论述漏电保护器的工作原理（安全用电-漏电保护器的工作原理和应用）

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论述漏电保护器的工作原理

漏电保护器的工作原理和应用

国内外多年的运行经验表明，推广使用漏电保护器，对防止触电伤亡事故，避免因漏电而引起的火灾事故, 具有明显的效果。本文就广泛使用的电流型漏电保护器(以下简称漏电保护器) 的工作原理及应用作些介绍。

1　漏电保护器的工作原理

漏电保护器主要包括检测元件(零序电流互感器)、中间环节(包括放大器、比较器、脱扣器等)、执行元件(主开关) 以及试验元件等几个部分。

三相四线制供电系统的漏电保护器工作原理示意图。TA 为零序电流互感器, GF 为主开关, TL 为主开关的分励脱扣器线圈。

在被保护电路工作正常, 没有发生漏电或触电的情况下, 由克希荷夫定律可知, 通过TA 一次侧的电流相量和等于零, 即：这样TA 的二次侧不产生感应电动势, 漏电保护器不动作, 系统保持正常供电。

当被保护电路发生漏电或有人触电时, 由于漏电电流的存在, 通过TA 一次侧各相电流的相量和不再等于零,产生了漏电电流Ik。

在铁心中出现了交变磁通。在交变磁通作用下, TL二次侧线圈就有感应电动势产生, 此漏电信号经中间环节进行处理和比较, 当达到预定值时, 使主开关分励脱扣器线圈TL 通电, 驱动主开关GF 自动跳闸, 切断故障电路,从而实现保护。

用于单相回路及三相三线制的漏电保护器的工作原理与此相同, 不赘述。

2　装设漏电保护器的范围

1992 年国家技术监督局发布的国标GB13955292《漏电保护器安装和运行》, 对全国城乡装设漏电保护器做出统一规定。

2.1　必须装漏电保护器(漏电开关) 的设备和场所

(1) 属于I类的移动式电气设备及手持式电动工具(I类电气产品, 即产品的防电击保护不仅依靠设备的基本绝缘, 而且还包含一个附加的安全预防措施, 如产品外壳接地) ;

(2) 安装在潮湿、强腐蚀性等恶劣场所的电气设备;

(3) 建筑施工工地的电气施工机械设备;

(4) 暂设临时用电的电器设备;

(5) 宾馆、饭店及招待所的客房内插座回路;

(6) 机关、学校、企业、住宅等建筑物内的插座回路;

(7) 游泳池、喷水池、浴池的水中照明设备;

(8) 安装在水中的供电线路和设备;

(9) 医院中直接接触人体的电气医用设备;

(10) 其它需要安装漏电保护器的场所。

2.2　报警式漏电保护器的应用

对一旦发生漏电切断电源时, 会造成事故或重大经济损失的电气装置或场所, 应安装报警式漏电保护器, 如:

(1) 公共场所的通道照明、应急照明;

(2) 消防用电梯及确保公共场所安全的设备;

(3) 用于消防设备的电源, 如火灾报警装置、消防水泵、消防通道照明等;

(4) 用于防盗报警的电源;

(5) 其它不允许停电的特殊设备和场所。

3　漏电保护器额定漏电动作电流的选择

正确合理地选择漏电保护器的额定漏电动作电流非常重要: 一方面在发生触电或泄漏电流超过允许值时, 漏电保护器可有选择地动作; 另一方面, 漏电保护器在正常泄漏电流作用下不应动作, 防止供电中断而造成不必要的经济损失。

漏电保护器的额定漏电动作电流应满足以下三个条件:

(1) 为了保证人身安全, 额定漏电动作电流应不大于人体安全电流值, 国际上公认30 mA 为人体安全电流值;

(2) 为了保证电网可靠运行, 额定漏电动作电流应躲过低电压电网正常漏电电流;

(3) 为了保证多级保护的选择性, 下一级额定漏电动作电流应小于上一级额定漏电动作电流, 各级额定漏电动作电流应有级差112～ 215 倍。

第一级漏电保护器安装在配电变压器低压侧出口处。

该级保护的线路长, 漏电电流较大, 其额定漏电动作电流在无完善的多级保护时, 最大不得超过100mA; 具有完善多级保护时, 漏电电流较小的电网, 非阴雨季节为75mA ,阴雨季节为200mA; 漏电电流较大的电网, 非阴雨季节为100 mA , 阴雨季节为300mA。

第二级漏电保护器安装于分支线路出口处, 被保护线路较短, 用电量不大, 漏电电流较小。漏电保护器的额定漏电动作电流应介于上、下级保护器额定漏电动作电流之间, 一般取30～ 75 mA。

第三级漏电保护器用于保护单个或多个用电设备, 是直接防止人身触电的保护设备。被保护线路和设备的用电量小, 漏电电流小, 一般不超过10mA , 宜选用额定动作电流为30 mA , 动作时间小于011 s 的漏电保护器。

4　漏电保护器的正确接线方式

TN 系统是指配电网的低压中性点直接接地, 电气设备的外露可导电部分通过保护线与该接地点相接。

TN 系统可分为:

TN 2S 系统　整个系统的中性线与保护线是分开的。 <

第4．5．6条 在TT或TN－S系统中，N线上不宜装设电器将N线断开，当需要断开N线时，应装设相线和N线一起切断的保护电器。当装设漏电电流动作的保护电器时，应能将其所保护的回路所有带电导线断开。在TN系统中，当能可靠地保持N线为地电位时，N线可不需关于TN-C系统中，PEN线严禁接入开关设备”的问题（GB50054-95第2.2.12条）

该“条文”违规多发生在TN-C-S系统的电源进户处理上，由于有的设计者对TN-C-S系统的概念不清，在进户开关选用4极的情况下，PEN线重复接地点取在开关后，至使PEN线接入开关设备，造成违反“条文”。对于这个问题，经常还附带一个不符合相关专业规范的问题，即在住宅进楼电源开关采用4极漏电开关时，多线画法表达为将PEN线当成零线，接入开关N极并穿过漏电开关后，再重复接地，其结果不符合GB50054-95第4.4.17条规定“PE或PEN线严禁穿过漏电动作保护器中电流互感器的磁回路”，造成漏电开关误动作，正确的接法应将进线PEN线先接入PE接地端子（该端子与地网或MEB连接）完成重复接地后，PE与N线分开，N线再接入四级开关的N极。用单线表示法，也应用文字明确表达在开关前重复接地。

关于“装设漏电开关时，应能将其所保护的回路所有带电导线断开……”（“条文”GB50054-95第4.5.6条）

单相插座回路装设的漏电断路器，应采用双极（2P或P N），住宅进楼总开关装设的防电气火灾漏电断路器，应采用4级（4P或3P N），由于民用建筑中多为单相负荷，其三相负荷不可能完全平衡，N线属带电导线。在不能确保N线为地电位情况下，断路器就必须将其与相线同时断开，以策安全。配电系统图上应注明极数。

4P的短路器N极型式很多，有先断开，同时断开，后断开。总接通。串漏电线圈多种，你可根据具体工程应用范围选取。3P的多用于电机。在早的民用设计上一般作为电源总断路器使用断开。

什么情况用3P N? 什么情况下用4P的漏电开关?

在TN-C-S系统中PEN线在漏电开关N极上口的何处分出N线?

住宅总进线设置漏电断路器的方法

一、住宅总进线设置漏电断路器的漏电动作电流首选0.3A，次选值0.5A；漏电动

作时间可以选0.2s或0.4s，以至1s。

二、住宅总进线设置漏电断路器的额定电流：在一般多层住宅中不宜大于160A；

在高层住宅中最大不宜超过250A。

三、为减少正常泄露电流导致漏电断路器误动作，住宅总进线应采用三相三

极四线漏电断路器。

四、住宅配电系统接地方式的不同，其总进线漏电断路器的极数也应不同：当采

用TT或TN-S接地方式时，应选用四极四线漏电断路器；不采用TN-C-S接地方式

时，应选用三极四线漏电断路器。为了减少中性0线断线故障，宜有条件的首选

TN-C-S接地方式，以便选用N极不断开的三极四线漏电断路器；漏电断路器用于防

火用途的应首选四极。

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