作為一名電氣設(shè)備操作、維修人員,要用好漏電保護(hù)器,必須對(duì)它有足夠的了解和認(rèn)識(shí);
只有精通它的原理、結(jié)構(gòu)、分類,才能做到靈活使用、正確使用、安全使用。
漏電保護(hù)器,簡(jiǎn)稱漏電開(kāi)關(guān),又叫漏電斷路器,主要用在電路中,當(dāng)設(shè)備發(fā)生漏電故障時(shí)保護(hù)人身安全,防止觸電事故的發(fā)生;
同時(shí),也具有過(guò)載和短路保護(hù)功能。
漏電保護(hù)器按其動(dòng)作信號(hào)類型分為電流型漏電保護(hù)器和電壓型漏電保護(hù)器。
電流型漏電保護(hù)器的構(gòu)成分四部分
檢測(cè)元件:檢測(cè)元件可以說(shuō)是一個(gè)零序電流互感器。
被保護(hù)的相線、中性線穿過(guò)環(huán)形鐵心,構(gòu)成了互感器的一次線圈N1,纏繞在環(huán)形鐵芯上的繞組構(gòu)成了互感器的二次線圈N2;
如果沒(méi)有漏電發(fā)生,這時(shí)流過(guò)相線、中性線的電流向量和等于零,因此在N2上也不能產(chǎn)生相應(yīng)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。
如果發(fā)生了漏電,相線、中性線的電流向量和不等于零,就使N2上產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),這個(gè)信號(hào)就會(huì)被送到中間環(huán)節(jié)進(jìn)行進(jìn)一步的處理。
中間環(huán)節(jié):中間環(huán)節(jié)通常包括放大器、比較器、脫扣器,當(dāng)中間環(huán)節(jié)為電子式時(shí),中間環(huán)節(jié)還要輔助電源來(lái)提供電子電路工作所需的電源。
中間環(huán)節(jié)的作用就是對(duì)來(lái)自零序互感器的漏電信號(hào)進(jìn)行放大和處理,并輸出到執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
執(zhí)行機(jī)構(gòu):該結(jié)構(gòu)用于接收中間環(huán)節(jié)的指令信號(hào),實(shí)施動(dòng)作,自動(dòng)切斷故障處的電源。
試驗(yàn)裝置:由于漏電保護(hù)器是一個(gè)保護(hù)裝置,因此應(yīng)定期檢查其是否完好、可靠。
試驗(yàn)裝置就是通過(guò)試驗(yàn)按鈕和限流電阻的串聯(lián),模擬漏電路徑,以檢查裝置能否正常動(dòng)作。
定理:零序互感器遵循的電路定理為基爾霍夫電流定律,也稱為節(jié)點(diǎn)電流定律;
內(nèi)容是:
電路中任一個(gè)節(jié)點(diǎn)上,在任一時(shí)刻,流入節(jié)點(diǎn)的電流之和等于流出節(jié)點(diǎn)的電流之和;
也可以描述為,在任一瞬問(wèn),通過(guò)電路中任一不包含電源的假設(shè)封閉面(節(jié)點(diǎn)、負(fù)載)的電流代數(shù)和為零。
作用:當(dāng)電路中發(fā)生觸電或漏電故障時(shí),互感器二次側(cè)輸出零序電流,使所接二次線路上的設(shè)備保護(hù)動(dòng)作(切斷電源,報(bào)警等等)。
一、直視法
對(duì)保護(hù)器進(jìn)行故障檢修時(shí),首先進(jìn)行直觀檢查,解決明顯故障。打開(kāi)保護(hù)器外殼,檢查保險(xiǎn)管是否熔斷、有無(wú)斷線、線路板銅箔是否燒斷、觸點(diǎn)是否接觸良好、接點(diǎn)是否有假性連接、元件是否燒壞等。出現(xiàn)斷線時(shí),特別是多處斷線,應(yīng)耐心根據(jù)線路圖指定電路連接,千萬(wàn)不要接錯(cuò)線,以免導(dǎo)致故障擴(kuò)大。有元件燒壞時(shí),更換同型號(hào)的元件;實(shí)在購(gòu)不到同型號(hào)元件時(shí)、用可替代的元件代換。更換電阻元件時(shí),要考慮電阻元件的功率,不僅阻值一樣,功率也應(yīng)一樣或功率稍大一點(diǎn),以免功率大小,更換后再次燒壞。
二、阻值測(cè)量法
對(duì)不能直接觀察到的故障,就需要借助進(jìn)行查找,即進(jìn)行阻值測(cè)量。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是:線路不需在接上,不用拆下元件,可避免反復(fù)拆裝而燙壞元件和線路板上的銅箔。而且,在沒(méi)有線路圖時(shí),這種方法更顯其優(yōu)越性。據(jù)統(tǒng)計(jì),在所有的電子元件中,三級(jí)管最易損壞,其次是:電阻。而且,工作電流較大的末級(jí)更易出現(xiàn)故障。所以查找故障時(shí),應(yīng)遵循:先三極管后其它元件,從末級(jí)向前級(jí)逆向逐級(jí)檢查。我們知道三極管內(nèi)部有二個(gè)PN結(jié),有一個(gè)損壞,三極管則不能工作;且PN結(jié)具有單向?qū)щ娦浴8鶕?jù)這些特點(diǎn),使用萬(wàn)用表電阻擋的X1Ω檔,在線路板上分別測(cè)三極管的基極(即b極)和發(fā)射極(即e極)、基極和集電極(即c極)、集電極和發(fā)射極的阻值。正常的三極管應(yīng)該是基極與發(fā)射極、基極與集電極之間的正向阻值鄉(xiāng)30Ω,反向阻值應(yīng)大于50Ω,發(fā)射極與集電極間正反向阻值大于50ω。如果出現(xiàn)基極與發(fā)射極、基極與其電極正反向阻值相近,都較小或超大;集電極與發(fā)射極之間阻值較小甚至接近0Ω,則證明三極管損壞。這時(shí)如果三極管的β值小于30倍也不能再使用。確認(rèn)三極管損壞后可用同型號(hào)或可替代的三極管更換。對(duì)于二極管,判斷方法同三極管相同,只需判斷一次正反向阻值。電容元件由于具有限直流的作用,直流阻值應(yīng)很大。如果出現(xiàn)阻值較小,甚至接近于零,則電容元件已經(jīng)擊穿。更換電容元件時(shí),應(yīng)注意其耐壓值。測(cè)電阻元件時(shí),其阻值應(yīng)接近其實(shí)際數(shù)值,如果出現(xiàn)阻值大于其所標(biāo)稱阻值,則電阻元件內(nèi)部斷路。
三、信號(hào)注入法
給晶體管電路加上一個(gè)符合要求的直流工作電壓,從電路的最后一級(jí)開(kāi)始,逐級(jí)向前注入信號(hào)。方法是:手握螺絲刀的金屬部分,輕輕碰觸三極管的基極,這時(shí)最后級(jí)執(zhí)行電路(即保護(hù)器中的)應(yīng)動(dòng)作。如果到哪級(jí)時(shí),繼電器不動(dòng)作,則這級(jí)電路出現(xiàn)故障。這種情況一般是三極管損壞,如果確認(rèn)三極管良好時(shí),再查找該級(jí)電路的周圍元件。使用這種方法時(shí)應(yīng)注意安全,可以使用一種.單獨(dú)的直流電源裝置供給直流電壓。如果電路的工作電壓高于安全電壓36V時(shí),可以不要使用該方法。
四、電壓測(cè)量法
使用這種方法時(shí),可將保護(hù)器電路分為兩部分,直流電源部分和工作電路部分。
電源部分的功能是將交流電轉(zhuǎn)換成低壓直流電。它由降壓變壓器、整流電路和穩(wěn)壓元件或電路構(gòu)成。接通電源后,先檢查其輸出的直流電壓是否符合要求。為防止后級(jí)電路故障而影響電源電壓時(shí),可切斷直流電源輸出以后的電路。如果輸出電壓不正常或無(wú)直流電壓輸出時(shí),可參照阻值測(cè)量法,用萬(wàn)用表×1k檔,分別對(duì)二極管及電容電阻進(jìn)行檢查,這時(shí)萬(wàn)用表的讀數(shù)應(yīng)為kΩ。由于降壓變壓器也較易燒壞,可用交流電壓檔測(cè)試其是否有符合要求的交流電壓輸出;如果其初級(jí)有正常交流電莊,而次級(jí)無(wú)交流電壓輸出時(shí),則變壓器燒壞,更換同樣型號(hào)的變壓器。
檢查工作電路部分時(shí),參閱保護(hù)器。在所附的電路圖上,都標(biāo)出了每個(gè)三極管正常工作時(shí)各極的直流工作電壓,可分別測(cè)定各級(jí)電路三極管的各級(jí)電壓。如果有一極不符合線路圖上的給定電壓,則說(shuō)明這部分電路有故障。先判斷三極管是否損壞,三極端管確實(shí)良好時(shí),再查找周圍元件。但一般情況下都是三極管損壞。
使用電壓測(cè)量法時(shí),需具備三極管各極工作電壓的線路圖。
漏電保護(hù)器的選擇依據(jù)主要有以下幾種,希望以下整理的可以給大家一些幫助,
依據(jù)之一——設(shè)備的供電方式
選擇漏電保護(hù)器,供電方式為第一。
單相二百二,二線二極或單極;
三相三線三百八,選用三極保護(hù)器;
三相四線三百八,四線三極或四極。
根據(jù)之二——電氣線路的正常泄漏電流
泄漏電流處處有,正常數(shù)值不保護(hù)。
正常漏流值兩倍,選定保護(hù)不動(dòng)流。
根據(jù)之三——電氣設(shè)備的漏電保護(hù)動(dòng)作參數(shù)
手持、移動(dòng)、家電器,家電插座用電器,
三十毫安動(dòng)電流,快速動(dòng)作保護(hù)器;
單臺(tái)運(yùn)行,三十、一百快動(dòng)器;
多臺(tái)設(shè)備總保護(hù),一百毫安快動(dòng)器。
根據(jù)之四——電氣設(shè)備的特殊使用場(chǎng)所
醫(yī)院醫(yī)療電器具;用水場(chǎng)所照明器;
電動(dòng)工具或行燈,工作面為金屬體。
動(dòng)作電流十毫安,快速動(dòng)作保護(hù)器。
潮濕場(chǎng)所電設(shè)備,十五、三十快動(dòng)器。
連接室外架空線,沖壓不動(dòng)保護(hù)器。
架空線路總保護(hù),中低靈敏延動(dòng)器。
根據(jù)電氣設(shè)備的供電方式選擇的口訣已很明確,不再說(shuō)明。
?。?)根據(jù)電氣線路的正常泄漏電流
在我們所用的所有電氣設(shè)備中,都會(huì)或多或少地存在著泄漏電流,只是它們被限制在一個(gè)不會(huì)對(duì)使用人員和設(shè)備造成危害的程度。這一電流可被稱為“正常泄漏電流”。在用電設(shè)備最大正常泄漏電流的兩倍電流值之內(nèi),電路中設(shè)置的漏電保護(hù)器應(yīng)不動(dòng)作,或者說(shuō),漏電保護(hù)器的動(dòng)作電流不應(yīng)小于用電設(shè)備最大正常泄漏電流的兩倍。
(2)根據(jù)電氣設(shè)備的漏電保護(hù)動(dòng)作參數(shù)
不同的用電設(shè)備對(duì)漏電保護(hù)動(dòng)作電流有不同的要求??谠E中提到的“快動(dòng)器”和“快速動(dòng)作保護(hù)器”同是“快速動(dòng)作的漏電保護(hù)器”的“簡(jiǎn)稱”(是本書(shū)為了文字上的需要而自定的),這種簡(jiǎn)稱在以下的口訣中還將出現(xiàn)。
1)手持電動(dòng)工具(如手電鉆、電扳手等)、移動(dòng)電器、家用電器插座回路的用電設(shè)備,應(yīng)選用額定泄漏動(dòng)作電流不大于30mA的快速動(dòng)作漏電保護(hù)器;
2)單臺(tái)電動(dòng)機(jī)可選用額定泄漏動(dòng)作電流為30mA及以上、100mA以下的快速動(dòng)作漏電保護(hù)器;
3)多臺(tái)設(shè)備的總保護(hù)應(yīng)選用額定泄漏動(dòng)作電流為100mA及以上的快速動(dòng)作漏電保護(hù)器。
(3)根據(jù)電氣設(shè)備的特殊使用場(chǎng)所
對(duì)于某些特殊負(fù)荷和場(chǎng)合,應(yīng)按其特點(diǎn)選用漏電保護(hù)器。
1)醫(yī)院中的醫(yī)療電器設(shè)備、用水場(chǎng)所(包括:游泳池、噴水池、水上游樂(lè)場(chǎng)、浴室等)的照明器具(口訣:“用水場(chǎng)所照明器”)、操作電動(dòng)工具或行燈并在金屬物體上工作時(shí),應(yīng)選用額定漏電動(dòng)作電流為10mA快速動(dòng)作的漏電保護(hù)器。
2)在潮濕場(chǎng)所使用的用電設(shè)備,選用額定漏電動(dòng)作電流為15~30mA快速動(dòng)作的漏電保護(hù)器。
3)連接室外架空線路的電氣設(shè)備,選用沖擊電壓不動(dòng)作型漏電保護(hù)器。
4)帶有架空線路的總保護(hù),應(yīng)選用中、低靈敏度及延時(shí)動(dòng)作的漏電保護(hù)器。