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摘 要:某次发电机接入配电箱應急使用时烧损已在断开位置的漏电开关,结合漏电保护器原理对故障现象分析,确认烧损原因是发电机接线不当,最后例举典型错误接线并给出发电机配合漏电开关的接线建议。
关键词:发电机;烧损;漏电开关;接线不当;接线
中图分类号:TV738 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)29-0078-02
引 言
为提高重要负荷用电可靠性,用户会自备应急发电机,同时为保障人身安全又配有漏电开关,若发电机接入时不考虑与漏电开关配合,应急发电使用时往往会损坏漏电开关,本文将针对一起发电机接线不当引起漏电开关烧损事件进行研究和分析。
1 一起发电机应急使用时烧损漏电开关的案例
某日停电,一用户为保障自身重要负荷用电将自备发电机接入配电箱,出于便宜接线考虑,选取裸露螺柱位置作为接入点,即将发电机A、B、C三相分别接入配电箱负荷终端母排,N相接入配电箱入箱处N相铜排,接入点实景如图1所示。
用户断开配电箱三相三极总开关和三相四极漏电开关后彻底与市电供电网隔离,启动发电机供电并检查用电设备运行正常,但不久发现处于断开位置的漏电开关发出异响,旋即冒出黑烟损坏。
2 漏电开关漏电保护工作原理
用户所用为上海宝临低压电器有限公司生产的BLDM6L型漏电开关,额定剩余动作电流100mA、300mA和500mA可调(当时设置为300mA剩余电流动作)。为找出用户漏电开关烧损异常现象的原因,我们首先了解一下漏电开关漏电保护的工作原理,如图2所示。
正常情况下,不管三相负载平衡与否,同一时刻A、B、C、N四根线的电流和(矢量和)都为零,四根线的合成磁通也为零,故零序电流互感器4的次级线圈没有输出信号。当A、B、C相任一根火线对地漏电,如图2人体触电时,触电电流经大地和接地装置回到中性点。这样同一时刻四根线的电流和不再为零,产生剩余电流,剩余电流使铁芯中有磁通通过,从而零序电流互感器4的次级线圈有电流信号输出,这一微弱电流信号输入到电子放大器6进行放大,放大的输出信号用作晶闸管7触发信号,触发信号使晶闸管7导通,导通电流流过脱扣器线圈8使脱扣器动作而将主开关2断开。压敏电阻5的阻值随其端电压的升高而降低,压敏电阻的作用是稳定放大器6的电源电压。试验按钮3按下时人为造成电流分流,产生剩余电流再经前述动作原理使主开关2断开。
3 漏电开关烧损原因分析
我们将案例中发电机实际接线进行简化示意,得到如下图3所示。
由图3可见,断开三相四极漏电开关QF2并不保险,因为用电负荷不可能绝对平衡,所以发电机启动后仍然有一定电流流过三相四极漏电开关QF2的N相,与漏电开关QF2是在合闸亦或是在分闸位置没有任何关系,漏电开关检测为剩余电流,漏电保护工作机制激活使脱扣器动作,但漏电开关无法断开发电机输出的三相电流,因此漏电开关N相一直有剩余电流流过,漏电开关脱扣器便一直动作卡死,最终导致机械元件损坏和脱扣线圈烧损。
4 发电机应急使用时常见错误接线
由于漏电开关工作原理特殊性质,不能误以为断开漏电开关就能够确保安全,当使用发电机等外部应急电源时需要特别注意,实际接线时容易发生A、B、C三相火线和N相零线分别错开接入漏电开关前端、后端的错误:
(1)若发电机A、B、C三相火线接于漏电开关前端,N相零线接于漏电开关后端,合上漏电开关并启动发电机后漏电开关即刻动作一次断开供电,流经漏电开关的剩余电流也消失。
(2)发电机A、B、C三相火线接于漏电开关后端,N相零线接于漏电开关前端,此时不管漏电开关是处于合闸还是分闸位置,发电机启动后漏电开关将一直保持动作却无法切除流经漏电开关的剩余电流,最终导致漏电开关如本文提及案例中一样烧损。
此外还有一种特殊情况,即发电机A、B、C三相火线接于漏电开关前端,N相零线接于漏电开关后端,同时又使漏电开关在断开位置,此时发电机也能正常运转且不会损坏漏电开关,原因在于虽然此时漏电开关也有剩余电流流过,但接在漏电开关(脱扣分断处)后端用于放大剩余电流信号的放大器没有工作电压,漏电开关漏电保护工作机制未能激活,故而未对漏电开关脱扣器造成影响。不过此一接线对于终端用电用户并无任何实际意义,只是从试验角度额外加以阐释说明。
5 发电机应急使用时正确接线建议
发电机A、B、C三相火线和N相零线必须同时接于漏电开关的前端或者后端,这样才能保证流过漏电开关剩余电流为零,不会引起漏电保护误动作。建议将A、B、C、N四根线同时接于漏电开关前端,如此接线方式还能利用漏电开关的漏电保护功能来保障设备用电的人身安全。值得注意的是,现场往往还发现三相四极漏电开关用于三相或双相负载时,原有N相根本未接入漏电开关或虽接入但虚接,漏电开关放大器因N相悬空同样没有工作电压,一旦真正发生漏电,虽然漏电开关存在剩余电流却不能动作断电,[2]所以原有电力系统接线有漏电开关时,使用发电机应急供电除确保发电机外部接线正确外,还需要认真检查原有漏电开关接线是否同样无误,绝对不能掉以轻心。
6 结 语
本文由实际案例出发,解释了漏电开关漏电保护工作原理,分析了案例中漏电开关烧损原因,例举了典型错误接线方式,最后给出了发电机配合漏电开关接线的建议,对于用户使用发电机接入电力系统应急供电工作具有一定借鉴意义。
参考文献
[1]赵东升,范长征.基于漏电保护器的研究及选型应用[J].硅谷,2013,15:121.
[2]邱 生,张 焰,朱新华.漏电保护器的现场使用和注意事项[J].电工电气,2010,9:45.
收稿日期:2018-9-5
作者简介:张子君(1982-),男,湖南怀化人,工程师,本科,从事电力生产应急管理工作。
关键词:发电机;烧损;漏电开关;接线不当;接线
中图分类号:TV738 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)29-0078-02
引 言
为提高重要负荷用电可靠性,用户会自备应急发电机,同时为保障人身安全又配有漏电开关,若发电机接入时不考虑与漏电开关配合,应急发电使用时往往会损坏漏电开关,本文将针对一起发电机接线不当引起漏电开关烧损事件进行研究和分析。
1 一起发电机应急使用时烧损漏电开关的案例
某日停电,一用户为保障自身重要负荷用电将自备发电机接入配电箱,出于便宜接线考虑,选取裸露螺柱位置作为接入点,即将发电机A、B、C三相分别接入配电箱负荷终端母排,N相接入配电箱入箱处N相铜排,接入点实景如图1所示。
用户断开配电箱三相三极总开关和三相四极漏电开关后彻底与市电供电网隔离,启动发电机供电并检查用电设备运行正常,但不久发现处于断开位置的漏电开关发出异响,旋即冒出黑烟损坏。
2 漏电开关漏电保护工作原理
用户所用为上海宝临低压电器有限公司生产的BLDM6L型漏电开关,额定剩余动作电流100mA、300mA和500mA可调(当时设置为300mA剩余电流动作)。为找出用户漏电开关烧损异常现象的原因,我们首先了解一下漏电开关漏电保护的工作原理,如图2所示。
正常情况下,不管三相负载平衡与否,同一时刻A、B、C、N四根线的电流和(矢量和)都为零,四根线的合成磁通也为零,故零序电流互感器4的次级线圈没有输出信号。当A、B、C相任一根火线对地漏电,如图2人体触电时,触电电流经大地和接地装置回到中性点。这样同一时刻四根线的电流和不再为零,产生剩余电流,剩余电流使铁芯中有磁通通过,从而零序电流互感器4的次级线圈有电流信号输出,这一微弱电流信号输入到电子放大器6进行放大,放大的输出信号用作晶闸管7触发信号,触发信号使晶闸管7导通,导通电流流过脱扣器线圈8使脱扣器动作而将主开关2断开。压敏电阻5的阻值随其端电压的升高而降低,压敏电阻的作用是稳定放大器6的电源电压。试验按钮3按下时人为造成电流分流,产生剩余电流再经前述动作原理使主开关2断开。
3 漏电开关烧损原因分析
我们将案例中发电机实际接线进行简化示意,得到如下图3所示。
由图3可见,断开三相四极漏电开关QF2并不保险,因为用电负荷不可能绝对平衡,所以发电机启动后仍然有一定电流流过三相四极漏电开关QF2的N相,与漏电开关QF2是在合闸亦或是在分闸位置没有任何关系,漏电开关检测为剩余电流,漏电保护工作机制激活使脱扣器动作,但漏电开关无法断开发电机输出的三相电流,因此漏电开关N相一直有剩余电流流过,漏电开关脱扣器便一直动作卡死,最终导致机械元件损坏和脱扣线圈烧损。
4 发电机应急使用时常见错误接线
由于漏电开关工作原理特殊性质,不能误以为断开漏电开关就能够确保安全,当使用发电机等外部应急电源时需要特别注意,实际接线时容易发生A、B、C三相火线和N相零线分别错开接入漏电开关前端、后端的错误:
(1)若发电机A、B、C三相火线接于漏电开关前端,N相零线接于漏电开关后端,合上漏电开关并启动发电机后漏电开关即刻动作一次断开供电,流经漏电开关的剩余电流也消失。
(2)发电机A、B、C三相火线接于漏电开关后端,N相零线接于漏电开关前端,此时不管漏电开关是处于合闸还是分闸位置,发电机启动后漏电开关将一直保持动作却无法切除流经漏电开关的剩余电流,最终导致漏电开关如本文提及案例中一样烧损。
此外还有一种特殊情况,即发电机A、B、C三相火线接于漏电开关前端,N相零线接于漏电开关后端,同时又使漏电开关在断开位置,此时发电机也能正常运转且不会损坏漏电开关,原因在于虽然此时漏电开关也有剩余电流流过,但接在漏电开关(脱扣分断处)后端用于放大剩余电流信号的放大器没有工作电压,漏电开关漏电保护工作机制未能激活,故而未对漏电开关脱扣器造成影响。不过此一接线对于终端用电用户并无任何实际意义,只是从试验角度额外加以阐释说明。
5 发电机应急使用时正确接线建议
发电机A、B、C三相火线和N相零线必须同时接于漏电开关的前端或者后端,这样才能保证流过漏电开关剩余电流为零,不会引起漏电保护误动作。建议将A、B、C、N四根线同时接于漏电开关前端,如此接线方式还能利用漏电开关的漏电保护功能来保障设备用电的人身安全。值得注意的是,现场往往还发现三相四极漏电开关用于三相或双相负载时,原有N相根本未接入漏电开关或虽接入但虚接,漏电开关放大器因N相悬空同样没有工作电压,一旦真正发生漏电,虽然漏电开关存在剩余电流却不能动作断电,[2]所以原有电力系统接线有漏电开关时,使用发电机应急供电除确保发电机外部接线正确外,还需要认真检查原有漏电开关接线是否同样无误,绝对不能掉以轻心。
6 结 语
本文由实际案例出发,解释了漏电开关漏电保护工作原理,分析了案例中漏电开关烧损原因,例举了典型错误接线方式,最后给出了发电机配合漏电开关接线的建议,对于用户使用发电机接入电力系统应急供电工作具有一定借鉴意义。
参考文献
[1]赵东升,范长征.基于漏电保护器的研究及选型应用[J].硅谷,2013,15:121.
[2]邱 生,张 焰,朱新华.漏电保护器的现场使用和注意事项[J].电工电气,2010,9:45.
收稿日期:2018-9-5
作者简介:张子君(1982-),男,湖南怀化人,工程师,本科,从事电力生产应急管理工作。