剩余电流动作保护器普及推广20年来,它的误动一直是农电工作者和用户困惑的事,这不但严重影响了保护器的使用效果,而且影响了农村供电的可靠性。如何探索剩余电流动作保护器误动的原因以及怎样减少或消除误动,将是当前农网改造中值得研究的课题。
1 保护器使用现状
(1)使用数量及动作状况:
据有关统计资料表明:我国14个省至1998年共安装各种型号的剩余电流动作保护器(含家用保护器)3600余万台,14个省在1994~1998年的5年里,保护器共动作319万次,其中由于人及动物直接接触而使保护动作的为28.6万次,占总动作次数的8.97%;由于线路及用电设备发生漏电使保护动作269.4万次,占总动作次数的84.45%;不明原因的动作次数为21万次,占总动作次数的6.58%。由此可见,原有的保护方式存在严重缺陷而影响了供电的可靠性。
(2)保护器性能的比较:
从事保护器研究的工程技术人员,为了解决保护器在农村低压电网中的实际需要,20年来相继研制了各种不同型号的保护器。这几种保护器若在相同的额定剩余动作电流情况下比较,它们对触电保护的范围不同,对农村供电的可靠性不同,在运行中发生误动的机率也不同。?
2 保护器误动原因的探索
上述介绍,现把人及动物直接接触而动作的次数28.6万次,称之为保护器有效动作次数,而把线路及用电设备发生漏电而动作的269.4万次,及不明原因动作次数21万次称之为保护器误动次数。在这269.4万次+21万次=290.4万次中,大体可分成如下几种类型的误动。
(1)室内布线不符合规程要求引起漏电动作:
尽管农村电网经过用电标准化和电气化建设及农网改造,但是农户家中用电状况变更极少,漏电隐患依然存在,特别是新盖房的室内布线未按《农村低压电力技术规程》的相关要求施工,因而使之这些农户家中天好漏电小,阴雨天漏电大。在阴雨天这些用户一使用电器或照明就引起保护器动作。
(2)电磁干扰引起的误动:
由于农网改造的低压配电箱空间小、出线多(一般有2路或3路),当其中一路大负荷起动时,该路线的强电场严重地影响了相邻线路的保护器而误动;配电箱中使用的交流接触器型号的变更,使其本身的磁路也有差异而使之相邻保护器的误动。如原使用CJ10、CJ12交流接触器时保护器不误动,当改用CJ20交流接触器后,就有不少厂家的产品由此而引起误动。
(3)保护器自身电源干扰引起相邻保护器误动:
由于保护器作用于切断电源的重要部件是由电子元件组成的,因此同一配变具有多条出线时,若各组出线的保护器安装接线不当时,将会因保护器自身电源干扰而引起相邻保护器的误动。如一台保护器因漏电故障跳闸时,同时会引起其它保护器误动作。
(4)谐波干扰引起的误动:
随着家用电器的飞速发展,不少家用电器离不开单相电动机,而单相电动机的起动又离不开电容器移相。随着这些单相电动机使用时间的增长,这些电容器的老化也越来越严重,因此,这些单相电动机在起动瞬间,所产生的谐波也越来越严重。这些谐波的产生严重影响了鉴相鉴幅型保护器、脉冲型保护器的正常工作而产生误动作(若是瞬时动作普通型保护器,当额定剩余动作电流在80mA以下时,也会发生误动)。这些产生谐波的家用电器,如木工刨、家用小水泵、豆浆机、空调器、医用吸痰器、高频注塑机、高频封装机等。
(5)变频设备起动时引起的误动:
一些乡镇企业使用变频设备,以及近几年刚在市场露面的变频空调,它们在起动时,鉴相鉴幅型保护器、脉冲型保护器就会误动。
(6)其它弱电线路与农村低压电网同杆架设时引起误动:
在我国广大农村不少地区已经普及程控电话和有线电视,这些光缆与低压电网同杆架设,当它们间的垂直距离较小,或它们的进户线施工中工艺处理不够好时,也会影响到保护器的误动。
3 对消除保护器误动的探讨
1、直观巡查法
直观巡查法就是巡视人员针对故障现象进行分析判断,对保护区域包括和被保护的线路设备等进行直观巡视,从而找出故障点。巡视时应着重对线路的转角、分支、交叉跨越等复杂地段和故障易发点进行检查。这种方法简便易行,适用于对明显故障点的查找,如导线断线落地、拉线与导线接触及错误接线等。
2、试送投运法
此法主要查找漏电保护器自身的故障,而非外部故障。具体操作方法是:先切断,再将漏电保护器的零序负荷侧引线全部拆除(二级、三级漏电保护器直接将出线拆除即可),再接通电源,若保护器仍然无法投运,则为漏电保护器自身故障,应给予更换或修理。如能正常运行,则保护器并无故障,再查找故障发生在配电盘中还是外线。具体操作方法是:先将各路出线或交流负荷侧切断电源,若不能运行则是配电盘上有故障,应检查各路、仪表等设备是否绝缘良好,接线是否正确。如能正常运行,则说明配电盘上无故障。在确认故障发生在外线上以后,可采用分线排除法查找故障点。
3、分线排除法
当确认故障点发生在外线时,可以按照“先主干、再分支、后末端”的顺序,断开低压电网的各条分支线路,仅对主干线进行试送电,若主干线无故障,那么主干线便能正常运行。然后,再将分支和末端投入运行。哪条线路投入运行时保护器发生动作,故障点就在哪条线路上,就可在此线路上集中查找故障点。
4、数值比较法
数值比较法就是借助仪表对线路或设备进行测量,并把所测的数值与原数值进行比较,从而查出故障点。需要特别指出的是:当线路中性线绝缘下降或设备中性线重复接地,容易引起总保护频繁跳闸,而二级保护器不跳闸。在解决二级保护器跳闸时,不应采取将相线与中性线对调的方法投运二级保护器,应及时将设备重复接地线拆除。
从价格上看,不要对那些售价低于50块钱的浪涌保护器抱太多期望。这些装置通常采用简单、低廉的MOV,容量相当有限,无法处理较大浪涌或尖峰。
当然,价格高并不能保证质量好。您若要了解设备的容量,可以查看其美国安全检测实验室(UL)标称值。UL是一个独立的非赢利公司,它专门为和产品提供安全检测。如果保护器没有UL标志,它很可能就是一个垃圾产品。廉价的MOV很容易过热,进而导致整个浪涌保护器起火,这种事故屡见不鲜。
不过带UL标志也不意味着性能超强,但最起码您可以确保它们具有一定的保护能力,至少可以勉强符合安全标准。您要确保产品标示为瞬变电压浪涌抑制器。这表示它符合UL1449标准,即浪涌抑制器的UL最低性能标准。虽然电子市场随着法规的健全规范了很多,但还是有带着UL标志的板其实根本就没有浪涌保护元件。
在带有UL标志的浪涌保护器上,可以发现几组标称值。如下所示:
箝位电压—这表示将导致MOV接通地线的电压值。箝位电压越低,表示保护性能越好。此UL标称值有三个保护水平—330伏、400伏和500伏。通常,箝位电压超过400伏就太高了。
能量吸收—此标称值表示浪涌保护器在烧毁前能够吸收多少能量,单位为焦耳。其数值越高,保护性能就越好。您购买的保护器的这一标称值至少要在200至400焦耳之间。若要获得更好的保护性能,应该寻找此标称值在600焦耳以上的产品。
响应时间—浪涌保护器不会立刻断开;它们对电涌做出响应会有略微的延迟。响应时间越长,表示计算机(或其他设备)将遭受浪涌的持续时间越长。请购买响应时间低于一毫微秒的浪涌保护器。