1 總則
1.0.1 本條是對安裝漏電保護(hù)器(以下簡稱保護(hù)器)目的說明。
1 在某個國家、地區(qū)進(jìn)入電氣化時代之初，都有一個觸電事故高發(fā)期。例如日本國在五十年觸電死亡，也曾高達(dá)八百人/年。作為第三世界的我國，在上世紀(jì)七十年代，農(nóng)村觸電事故高發(fā)期曾高達(dá)八千人/年。原水電部積極推廣保護(hù)器，并頒布了SD219-87《漏電保護(hù)器農(nóng)村安裝運行規(guī)程》。這是我國在這方面的經(jīng)驗和理論總結(jié)。這收到了良好效果。同一地區(qū)使用和不使用保護(hù)器事故率相差一半以上。
在第三世界，電氣化初級階段，以架空裸導(dǎo)線供電為主的農(nóng)村電網(wǎng)上，如何更多地保護(hù)人生命安全，這在世界上是也沒有先例的。我國已經(jīng)探索出具有中國特色(也適合第三世界)的道路，其中推廣保護(hù)器是措施之一。目前已涌現(xiàn)了一些先進(jìn)縣(市)，它們使用保護(hù)器后做到，投運率接近100％，5-10年無事故，并且不發(fā)生頻繁跳閘現(xiàn)象(K<1參見4.0.4條)。這種先進(jìn)縣在我國東部和西部地區(qū)都有。
事實證明，要降低觸電傷亡事故，使用保護(hù)器是必不可少的。這是國內(nèi)外共同的經(jīng)驗。目前農(nóng)村觸電事故雖大大減少，但富裕起來的農(nóng)民對安全的要求越來越高。因此不僅堅持使用漏電保護(hù)器，還應(yīng)隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，適當(dāng)提高標(biāo)準(zhǔn)。
我國從上世紀(jì)七十年代初農(nóng)村觸電死亡人數(shù)為八千人/年。到目前用了三十年時間，降到千人以下(年下降8%)，做到了第一個“十無一失”。大約再用二、三十年時間爭取再做到第二個“十無一失”，就可以降到百人附近，我國將進(jìn)入國際先進(jìn)行列。
2 根據(jù)統(tǒng)計電氣火災(zāi)約占火災(zāi)總事故的30%，安裝保護(hù)器也是防止電氣火災(zāi)和電氣設(shè)備損壞事故的有效技術(shù)措施之一；
3 漏電引起電能損耗目前還未引起足夠重視。電網(wǎng)中正常的泄漏電流引起的電能損耗是無法避免的，其數(shù)量微小。但如果電網(wǎng)中發(fā)生了接地故障點，不及時消除，就會產(chǎn)生大量的接地故障漏電流損耗。根據(jù)測量、統(tǒng)計，出現(xiàn)1安(最大曾測量到17.6安)以上的概率為0.5%。根據(jù)出現(xiàn)漏電流的數(shù)量和頻度，理論上計算得安裝漏電保護(hù)器可使總線損下降0.5%。這是一個不小的數(shù)字。根據(jù)一些安裝使用漏電保護(hù)器先進(jìn)縣，安裝前、后，線損更可下降1-2%。這是安裝使用保護(hù)器的又一理由。因此，本規(guī)程規(guī)在漏電達(dá)到動作值時可以不投入跳閘的場所，仍應(yīng)安裝漏電保護(hù)器（這時總保成為接地報警繼電器）。
1.0.2 本條規(guī)定了本標(biāo)準(zhǔn)的適用地域范圍。本標(biāo)準(zhǔn)是由水利部頒發(fā)，因此適用于水利部下屬的供電企業(yè)。目前雖已有《剩余電流動作保護(hù)裝置安裝和運行》（GB 13955—2005）國家標(biāo)準(zhǔn)，它一般性地規(guī)范保護(hù)器的安裝運行，但在農(nóng)村低壓電網(wǎng)使用時，還有很多具體問題需要向廣大農(nóng)村基層電工和農(nóng)民解釋清楚，因此本規(guī)程的頒布是必要的。
本條規(guī)定了本標(biāo)準(zhǔn)的適用電壓范圍。在我國農(nóng)村發(fā)生觸電事故的電壓，幾何都是發(fā)生在對地220V情況下。本規(guī)程就是針對這個情況而編寫，目的性強，效果就更好，更適合農(nóng)村使用。如果出現(xiàn)對地電壓電壓高于220伏的特殊情況，另行考慮。
縣(市)轄城鎮(zhèn)有具體的特殊情況，例如已實現(xiàn)架空導(dǎo)線絕緣化，因此使用規(guī)程可適當(dāng)靈活。
1.0.3 保護(hù)器在某些情況下是不能100％起保護(hù)作用。例如:觸電電流小于保護(hù)器動作電流；觸電人自身有疾病由觸電引發(fā)疾病致死(例高血壓)；觸電后發(fā)生溺水、高空墜落等次生災(zāi)害；發(fā)生在二相之間的觸電以及電子式保護(hù)器在中性線斷線時等等情況下，保護(hù)器是不能起保護(hù)的。因此防觸電傷害應(yīng)當(dāng)以預(yù)防為主，堅持各項安全措施，盡量不要發(fā)生觸電。
1.0.4 在對地額定電壓為220伏時，人的觸電電流約在170mA以下，如果這時在0.27秒以下脫離電源一般無危險。詳情參見附錄D GB/T13870.1-1992《電流通過人體的效應(yīng)》，這是國際上作了大量試驗得出的報告。我國在上世紀(jì)八十年代也作了大量試驗，結(jié)論是一致的。根據(jù)我國在上世紀(jì)九十年代初的一項調(diào)查，人在觸電后，保護(hù)器及時跳閘獲救率幾乎接近100％。因此保護(hù)器在動作后應(yīng)當(dāng)跳閘。
根據(jù)保護(hù)器工作原理，發(fā)生在兩相之間觸電且又不接地，就不會產(chǎn)生對地漏電流，保護(hù)器無法識別，就不會跳閘，不起保護(hù)作用。
1.0.5 縣級供電企業(yè)是生產(chǎn)第一線，對貫徹本規(guī)程負(fù)有重大職責(zé)，應(yīng)當(dāng)對農(nóng)電安全監(jiān)察人員和農(nóng)村電工進(jìn)行培訓(xùn)和納入考核中。
1.0.6 農(nóng)電安全監(jiān)察人員和農(nóng)村電工是工作在第一線工作人員，執(zhí)行本規(guī)程確保農(nóng)村安全用電是應(yīng)盡義務(wù)。
2 引用標(biāo)準(zhǔn)
本規(guī)程在執(zhí)行中要涉及眾多領(lǐng)域，有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)要協(xié)調(diào)。在編制本規(guī)程時已和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)，這可以減少廣大農(nóng)村電工和農(nóng)電用戶查找的麻煩。
3 名詞術(shù)語
本章是對名詞術(shù)語進(jìn)行解釋，其中有不少是初次入選。
4 保護(hù)方式
4.0.1 農(nóng)村電網(wǎng)經(jīng)過體制改革后，產(chǎn)權(quán)結(jié)構(gòu)分成兩大部分，依電力法保護(hù)器安裝也應(yīng)當(dāng)依法適應(yīng)此變化。
4.0.2 本條給出的規(guī)定是由漏電保護(hù)器工作原理所決定的。
1 中性點如果不接地，當(dāng)有人觸電時，觸電電流不返回電源，保護(hù)器收不到信號就不會動作；
2 根據(jù)上世紀(jì)八十年代的一項實測，在我國農(nóng)村低壓電網(wǎng)，平均一個臺區(qū)電網(wǎng)的對地絕緣電阻為1000歐左右。中性線與相線相比，長度和進(jìn)入農(nóng)戶數(shù)大致為1:3倍。因此中性線的絕緣電阻是很難提高。但人們往往以為中性線絕緣不重要，因此不重視中性線絕緣水平。這個觀點不正確的；
中性線對地絕緣電阻過低有兩個為危害:1，中性線對地絕緣電阻過低，形成類似重復(fù)接地情況，返回中性點的漏電流被分流，可能使保護(hù)器拒動。2，當(dāng)中性線上流過不平衡負(fù)荷電流，這會產(chǎn)生電壓降，尤其在電機起動時會發(fā)生瞬間大的起動電流會產(chǎn)生大的電壓降。如果中性線對地絕緣電阻過低，這個瞬間大的電壓降也會產(chǎn)生對地漏電流。這個漏電流會使總保不必要地跳閘。因此必須重視中性線對地絕緣水平，避免總保不必要地跳閘。這是近年來研究成果。
3 理由同前款；
4 釆用人工重復(fù)接地是為了防止中性線斷路，引起電網(wǎng)末端中性點位移，造成部分用戶過電壓。這是半世紀(jì)前的技術(shù)，保護(hù)效率不高，已不適應(yīng)當(dāng)前用電情況。應(yīng)當(dāng)改為在漏電保護(hù)器內(nèi)加過電壓保護(hù)，來起到中性線斷路保護(hù)。
4.0.3 本條根據(jù)我國農(nóng)村電網(wǎng)的需要并且根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB6829《剩余電流動作保護(hù)器一般要求》（以下簡稱GB6829）而編寫的。其特點是:
1 額定動作電流分擋細(xì)化，并且提高靈敏度。
我國人觸電電流分布在30-200mA之間，而農(nóng)村電網(wǎng)總保上泄漏電流是在10-60mA之間?？偙５膭幼麟娏鞫氵^泄漏電流后不宜過分放大，產(chǎn)生不安全情況。尤其是我國總保引出線大多是采用架空裸導(dǎo)線，這部分容易發(fā)生直接觸電事故。因此必須將擋分細(xì)，而目前GB6829動作電流在10-200mA范圍內(nèi)分擋比較粗。估計每放大10mA，有可能造成上十例/年死亡事故。在GB6829中額定動作電流的分擋只是優(yōu)先值，沒有禁止其它定值，因此將擋細(xì)分沒有違反GB6829。
根據(jù)我國農(nóng)村低壓電網(wǎng)漏電的統(tǒng)計，故障漏電流是符合指數(shù)分布規(guī)律。因此表4.0.3也是依這個規(guī)律設(shè)定，再補插幾個。表4.0.3的動作電流值比較有規(guī)律，適合分擋調(diào)節(jié)，符合我國的需求。農(nóng)村電網(wǎng)總保上三相泄漏電流是在10-60mA之間，表4.0.3最大值為120mA，其中150mA這擋一般情況下不宜使用。
4.0.4 關(guān)于保護(hù)器動作時間也是目前困擾供電企業(yè)和用戶的一件事情。目前越級跳閘頗多。我國在本世紀(jì)初，保護(hù)器開始采用單片機技術(shù)。這樣保護(hù)器技術(shù)進(jìn)入了數(shù)字化時期，級差時間精度可以大大提高。這樣上、下級可以采用小的級差也不會發(fā)生越級跳閘。我國這個水平是領(lǐng)先于國際水平。這恰是我國農(nóng)村電網(wǎng)所需的。這樣多級保護(hù)都可以布置在AC-3區(qū)域內(nèi)(參見附錄D)，只要保護(hù)器跳閘，不會因為跳閘速度慢而導(dǎo)致死亡。分級細(xì)化后，在0.25S內(nèi)可分成出四擋，可以完全滿足我國農(nóng)村電網(wǎng)分級保護(hù)需要。這樣得到表4.0.4。
依GB6829對動作時間應(yīng)考核:額定動作電流、2倍額定動作電流以及5倍額定動作電流(或250mA)下的動作時間。表4.0.4中只提出考核240(250)mA下的動作時間。其它動作電流下的動作時間不作規(guī)定。目前由生產(chǎn)者自定，有待今后國家標(biāo)準(zhǔn)的制定。依本規(guī)程的理論，故障漏電流是指數(shù)規(guī)律，因此額定動作電流應(yīng)當(dāng)依2為級數(shù)變化。即7.5、15、30、60、120、240……。人體最大觸電電流為220mA左右。表4.0.4中考核點即選240mA。依GB6829 有250mA的考核點。因此表4.0.4將這兩個值作為任選值都列入，這對性能無大影響。
在GB6829中的額定動作時間分級是比較粗，但只是優(yōu)先值沒有禁止其它值，因此將擋細(xì)分是沒有違反GB6829。
表4.0.4快速型中提出有0.01S的微延時，這在GB6829中也是沒有的。這是提高標(biāo)準(zhǔn)，增大抗干擾性能，當(dāng)發(fā)生沖擊性漏電流(例白熾燈起動，雷擊等)可以不誤動作。這在我國農(nóng)村電網(wǎng)是常見的，也是頻繁動作原因之一。目前保護(hù)器專用芯片例日本三菱的M54123和國產(chǎn)仿M54123不能滿足要求，必須改進(jìn)。國產(chǎn)保護(hù)器專用芯片(浙江大學(xué)已研制成功)己能實現(xiàn)表4.0.4要求。
4.0.5 本條規(guī)定在選擇上有困難時允許上、下級動作電流選用同一擋，突破了傳統(tǒng)的理論，這是利用故障漏電流依指數(shù)分布律和概率論作出的考慮。
傳統(tǒng)的理論是“過載理論”，發(fā)生跳閘是發(fā)生了過電流。要本上、下級動作電流相差1倍，否則有可能出現(xiàn)上級動作電流小于下級動作電流的“倒掛”現(xiàn)象。過電流而一旦電流落入這個“倒掛”范圍內(nèi)就會越級跳閘。過電流落入這個“倒掛”范圍內(nèi)概率頗大，因此必須避免。
本規(guī)程的理論是“短路理論”，發(fā)生跳閘是發(fā)生了接地故障電流。上、下級選用同1擋，會出現(xiàn)“倒掛”現(xiàn)象。但短路電流落入“倒掛”范圍內(nèi)的概率不大，因此是允許。
舉例來分析:一農(nóng)戶的戶保實際動作為20mA。又設(shè)農(nóng)戶的家內(nèi)有一只電熱水器，它的保護(hù)器實際動作為26mA。這都是合格品并處在同一擋上，并且出現(xiàn)了上小，下大的“倒掛”?，F(xiàn)在熱水器出了接地故障，如果接地故障很輕微產(chǎn)生20mA以下漏電，則兩臺都不跳閘這可以接受。如果接地故障大，超過26mA，則兩臺都啟動，但上級動作有延時，結(jié)果不發(fā)生越級跳閘。如果漏電落在20-26mA范圍內(nèi)。這樣上級啟動，而下級不啟動，就會發(fā)生越級跳閘的不正確情況。但是接地故障電流依指數(shù)分布律，恰好落入20-26mA的概率是十分小的，根據(jù)計算<4%，即電熱水器發(fā)生100次故障其中有4次恰好落入20-26mA。熱水器發(fā)生接地故障本來就很微小，幾年發(fā)生一次。兩個小概率碰到一起，概率小而又小。對某一農(nóng)戶來說這是百年一遇的事。而且這種越級跳閘無危險性，只是帶來微小不便。因此，這是可以接受的。今后將動作電流分擋進(jìn)一步細(xì)化，可徹底解決這矛盾。這有待GB6829的修訂。
4.0.6 只有上下級配合后才能使發(fā)生接地故障后，停電范圍最小化。依電力法全電網(wǎng)保護(hù)應(yīng)當(dāng)由供電企業(yè)全盤考慮。和這相類似的是電網(wǎng)繼電保護(hù)，它是由供電企業(yè)全盤考慮，用戶電源進(jìn)線處的繼電保護(hù)是供電企業(yè)設(shè)定。這是為了全電網(wǎng)整體安全。
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