一种多功能漏电保护器操作培训台的设计

魏梅芳

国网湖南省电力公司技术技能培训中心

一种多功能漏电保护器操作培训台的设计

魏梅芳

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漏电保护器普遍应用于农网中，由于漏电保护器引发的安全问题日益突出，为使农电人员熟悉漏电保护器的性能，提高电网和用电人员的安全可靠性，本文设计了一种多功能漏电保护器操作培训台，兼具现场培训与检测两大功能。

随着城区配电网及农网的改造升级，漏电保护器应用的越来越多，而目前的漏电保护器培训装置侧重于漏电保护器的动作原理、特性、安装等功能，不能对漏电保护器的性能进行检测，不能直观的观察漏电保护器的动作过程。本文设计了一种多功能漏电保护器操作培训台，能够直观展示漏电保护器的动作过程，检测现有的单极、两极、三极、四极漏电保护器。

工作原理

目前，大部分推广安装农网漏电保护器的省份都采用分级漏电保护系统，在农网安全用电和确保供电连续性之间取得一个较为理想的平衡点。按照全国农电学会专家组对农网漏电保护器的配置要求和国家标准、部颁规程以及电力公司的技术要求，将漏电保护系统分为三级系统。分别称为总保（第一级）、中保（第二级）和家保（第三级）。要求三级漏电保护系统中各级协调配合，在动作电流和动作时间上要与整个系统协调配置，否则不能可靠动作。额定动作电流和动作时间都要有级差，上一级大于下一级，这样才能保证在出现故障时跳闸具有选择性，不会出现越级跳闸，造成大面积停电。本试验台的工作原理就是基于三级漏电保护器的设置，如图1所示。

图1　试验台的原理图

该试验台模拟了一个现场的真实台区，配备了三级漏电保护器，用旋转电机作为负载，模拟负载的投入与退出，它的优点是能直观的展示电机的动作。漏电电流采用可调式限流电阻的方式，即在被试品的出线端与大地之间串入限流电阻，通过对可调电阻阻值的调整，达到改变漏电电流大小的目的，目前该试验台采用的是可调绕线电阻，在手动时通过手轮的操作（共设置了三个手轮，调节范围分别是0～30mA，30～100mA，100～300mA）达到调整的目的，在自动测试的时候，通过同步电机来调节电阻，通过对同步电机的精确控制，实现精准的测试。

结构及功能

本试验台的外观结构见图2。

本测试平台分为两大功能区，漏电保护器检测区和培训操作练习区。

检测区由显示屏、各种低压电气（变压器、接触器、继电器、负载电阻、电位器、PLC检测系统）等元件组成。分为手动、自动测试两种工作模式，能输出 AC 10～300mA，可对单相、三相漏电断路器进行动作电流、动作时间测试。测试时，采用检测实际电压、实际负载（电动机）的方式进行，能准确测试出当前电路中的电压、电流、功率、功率因素等各项电能参数。然后再旁路接漏电保护器，调节漏电电流动作值，测试产品的动作电流、动作时间，同时，在测试过程中，漏电保护器的动作过程能在显示屏上通过动画直观显示。

培训操作区可以实现不同接地方式时漏电保护器接线安装操作的功能。通过三相四线电源进线和接地线实现不同的接地方式，以此来提供接线安装的电源侧引线。具有进行多级漏电保护器的整定配合功能。漏电流在0～300mA连续可调，可以实现多级漏电保护器的配合。

试验台为了确保培训人员和现场指导人员的安全，采用了多种安全保障措施。首先，装置在引入市电后采用安全隔离变技术，从本质上预防了由于操作不当所引起的人身触电事故，同时，本试验台在台面上加装了紧急停止按钮（SA1），当装置在进行试验的时候一旦发生相关的安全事故，只要按下紧急停止按钮本装置的试验台区域将立即停电，以确保操作人员的人身安全。

从线路设置上，设置了三级保护，即总进线采用隔离开关加漏电保护，单独支线加快速熔丝保护，各出线断路器加漏电保护，这种保护模式的优点在于当出线一旦发生短路故障时，本装置可以提供三级保护，基本上可以确保故障在本装置内部被切除，不会对市电造成不必要的影响，在最大程度上保障了现场人员的人身安全，同时也保护了本装置不会因为偶发的事故而导致装置的损坏。

在测试端，创新使用插拔技术，抛弃了原有的压接连接或螺丝连接等方式，在最大程度上避免了由于连接导线外露导致的安全事故，同时采用插拔技术的好处就是我们可以在被测试品的连接导线处直接测量相关的数据，可以同步判断检测台提供的数据的有效性和可靠性。

同时，本装置设置了可以进行漏电测试的现场测试点，这个测试点的提供可以让培训人员对漏电有一个直观的感性认识，避免了空洞的解说，这个测试点可以直接用普通的验电笔直接进行测试，不必用专业的工具，极大的方便了现场的教学和培训。

图2　漏电保护器操作培训台外观

图3　软件界面

漏电保护器的测试

本试验台设置了手动和自动两种测试方式，测试界面见图3。

（1）动作电流的测试

测试方法：

选择“自动”或者“手动”按钮；

根据产品的额定电流，选择对应的电流档位；

根据对应的产品，选择“单相”或者三相任意“A B C”相按钮；

按下面板上的“测试启动按钮” ，合上被试的漏电断路器。

按下电脑界面上的“启停”按钮，电机运转。

如果是选择“手动测试” 先将对应档位的电位器调至最左边，然后按下“电流”按钮，再缓慢调节对应档位的电位器，界面上显示产品的漏电流，直到漏电断路器动作，此时显示的脱扣电流为产品的动作电流。

如果是选择“自动测试”，则在电流设定栏中设定一个电流值（开始先设置一个小于产品动作的电流值）然后点“电流”按钮，试验台自动调节输出漏电流，然后再设定一个大于产品的动作电流值，试验台自动调节电流，直到产品动作。

在测试产品动作电流时，界面上的三维动画会模拟开关动作、电机转动、以及漏电流流向等。

（2）动作电流的测试结果

1）30mA漏电保护器动作电流测试

测试对象　A　B　C动作电流 mA　动作电流 mA　动作电流 mA三相四线　23.11　23.34　23.21三相三线　25.68　25.26　25.30单相　23.55

2）100mA漏电保护器动作电流测试

测试对象　A　B　C动作电流 mA　动作电流 mA　动作电流 mA三相四线　78.42　79.83　23.21三相三线　82.95　81.61　82.17单相　84.31

（3）动作时间的测试

1）先选择对应的电流档位，然后再点击“设定”按钮，设定动作电流值。

2）调节漏电流至产品额定电流值。（注意：自动模式时，当到达需要的电流后，点一下“电流设定”按钮，让电流停止走动）

3）点击“时间”按钮，产品脱扣，试验台显示产品的动作时间。

（4）动作电流测试结果

1）30mA漏电保护器动作测试（42.76mA）

测试对象　A　B　C动作时间 mS　动作时间 mS　动作时间 mS三相四线　49　35　28三相三线　36　35　38单相　52

2）100mA漏电保护器动作测试（112.9mA）

测试对象　A　B　C动作时间 mS　动作时间 mS　动作时间 mS三相四线　29　35　29三相三线　33　45　38单相　35

结语

通过本试验台的检测，能够准确判别出现场漏电保护器的动作电流和动作时间是否合格，及时排除安全隐患，同时，能对现场农电人员进行漏电保护器的培训，进一步规范了漏电保护器的安装接线及检测。