8.2.4保护电路有效性的验证讲义

一、定义

1、带电部件：在正常使用中用来通电的导体或导电部件，包括中性导体，但不包括中性保护导体（PEN导体）。

2、裸露导电部件：电气设备的一种可触及的导电部件，它通常不带电，但在故障情况下可能带电。

3、保护导体（PE）：为防止发生电击危险而与下列部件进行电气连接的一种导体：

    ——裸露导电部件；

    ——外部导电部件；

    ——主接地端子；

    ——接地电极；

    ——电源的接地点或人为的中性接点。

4、中性导体（N）：与系统的中性点连接，并能够传输电能的一种导体。

5、中性保护导体（PEN）：一种同时具有中性导体和保护导体功能的接地导体。

6、故障电流：由于绝缘破坏或短路而产生的电流。

7、接地故障电流：流入接地点的故障电流。

8、对直接触电的防护：防止人体与带电部件产生危险接触的一种防护。

9、对间接触电的防护：防止人体与裸露导电部件产生危险接触的一种防护。

10、出线单元：通过它把电能输送给一个或多个出线电路的一种功能单元。

二、检测目的、适用范围

1、目的

成套设备中的保护电路可由单独的保护导体或导电结构部件组成，或由两者共同组成。

它的主要目的是提供下述保护：

    ——防止成套设备内部故障引起的后果；

    ——防止由成套设备供电的外部电路利用故障引起的后果。

2、适用范围

利用保护电路进行安全防护适用于电击防护措施中采用间接接触的防护。

电击防护措施中对于成套设备主要的防护措施有两种分为直接接触的防护和间接接触的防护。

3、间接接触的防护中采用保护电路以外的防护措施

    成套设备可以提供下述不要求带有保护电路的防止间接接触的措施：（1）电路的电气隔离 （2）用完全绝缘进行防护。

三、技术要求和判定准则

1、8.2.4.1通过试验检测成套设备上不同的裸露导电部件和进线保护导体之间的电阻值不应超过

0.1Ω。

2、8.2.4.2通过试验验证保护电路的短路强度。即通过模拟单相对地发生短路故障时，保护导体或保护开关器件是否能动作切断供电线路，而不损坏保护导体及保护电路的连续性，以起到保护人身及设备的安全。

试验电压应等于额定工作电压的单相值。所用预期短路电流值应是成套设备三相短路耐受试验的预期短路电流值的60%，电压允差为0～＋5%，电流允差为0～＋5%，功率因数允差为－0.05～0

试验后判定

无论是由单独的保护导体或是由框架组成的保护电路，都不应遭受严重破坏。

试后应满足电气间隙和爬电距离的要求。

防护等级不应降低。

试后验证裸露导电部件和进线保护电路之间的电阻值不就超过0.1Ω。

四、检测方法

1、8.2.4.1成套设备的裸露导电部件和保护电路之间的有效连接验证。

验证成套设备的不同裸露导电部件是否有效地连接在保护电路上，进线保护导体和相关的裸露导电部件之间的电阻不应超过0.1Ω。

测试点选择如样机中的门锁，金属框架断路器外壳，金属操作手柄（测试点的选择及要求详见标准中给出的保护电路的要求即7.4.3.1.1～7.4.3.1.10）

2、8.2.4.2通过试验验证保护电路的短路强度

一个单相试验电源，一极连接在一相的进线端子上另一极连接到进线保护导体的端子上。如成套设备带有单独的保护导体，应使用最近的相导体。对于每个有代表性的出线单元应进行单独试验，即用螺栓在单元的对应相的出线端子和相关的出线保护导体之间进行短路连接。

例如常见GGD2的保护电路短路强度试验

1、试验8.2.4.1条款，用电阻测量仪器测量电阻的要求：设备输出至少10A交流或直接电流，通过电阻测量点之间0.1Ω的阻抗，并将每个测试点的试验时间在5s内。

六、注意事项

1、进行8.2.4.2试验验证保护电路的短路强度试验时

1.1试验中的每个出线单元应配有保护装置，该保护装置可使单元通过最大峰值电流和I2t值。此试验允许用成套设备外部的保护器件来进行。

1.2试验时，成套设备的框架应与地绝缘。

2、保护电路的要求

2.1成套设备的裸露导电部件在下述情况下不会构成危险，则不需与保护电路连接：

    ——不可能大面积接触或用手抓住。

——或者由于裸露导电部件很小（大约50×50mm2），或者被固定在其位置上时，不可能与带电部件接触。

    这适用于螺钉、铆钉和铭牌。也适用于接触器或继电器的衔铁，变压器的铁芯（除非它们带有连接保护电路的端子），脱扣器的某些部件等，不论其尺寸大小。

2.2用漆层或搪瓷覆盖的金属部件一般认为没有足够的绝缘能力以满足这些要求。

2.3成套设备内的保护电路不应包含分断器件（开关、隔离器等），但括号中提及的情况例外。（利用连接器或插头插座切断保护电路连续性时，只有在带电导体已被切断后，保护电路才能断开，并且，在带电导体重新接通以前，应先恢复保护电路的连续性。）保护导体的整个回路中，唯一允许的措施是设置连接片，这种连接片只有经过批准的人才可借助于工具来拆卸（某些试验可能需要此种连接片）。

2.4外部导体所连接的成套设备内的保护导体（PE、PEN）的截面积应按下述方法中的一种来确定：

a）保护导体（PE、PEN）的截面积不应小于下表中给出的值。如果下表中用于PEN导体，在中性电流不超过相电流的30%的前提下是允许的。

如果应用此表得出非标准尺寸，那么，就采用最接近的较大的标准截面积的保护导体（PE、PEN）。

只有在保护导体（PE、PEN）的材料与相导体的材料相同时，下表的值才有效，如果材料不同，保护导体（PE、PEN）截面积的确定要使之达到与下表相同的导电效果。

对于PEN导体，下面补充要求应适用：

——最小截面积应为铜10mm2，或铝16mm2

——在成套设备内PEN导体不需绝缘；

——结构部件不应用作PEN导体，但铜制或铝制安装轨道可用作PEN导体；

——在某些应用场合，例如大的荧光照明装置，PEN导体的电流可能达到较高值，可以根据制造商与用户之间的专门协议，配备其载流量等于或高于相导体的PEN导体。

 　　　　　　　　　　　　　保护导体的截面积（PE、PEN）

    通过试验确定保护导体的截面积，必须同时满足下述条件：

    1) 按照8.2.4.2进行试验时，故障电路阻抗值应满足保护器件动作时所要求的条件；

    2) 电力保护器件动作条件应这样选择：不能因保护导体（PE、PEN）中的故障电流引起的温升损坏该导体或其电连续性。