剩余電流動作保護器一般簡稱為保護器，現(xiàn)作為一種有效防止人身電擊傷亡事故的措施，已在農(nóng)村廣泛使用和推廣。正確理解保護器在配電系統(tǒng)中的作用,對加強低壓電網(wǎng)的管理，提高供電的可靠性、*性具有十分重要的意義。

1　剩余電流動作保護器使用要求

　　裝設剩余電流動作保護器的低壓電網(wǎng)必須是電源中性點直接接地系統(tǒng)。農(nóng)村低壓電力網(wǎng)基本上采用的是TT系統(tǒng)，即配變低壓側(cè)中性點直接接地，網(wǎng)絡內(nèi)所有受電設備的外露可導電部分用保護接地線(PE線)接至電氣上與電力系統(tǒng)的接地點無直接關連的接地極上。

　　在實際工作中應注意：

　　(1)　電網(wǎng)中的N線不得有重復接地現(xiàn)象，并應保持與相線相同的良好絕緣。

　　(2)　照明以及其他單相負荷應盡量均勻分配到三相上，并能隨負荷變化及時作出調(diào)整，當?shù)蛪壕€路為地埋線時，三相長度應盡量接近。

　　(3)　架空線路，應定期做好樹木清障工作。

　　(4)　農(nóng)村生活照明戶內(nèi)線路狀況較差，屬于農(nóng)網(wǎng)改造自籌范疇，應積極采取減少線路漏電的措施。

2　剩余電流動作保護器的保護方式

2.1　直接接觸保護

　　防止人體直接觸及電氣設備的帶電導體而造成的觸電傷亡事故。

　　此類型的保護器應選擇靈敏度較高的一般動作型(無延時)的保護器，額定剩余動作電流值I_△n≤30MA。

　　選取這樣的配置，是因為在生理學中，當人體觸電后，外來大電流沖擊人體時，心臟的正常搏動必然受到影響。如果觸電電流和通電時間超過某一極限時，心臟的正常搏動就會擾亂，失去泵血功能，導致死亡。根據(jù)實驗研究，健康的心臟兩個搏動周期之間約有0.1s的間歇時間，就一般人的體重而言，50mA將引起破壞性心室顫動，30MA具有一定*性不會引起危險的心室顫動。

2.2　間接接觸保護

　　在裝設防間接接觸保護器的用電設備，在實際運行中，保護器額定剩余動作電流選取大于30MA，額定動作時間選取大于0.1s，這樣配置保護器在發(fā)生漏電故障時能準確、及時動作，退出系統(tǒng)確保人身*，一個非常重要前提就是接地線的選取與安裝及對接地電阻的要求(見表1)。

表1　在規(guī)程中明確規(guī)定了安裝保護器后接地電阻條件 保護器額定剩余動作電流mA 50 75 100 200 300 接地電阻(Ω) 一般場所 500 500 500 250 160 特別潮濕場所 500 330 250 125 80

　　以上這些要求在實際工作中應注意：

　　(1)　設備的接地裝置應作防腐處理。

　　(2)　接地線的裝設應嚴格按照設計施工，符合規(guī)程要求。

　　(3)　臺區(qū)管理工作中，定期檢查設備的接地裝置，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。

3　剩余電流動作保護器在農(nóng)村電網(wǎng)中的使用

　　農(nóng)村配電網(wǎng)絡容量較小，負荷分布比較分散，但總體上低壓電網(wǎng)大致可分為三層：配變臺區(qū)、分支配電箱、用戶端。

　　三級保護是直接接觸保護與間接接觸保護相互結(jié)合使用的一種形式。按照農(nóng)村低壓電網(wǎng)狀況在供電線路的首端、中段與末端這三層分別裝設不同類型的保護器。

　　在線路末端的直接接觸保護的要求，安裝動作電流為30MA的一般型(無延時)保護器。首端與中段按間接接觸保護，應裝設動作特性協(xié)調(diào)配合的保護器。首端作為系統(tǒng)的*級保護，保護器額定剩余電流值，宜選用可調(diào)檔次，規(guī)程規(guī)定其大值：漏電流較小的電網(wǎng)為75mA/200mA，漏電流較大的電網(wǎng)為100mA/300mA，對保護完善的系統(tǒng)可增至500mA。中段作為分路保護，保護器的額定剩余電流值，選取介于上級與下級保護器額定剩余動作電流值之間。

　　分斷動作時間的選取，上一級保護器應選用延遲動作型保護器，其分斷時間應比下一級保護器的分斷時間至少增加0.2s。

　　這樣網(wǎng)路的三級保護在動作電流、動作時間上相互配合，末端受電設備發(fā)生故障時，第三級保護器動作；網(wǎng)路末端發(fā)生故障時，中級保護動作；網(wǎng)路中段發(fā)生故障時，總保護動作，以縮小事故停電范圍。

　　總之農(nóng)村低壓電網(wǎng)中，剩余電流動作保護器是網(wǎng)絡中防因設備漏電造成人身觸電傷亡事故的一道"防火墻"。此外，因為保護器能及時隔離故障設備而成為網(wǎng)絡中防止因漏電引起電氣火災及設備損壞事故的一種技術措施。保護器運行正常與否關系的到人身、設備的*。在低壓電網(wǎng)的日常管理工作中，三級保護器的維護是一項非常重要的任務，保護器投運率與運行可靠性能直接反映出低壓電網(wǎng)的*狀況和管理水平。

　隨著國家智能電網(wǎng)建設和社會主義新農(nóng)村建設的進一步開展，廣大用電戶對供電質(zhì)量、用電服務、用電安全及用電信息的透明度提出了更高的要求。海鹽供電局率先采用的智能電子漏電管理保護器，為實現(xiàn)遠程居民用戶，漏電流、負額、過載監(jiān)測奠定了基礎。

　　1. 海鹽縣智能電子漏電管理保護器的應用現(xiàn)狀

　　目前市場上的產(chǎn)品只是有一般漏電合閘功能，并采用傳統(tǒng)的模擬電路進行控制，現(xiàn)有漏保器與我國目前進行的國家智能電網(wǎng)建設不相配套，我們目前研究的保護器項目綜合參考了各方面的因素，它具有的功能既滿足國家智能電網(wǎng)的建設所需，也同時符合一般用電戶的實際所需。雖然目前國內(nèi)外也有多家單位或研究所在研究新的漏電保護器，但他們的研發(fā)內(nèi)容還存在著一定的缺陷。我們所研發(fā)使用的智能電子漏電管理保護器，特別具有功能如下：漏電流檢測、實時電壓數(shù)據(jù)讀取、實時電流數(shù)據(jù)讀取、實時開關狀態(tài)讀取、功率檢測、RS485通訊、過載聲光報警等功能。2010年7月，智能電子漏電管理保護器在海鹽供電局正式掛網(wǎng)運行。海鹽縣供電局利用現(xiàn)有的電能表采集信息平臺，率先在國網(wǎng)采用新一代智能電子漏電管理保護器。2010年7月，88臺智能電子漏保器在海鹽通元供電所轄區(qū)紫云南站臺區(qū)試點運行，到目前為止，整個項目達到了設計的要求。

　　2. 工藝優(yōu)勢和經(jīng)濟效益分析

　　A.工藝優(yōu)勢

　　智能漏電管理保護器在傳統(tǒng)漏電保護器的基礎上，借助原有的電能表采集系統(tǒng)的RS485通訊網(wǎng)絡資源，采用嵌入式SOC(System On Chip)技術及智能型電能計量技術，集漏電檢測、漏電模擬試驗、電流電壓檢測、功率檢測、電能計量、跳合閘控制、RS485通訊、信息存儲、聲光報警、手動合閘、手動斷閘等功能于一身，實施傳統(tǒng)產(chǎn)品的更新?lián)Q代。

　　B.降低成本

　　智能電子漏電管理保護器的運用，其超大的優(yōu)良性能得到了充分的顯現(xiàn)，例如當電能表的電路板損壞但分流器仍有電流通過、電壓回路正常時，用電仍可正常進行，但電能表計量已失效，采用此型漏電保護器的電壓、電流實時上傳數(shù)據(jù)，對照電能表的相關計量上傳數(shù)據(jù)進行比對，可發(fā)現(xiàn)電能表計量回路電流已中斷，及時發(fā)出告警信息，更換故障電表恢復計量，減少電力公司的電費損失、降低與用電戶發(fā)生糾紛的概率。在發(fā)達沿海省份，每當雷雨季節(jié)，每次雷雨過后，農(nóng)村的電表故障率在千分之三左右，一個縣的農(nóng)村用表在7-9萬塊，那單次故障表總數(shù)在250塊左右，每塊表的單月用電100kWh計算，電力部門到每月抄表日發(fā)現(xiàn)故障再更換的話，每月有15000元電費需要人工協(xié)商補收。按每年雷季4個月每月只發(fā)生2次大規(guī)模雷擊計算，單雷擊造成的電表計費失效就達損失120000余元。如果整個地級市或全省都裝上智能電子漏電管理保護器的話，每年將減少電力部門因故障表計量失效而引起的上千萬元電費損失。

　　C.保護電力設施，減少用戶超負荷用電燒毀電能表

　　電能表故障的主要因素有兩個，一是本身質(zhì)量、二是外來因素。近年來隨著電力部門的規(guī)范管理，有質(zhì)量問題的電能表已寥寥無幾。外來因素成為了電表故障的主要原因，而這主要原因內(nèi)的主要因素是電能表超負荷工作。雖然現(xiàn)在的智能電能表同樣有數(shù)據(jù)上傳反應，必竟電能表是個計量儀器非過載開關。采用智能型電子漏電管理保護器的過載警報功能，漏保器可以配合電能表的最大電流值設置超負報警電流值，只要超過預設的電流值用電，智能漏保器就能發(fā)出“滴”、“滴”的聲光報警，直到用戶去除部份用電設備后，智能漏保器自動取消告警聲響，從而保護了電能表因用戶超負荷引起的故障、減少此類問題引起的設備損失，提高電力部門的經(jīng)濟效益。同時對電力部門針對性作出更換大電流電能表提供依據(jù)，實現(xiàn)主動服務客戶和保護設備的兩全其美。

　　D.管理費用減少

　　根據(jù)農(nóng)村家用漏電保護器管理運行規(guī)定，每月需要對農(nóng)村家用漏電保護器進行逐戶試跳，按每人每天可完成300計算，一個中等縣的農(nóng)村地區(qū)近9萬用戶每月就此項工作就要花費300個人工。已試點安裝智能電子漏電保護器的供電部門簡單算了一筆賬，由此一年可節(jié)約3600個人工，相當于減少了12個人的一年常規(guī)工作量。同時還可以節(jié)約相應的車輛使用和油料消耗，年節(jié)約費用可超過200萬以上，如果在地區(qū)網(wǎng)局、全省、國網(wǎng)推廣那經(jīng)濟效益將十分可觀。

漏電保護器的作用及使用范圍

漏電保護器具有動作靈敏，切斷時間迅速的性能。在建筑電氣設計施工中只要合理選用和正確安裝，對保護人身安全和防止設備損壞，以及預防火焰將會有明顯的作用。

（1） 當人體直接觸及220V 帶電體時，漏電保護器迅速以0.1 秒的時間快速切斷電路。這時流過人體（一般人體電阻為1 000Ω左右） 的觸電電流為220/ 1 000 = 220 （mA） ，其電擊能量為：220（mA） ×0. 1 （S） = 22mA·S 《 30mA·S。目前我國現(xiàn)行規(guī)定：對人體安全的電擊能量為：1·T = 30mA·S ，可以明顯看出，當人們一旦觸及220V 帶電體時，漏電保護器會在0. 1 秒時間內(nèi)迅速作出反應，而不致出現(xiàn)生命危險。

（2） 在TN-C-S 或TN-S 系統(tǒng)中，未裝漏電保護器時，如果發(fā)生接地故障情況，設備外殼會產(chǎn)生對人身有危險的接觸電壓；當裝有漏電保護器之后，即使發(fā)生了接地故障，接觸電壓在還沒有達到危及人身生命時，漏電保護器就會立即切斷電源回路。其理由是：在住宅建筑電氣設計時，設計者已為用戶所安裝的漏電保護器選擇了額定動作電流小于或等于30mA ，動作時間為0. 1 秒。 當發(fā)生接地故障時，只要有漏電電流產(chǎn)生，就會在漏電電流小于或等于30mA 時，漏電保護器就立刻動作，切斷了電源回路。 同時，30mA 的電流在0. 1 秒時間內(nèi)作用于人體不會危及生命安全。

（3） 安裝漏電保護器對配電線路的絕緣水平起到監(jiān)察作用。 如果設備出現(xiàn)碰殼故障或絕緣損壞，就會有漏電電流產(chǎn)生。 當漏電電流達到漏電保護器的額定動作電流時，將立即動作切斷電源回路。 也就是說，在人尚未觸及故障設備危險的接觸電壓之前，就已經(jīng)將故障線路切斷了。 從而提前避免了觸電死亡及火災事故的發(fā)生。

（4） 一旦出現(xiàn)發(fā)生接地故障時，由于切斷故障線路因素不是依靠過電流保護，而是依靠漏電保護。 再則，漏電保護的額定動作電流數(shù)值很小，與過電流相比，相差1000倍～10000倍。因此，出現(xiàn)在設備外殼的接觸電壓也很低，一般小于50V ，大大提高了安全性。

漏電保護器的應用范圍及特點

在正常情況下，各相電流的相量和等于零，因此，各相電流在零序電流互感器鐵芯中感應的磁通量之和也等于零，這時，由于零序電流互感器的二次側(cè)繞組無信號輸出，主開關仍處于閉合狀態(tài)，電源繼續(xù)向負載方向供電，當發(fā)生接地故障或設備絕緣損壞、漏電，或人觸及帶電體時，主回路中各相電流的相量和不再為零，則會出現(xiàn)故障電流在零序電流互感器的環(huán)形鐵芯中產(chǎn)生磁通，從而導致二次側(cè)感應電壓迫使脫扣線圈勵磁，強令主開關跳閘，切斷供電回路。

無論是保護接零還是接地措施，其保護范圍都是有限的。例如“保護接零”，就是把電氣設備的金屬外殼與電網(wǎng)的零線連接，并在電源側(cè)加裝熔斷器，當用電設備發(fā)生碰殼故障時，則形成該相對零線的單相短路，由于短路電流很大，迅速將保險熔斷，斷開電源進行保護，其工作原理是把“碰殼故障”改變?yōu)?ldquo;單相短路故障”從而獲取大的短路電流切斷保險。然而，工地的電氣碰殼故障并不頻繁，經(jīng)常發(fā)生的是漏電故障，如設備受潮負荷過大、線路過長、絕緣老化等造成的漏電，這些漏電電流值較小，不能迅速切斷保險，因此故障不會自動消除而長時間存在，但這種漏電電流對人身安全已構(gòu)成嚴重的威脅，所以需要加裝靈敏度高的漏電保護器進行補充保護。

漏電保護器作為直接接觸防護和火災保護措施的附加保護，表現(xiàn)在達不到主保護動作值時，防止人身間接觸電以及配電線路由于各種原因而遭損壞引起火災等事故，因此不能撤掉或降低對線路、設備的接地或接零保護要求，不能代替主保護。漏電保護器在規(guī)定條件下，當漏電電流達到或超過其給定值時，自動切斷電路，從而達到保護的目的。

(來源：網(wǎng)絡，版權歸原作者)