳之间至少应有两层单独的绝缘层.
电源线的固定件应使用绝缘材料( 如使用金属材料 ),应加以保护绝缘等级的绝缘.
对电源线截面的要求见表 4-1.此外,电源连接线还应经受基于电源连接线拉力试验标准的拉力试验而不损坏.
一般场所使用的手持电动工具应优先选用Ⅱ类设备.在潮湿场所或金属构架上工作时,除选用安全电压的工具之外,也应尽量选用Ⅱ类工具.
表 4-1 电源连接线截面积
额定电流IN/A
电源线截面积/mm2
IN≤10
0.75①
101
13.51.5
162.5
254
326
4030
任意值
0.2
0.1
O.04
≥40
0.2
0.15
表 4-3 漏电保护开关的分断能力
额定动作电流I△n/mA
接通分断电流/A
I△n≤10
≥300
10≥500
50≥1000
100≥1500
150≥2000
200< I△n≤250
≥3000
四,漏电保护装置的应用
1. 漏电保护装置的选用
选用漏电保护装置应首先根据保护对象的不同要求进行选型,既要保证在技术上有效,还应考虑经济上的合理性.不合理的选型不仅达不到保护目的,还会造成漏电保护装置的拒动作或误动作.正确合理地选用漏电保护装置,是实施漏电保护措施的关键.
动作性能参数的选择:
① 防止人身触电事故.用于直接接触电击防护的漏电保护装置应选用额定动作电流为 30mA 及其以下的高灵敏度,快速型漏电保护装置.
在浴室,游泳池,隧道等场所,漏电保护装置的额定动作电流不宜超过 10mA . 在触电后,可能导致二次事故的场合,应选用额定动作电流为 6mA 的快速型漏电保护装置.
漏电保护装置用于间接接触电击防护时,着眼点在于通过自动切断电源,消除电气设备发生绝缘损坏时因其外露可导电部分持续带有危险电压而产生触电的危险.例如,对于固定式的电机设备,室外架空线路等,应选用额定动作电流为 30mA 及其以上的漏电保护装置.
②防止火灾.对术质灰浆结构的一般住宅和规模小的建筑物,考虑其供电量小,泄漏电流小的特点,并兼顾到电击防护,可选用额定动作电流为 30mA 及其以下的漏电保护装置.
对除住宅以外的中等规模的建筑物,分支回路可选用额定动作电流为 30mA 及其以下的漏电保护装置; 主干线可选用额定动作电流为 200mA 以下的漏电保护装置.
对钢筋混凝土类建筑,内装材料为术质时,可选用 200mA 以下的漏电保护装置,内装材料为不燃物时,应区别情况,可选用 200mA 到数安的漏电保护装置.
③防止电气设备烧毁.由于作为额定动作电流选择的上限,选择数安的电流一般不会造成电气设备的烧毁,因此,防止电气设备烧毁所考虑的主要是与防止触电事故的配合和满足电网供电可靠性问题.通常选用 100mA 到数安的漏电保护装置.
(2) 其他性能的选择.对于连接户外架空线路的电气设备,应选用冲击电压不动作型漏电保护装置.对于不允许停转的电动机,应选用漏电报警方式,而不是漏电切断方式的漏电保护装置.
对于照明线路,宜根据泄漏电流的大小和分布,采用分级保护的方式.支线上用高灵敏度的漏电保护装置干线上选用中灵敏度的漏电保护装置.
漏电保护装置的极线数应根据被保护电气设备的供电方式选择,单相 220V 电源供电的电气设备应选用二极或单极二线式漏电保护装置; 三相三线 380V 电源供电的电气设备应选用三极式漏电保护装置;三相四线 220/380V 电源供电的电气设备应选用四极或三极 四线式漏电保护装置.
漏电保护装置的额定电压,额定电流,分断能力等性能指标应与线路条件相适应.漏电 保护装置的类型应与供电线路,供电方式,系统接地类型和用电设备特征相适应.
2. 漏电保护装直的安装
(1) 需要安装漏电保护装置的场所有:带金属外壳的 I 类设备和手持式电动工具,安装在潮湿或强腐蚀等恶劣场所的电气设备,建筑施工工地的电气施工机械设备,临时性电气设备,宾馆类的客房内的插座,触电危险性较大的民用建筑物内的插座,游泳池,喷水池或浴室类场所的水中照明设备,安装在水中的供电线路和电气设备,以及医院中直接接触人体的电气医疗设备 ( 胸腔手术室除外 ) 等均应安装漏电保护装置.
对于公共场所的通道照明及应急照明电源,消防用电梯及确保公共场所安全的电气设备的电源,消防设备 ( 如火灾报警装置,消防水泵,消防通道照明等 ) 的电源,防盗报警装置用电源,以及其他不允许突然停电的场所或电气装置的电源,若在发生漏电时上述电源被立同切断,将会造成严重事故或重大经济损失.因此,在上述情况下,应装设不切断电源的漏电报警装置.
(2) 不需要安装漏电保护装置的设备或场所有:使用安全电压供电的电气设备,一般境情况下使用的具有双重绝缘或加强绝缘的电气设备,使用隔离变压器供电的电气设备,采用了不接地的局部等电位联结安全措施的场所中适用的电气设备以及其他没有间接接触电击危险场所的电气设备.
(3) 漏电保护装置的安装要求:漏电保护装置的安装应符合生产厂家产品说明书的要求,应考虑供电线路,供电方式,系统接地类型和用电设备特征等因素.漏电保护装置的额定电压,额定电流,额定分断能力,极数,环境条件以及额定漏电动作电流和分断时间,在满足被保护供电线路和设备的运行要求时,还必须满足安全要求.
安装漏电保护装置之前,应检查电气线路和电气设备的泄漏电流值和绝缘电阻值.所选用漏电保护装置的额定不动作电流应不小于电气线路和设备正常泄漏电流最大值的 2 倍.当电气线路或设备的泄漏电流大于允许值时,必须更换绝缘良好的电气线路或设备.
安装漏电保护装置不得拆除或放弃原有的安全防护措施,漏电保护装置只能作为电气安全防护系统中的附加保护措施.
漏电保护装置标有电源侧和负载侧,安装时必须加以区别,按照规定接线,不得接反. 如果接反,会导致电子式漏电保护装置的脱扣线圈无法随电源切断而断电,以致长时间通电而烧毁.
安装漏电保护装置时必须严格区分中性线和保护线.使用三极四线式和四极四线式漏电保护装置时,中性线应接入漏电保护装置.经过漏电保护装置的中性线不得作为保护线,不得重复接地或连接设备外露可导电部分.
保护线不得接入漏电保护装置.
漏电保护装置安装完毕后应操作试验按钮试验3次,带负载分合3次,确认动作正常后,才能投入使用.漏电保护装置接线方式可见表 4-4.
3. 漏电保护装置的运行
(1) 漏电保护装置的运行管理.为了确保漏电保护装置的正常运行,必须加强运行管理.
对使用中的漏电保护装置应定期用试验按钮试验其可靠性.
为检验漏电保护装置使用中动作特性的变化,应定期对其动作特性 ( 包括漏电动
作电流值,漏电不动作电流值及动作时间 ) 进行试验.
运行中漏电保护器跳闸后,应认真检查其动作原因,排除故障后再合闸送电.
漏电保护装置的误动作和拒动作分析:
①误动作.它是指线路或设备未发生预期的触电或漏电时漏电保护装置产生的动作误动作的原因主要来自两方面:一方面是由漏电保护装置本身的原因引起;另一方面是由来自线路的原因引起.
由漏即装置本身引起误动作的主要原因是质量问题.如装置在设计上存在缺陷 ,选用元件质量不良,装配质量差 , 屏蔽不良等,均会降低保护器的稳定性和平衡性 , 使可靠性由线路原因引起误动作的原因主要有 :
a 接线错误.例如,保护装置后方的零线与其他零线连接或接地 , 或保护装置的后方的相线与其他支路的同相相线连接,或将负载跨接在保护装置电源侧和负载侧等.
b. 绝缘恶化.保护器后方一相或两相对地绝缘破坏或对地绝缘不对称降低 , 都将产生不平衡的泄漏电流 , 从而引发误动作.
c. 冲击过电压.冲击过电压产生较大的不平衡冲击泄漏电流 , 从而导致误动作.
d. 不同步合闸.不同步合闸时,先于其他相合闸的一相可能产生足够大的泄漏电流,从而引起误动作.
e. 大型设备启动.在漏电保护装置的零序电流互感器平衡特性差时,大型设备的大启动电流作用下 , 零序电流互感器一次绕组的漏磁可能引发误动作.
此外, 偏离使用条件,制造安装质量低劣,抗干扰性能差等都可能引起误动作的发生.
②拒动作.它是指线路或设备已发生预期的触电或漏电而漏电保护装置却不产生预期的动作.拒动作较误动作少见 , 然而其带来的危险不容忽视.
造成拒动作的原因主要有 :
a. 接线错误.错将保护线也接入漏电保护装置 , 从而导致拒动作.
b. 动作电流选择不当.额定动作电流选择过大或整定过大,从而造成拒动作.
c. 线路绝缘阻抗降低或线路太长.由于部分电击电流经绝缘阻抗再次流经零序电流互感器返回电源 , 从而导致拒动作.
此外,零序电流互感器二次线圈断线 , 脱扣元件粘连等各种各样的漏电保护装置内部故障,缺陷均可造成拒动作.
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