核电现场施工电源漏电保护器跳闸的原因及预防分析论文_刘广强

核电现场施工电源漏电保护器跳闸的原因及预防分析论文_刘广强

中国中原对外工程有限公司 北京 100044

当下,核电施工现场的用电安全保障较以往有了较大的提高,但施工现场环境的特殊性、元器件自身质量以及管理人员水平的参差不齐,导致常会发生各级漏电保护器频繁跳闸,这不仅严重影响了施工现场的正常施工进度,影响经济效益,而且使施工现场的用电安全无法得到有效的保障而影响安全生产形势。可见,除了加强施工现场的管理外,更需要从技术的角度,根据施工现场实际情况对漏电保护器进行合理布置,使配置的漏电保护器处于有效保护态。现通过在施工现场对施工用电的管理和体验,对施工现场临时用电中漏电保护器频繁跳闸的原因和解决措施进行分析和阐述。

一、施工现场漏电保护器频繁跳闸的原因及预防

1.漏电保护器布局不合理

根据《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-2005),在临时用电总配电箱和开关箱中应装设漏电保护器,形成三级配电二级漏电保护的模式。而有的施工现场,每个保护范围内漏电保护器的级间配合不合理,未形成有效的漏电保护,有的漏电保护器的布置保护范围过大,有的漏电保护器的布置保护范围又偏小再加上在实际施工中没有按照施工现场的实际情况对漏电保护器进行合理的参数设置,造成了总漏电保护器频繁跳闸,停电范围较大。在施工高峰期,总漏电保护器的频繁跳闸不仅严重影响了工地的正常施工,而且让处理故障的电工疲于奔命,甚至束手无策。这样现场进线总电源上的漏电保护器,可主要作为施工现场防止电气火灾隐患和电气短路的总保护,兼做每个小的漏电保护范围的后备保护,它的额定漏电动作电流可根据施工现场的大小在200~500mA之间选择,额定漏电动作时间可选择0.2s-0.3s,可极大地减少浪涌电压、电流、电磁干扰对总漏电保护器的影响,提高总漏电保护器动作的选择性和可靠性。如果能通过加强对工地漏电保护器的管理,使每个漏电保护范围内的二级漏电保护处于有效保护状态,就可以大大地减少工地总漏电保护器的频繁跳闸机率。

2.在保护范围内未形成有效的漏电保护

开关箱内的末级漏电保护器是用电设备的主保护,如果末级漏电保护器不装、损坏或选型不当,将可能导致上级漏电保护器频繁跳闸。施工现场移动设备比较多,如振捣棒、手电钻、小型切割机、打夯机、小型电焊机等随机使用性比较强,有的时候使用这些设备时没有接入开关箱,这也增加了总漏电保护器频繁跳闸的几率。只有在每个保护范围内形成有效的二或三级漏电保护模式,才能有效地减少漏电保护器的频繁跳闸。

3.漏电保护器自身局限性

(1)目前的漏电保护器是采用磁感应电压互感器拾取用电设备主回路中的漏电流,三相或三相四线在磁环中不可能布置完全均衡,在施工现场有较多的电焊机等双相或单相负荷,三相电流也不可能完全平衡,甚至会相差很大,在大电流下或较高的过电压下,会在有很高导磁率的磁环中感应出一定的电动势,这个电动势大到一定程度,就会导致漏电保护器跳闸。

(2)漏电保护器在额定漏电动作电流和额定漏电不动作电流之间有一段动作不确定区域,漏电保护器的漏电流在此区域内波动时,可能导致漏电保护器无规律跳闸。

4.漏电保护器选型不合理

(1)开关箱内使用的额定漏电动作电流超过了30mA,或者是超过用电设备额定电流两倍以上的漏电保护器,或是选用了带延时型的漏电保护器,由于额定漏电动作电流的提高或保护灵敏度的下降,发生漏电故障时,末级漏电保护器没有动作,上级漏电保护器就可能动作。

(2)有些随机使用性负载没有专用的开关箱,如I、Ⅱ类电锤、电钻、小型切割机等手持电动工具,在接入有较大额定电流的漏电保护器后,在发生漏电或故障时,末级漏电保护器就可能拒动,或者和上一级漏电保护器同时跳闸。

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(3)施工现场电焊机比较多,电焊机的漏电保护器按电焊机的额定电流选用,在电焊机起焊时的大电流可能会使漏电保护器跳闸,这是部分电焊机漏电保护器跳闸的原因。对于这类用电设备一般应选用对浪涌过电压、过电流不太敏感的电磁型漏电保护器;或选用比电焊机额定电流大1.5-2倍的电子式漏电保护器,但作为末级漏电保护,额定漏电动作电流不应大于30mA。

(4)塔吊是施工现场较大的施工设备,有多台电动机,虽然起动过程采用了Y-Δ起动和转子回路串入电阻起动,降低了起动电流,但仍然会有较大的起动电流。Y-Δ起动和电动机换速时会随机产生一定的过电压,塔吊配电箱和配电线路处于高空中,长年日晒雨淋,绝缘难免有一定的损伤,导致漏电流相应增大,这些因素都可能造成塔吊的漏电保护器频繁跳闸。

(5)末级漏电保护的上级漏电保护额定漏电动作电流和额定漏电不动作电流选择过小,没有考虑漏电保护器后的配电线路上可能有相对较大的正常漏电流。一般上级漏电保护的额定漏电动作电流选择为下级额定漏电动作电流的两倍左右。如对于末级的上一级漏电保护,在保护范围较小时,上级漏电保护器额定漏电动作电流可选择50mA或75mA;

5.漏电保护器接线问题

(1)使用单相负载,而中性线未穿过漏电保护器。这种现象就需要规范作业或有专业人员指导,否则这种情况下即使真正发生漏电或触电事故时,开关也有可能拒动。

(2)中性线穿过漏电保护器后,直接接地或通过用电设备等接地,漏电保护器将保护跳闸;中性线对地绝缘不良或接地不良,似接非接,导致漏电保护器无规律跳闸,故障难找。

(3)三相负载如电动机一般不接中性线,使用四芯电缆,其中有一芯应接PEN保护线和电动机外壳,但在有些情况下,这根PEN保护线接在了PE中性线上,实际上是把中性线通过电机外壳接地,在只有三相负载或有双相负载但三相平衡时系统能正常运行,在有单相负载或负载不平衡,中性点发生偏移时,就会使上级漏电保护器跳闸,如果中性线电阻较大时,可能造成漏电保护器无规律跳闸,查找故障困难。

(5)漏电保护器后的负载没有平均分配。施工现场电焊机大部分使用交流380V电源,漏电保护器后的电焊机一次线路对地漏电流矢量之和不为零,对于末级保护的上级漏电保护,如果多台电焊机接线极不平衡,就会使通过它的漏电流增加,同时使中性线对地电位抬高,增加了中性线漏电的机率,增加了电焊机上级保护跳闸几率。在用电设备和线路发生漏电故障或漏电流增加时,会造成上级漏电保护先于电焊机末级漏电保护或两漏电保护同时跳闸。

6.用电设备及用电线路漏电

施工现场的用电设备使用环境比较恶劣,保养、维修也很有限,质量参差不齐,绝缘有好有坏,有些设备漏电流比较大;用电线路也是如此,有些线路使用了质量很差的绝缘导线,不按规定敷设,接头包扎不好,如导线直埋、电缆过路不穿保护管等,造成了末级漏电保护器跳闸,如果末级漏电保护器损坏或将末级漏电保护器退出,将造成上级漏电保护器的频繁跳闸。

二、总结

总之,漏电保护器频繁跳闸是施工现场各种因素综合作用的结果,最主要的是要合理布置漏电保护器,缩小二级或三级漏电保护器的保护范围,正确选择漏电保护器和接线,使每个范围内的二级或三级漏电保护器处于有效保护状态;另一方面就是加强施工现场的临时用电管理和通过培训提高用电人员的自身素质,并督促临时电源管理人员加强巡视和定期测试漏电保护器,这样就可以既满足工地用电的安全性,又可以减少漏电保护器的频繁跳闸,给正常的施工创造较好的供电环境。

参考文献

1. JGJ46 - 2005. 施工现场临时用电安全技术规范;

3. GB/Z6829 -2008. 漏电电流动作保护器一般要求;

4. GB/T 13955 -2017. 剩余电流动作保护装置的安装和运行;

论文作者:刘广强

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年3期

论文发表时间:2019/6/5

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