限压保护器和漏电保护器联动保护研究

2014-06-26王海星王径迤程曙光

新媒体研究 2014年10期

关键词：融合

王海星+王径迤+程曙光

摘要漏电保护器和限压保护器都是现今电力行业应用最广泛的保护元件，当电力设备出现漏电事故时，其能有效保护试验仪器和人员的安全。文章以漏电保护器和限压保护器的基本原理为基础，将特性功能进行融合，使其更有效的发挥了其保护作用。

关键词漏电保护器；限压保护器；融合

中图分类号：TM862 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）10-0178-01

我国生产的漏电保护器绝大部分为电子式的（根据动作方式划分的），约占漏电保护器总产量的90%左右。电磁式漏电保护器因制造成本高、价格贵，使用量较少，目前仅占10%左右。随着工业科技的快速发展，漏电保护器从材质到功能都有着突飞猛进的发展态势。外壳采用高强度的工程塑料，外形轻巧美观，体积小，以及高频防雷技术、LED数码显示、自动换挡功能、用户自行设定功能和温控功能甚至有些还预留了通讯接口等智能化、集成化和人性化科技的运用，都大大提高了其误动和拒动以及人为误操作的可能性，从而起到很好的保护作用。

对于电力系统高压交接试验而言，由于试验场所的不确定，造成大量使用临时电源的情况。每个临时电源的情况不同，其电能质量也参差不齐，由此经常会造成试验仪器的损坏。当电源电压高出一定值时，会对测量仪器造成更为严重的损害，同时威胁试验者的人身安全（220 V错接380 V等各种原因）。因此，我们将漏电保护器和限压保护器功能相结合。当电源电压超过设定值时，保护装置会立即动作，将负载电路从主回路中切出，防止因电源电压升高对仪器设备及人员造成的损坏。

1 漏电保护器基本原理

漏电保护器主要由零序电流互感器、电子电路、主开关以及试验机构等几个部分组成，详见图1。

图1 漏电保护器基本原理示意图

当使用的电路处于正常工作状态，由基尔霍夫定律可知，零序电流互感器一次线圈通过的电流总量为0，其铁芯中通过的总磁通量也为0，零序电流互感器二次线圈中没有感应电流，漏电保护器不会跳负荷。当有电流泄漏情况出现或者存在人员的触电情况时，局部电路会对地短路，从而产生对地漏电流。这时通过零序电流互感器一次线圈各相电流总量将不为零，相应产生了漏电流。这时零序电流互感器铁芯中的存在了交变的磁通量，二次侧也相应产生了感应电动势。信号经放大器放大，再通过比较器进行比较，一旦满足动作条件，则脱扣线圈通电，驱动主开关GF自动跳闸。

根据漏电保护器基本原理可以看出，其仅能通过漏电流判断是否存在短路，当电源电压的升高没有造成漏电流或漏电流的大小达不到保护动作整定值时，漏电保护器就存在保护的盲区。

2 限压保护器基本原理

限压保护器是一种具有显著非欧姆导体性质的电子元件，电阻值会随外部电压而改变，因此它的电流-电压特性曲线具有显著的非线性。利用电阻的非线性特性，当过电压出现时，电阻可以将电压钳位到一个相对固定的电压值；当过电压超过一定值，电阻值会大幅变小从而导致电路导通。

限压保护器广泛的被应用在电子线路中，来防护因为电力供应系统的暂态电压突波所可能对电路的伤害。当高压来到时，限压保护器的电阻降低而将电流予以分流，因而保护了敏感的电子元件。

3 漏电保护器和限压保护器的功能融合

根据限压保护器的特性，将其加入到漏电保护器内部电路中，当电源电压超过设定值时，跳闸回路动作，由此防止因电压突然提高，而对试验仪器造成损坏。

图2 漏电保护器和限压保护器的融合

这样将限压保护器作为一个补充的保护装置，与动作继电器并联在一起。如图2漏电保护器和限压保护器的融合所示。此方法通过改变限压保护器电压值，使电源电压达到250-260V时保护装置动作，即不影响漏电保护器的保护功能，又能实现对过电压情况的保护。

4 联动保护时应注意的事项

1）漏电保护器保护线路的工作中性线N要通过零序电流互感器。否则，在接通后，就会有一个不平衡电流使漏电保护器产生误动作。

2）工作中性线不能进行重复接地。重复接地时，在正常工作情况下，工作电流的一部分经由重复接地回到电源中性点，在电流互感器中会出现不平衡电流。当不平衡电流达到一定值时，漏电保护器便产生误动作。

漏电保护器安装时，必须严格区分中性线和保护线。经过漏电保护器的中性线不得作为保护线。并且漏电保护器后面的工作中性线N与保护线（PE）不能合并为一体。