漏电保护器

漏电保护器工作原理

漏电保护器，用以对低压电网直接触电和间接触电进行有效保护，也可以作为三相电动机的缺相保护。它有单相的，也有三相的。

由于其以漏电电流或由此产生的中性点对地电压变化为动作信号，所以不必以用电电流值来整定动作值，所以灵敏度高，动作后能有效地切断电源，保障人身安全。

根据保护器的工作原理，可分为电压型、电流型和脉冲型三种。电压型保护器接于变压器中性点和大地间，当发生触电时中性点偏移对地产生电压，以此来使保护动作切断电源，但由于它是对整个配变低压网进行保护，不能分级保护，因此停电范围大，动作频繁，所以已被淘汰。脉冲型电流保护器是当发生触电时使三相不平衡漏电流的相位、幅值产生的突然变化，以此为动作信号，但也有死区。目前应用广泛的是电流型漏电保护器，所以下面主要介绍电流型的保护器。一、电流型漏电保护器的分类

按动作结构分，可分为直接动作式和间接动作式。直接动作式是动作信号输出直接作用于脱扣器使掉闸断电。间接动作式是对输出信号经放大、蓄能等环节处理后使脱扣器动作掉闸。一般直接动作式均为电磁型保护器，电子型保护器均为间接动作式。

在型式上，按保护器具有的功能大体上可分为三类：

（1）漏电继电器。只具备检测、判断功能，不具备开闭主电路功能。

图1为漏电缆电器的结构示意图。它分组装式和分装两种。

图1电流型漏电继电器的结构示意图

组装式主要部件有零序电流互感器、漏电脱扣器、试验回路、触头系统和塑料外壳。触头系统有动断触头、动合触头各一，用以将执行信号送向执行机构。试验回路包括试验按钮和模拟漏电阻抗的电阻，用以在运行中试验漏电继电器动作是否正常和灵敏。分装式是将漏电脱扣器分离出来，再由外部接线连接。

（2）漏电开关。同时具备检测、判断、执行功能。它是漏电继电器和开关的结合体。

（3）漏电保护插座。将漏电开关和插座组合在一起，使插座具备触电保护功能。适用于移动电器和家用电器。

二、电流型漏电保护器的工作原理

图2为漏电保护器的工作原理图。图中LH为零序电流互感器，它由坡莫合金为材料的铁芯，和绕在环状铁芯上的二次线圈组成检测元件。电源相线和中性线穿过圆孔成为零序互感器的一次线圈。互感器的后部出线即为保护范围。

图2漏电保护器的工作原理图

正常情况下，三相负荷电流和对地漏电流基本平衡，流过互感器一次线圈电流的相量和约为零，即由它在铁芯中产生的总磁通为零，零序互感器二次线圈无输出。当发生触电时，触电电流通过大地成回路，亦即产生了零序电流。这个电流不经过互感器一次线圈流回，破坏了平衡，于是铁芯中便有零序磁通，使二次线圈输出信号。这个信号经过放大、比较元件判断，如达到预定动作值，即发执行信号给执行元件动作掉闸，切断电源。

由工作原理可见，当三相对地阻抗差异大，三相对地漏电流相量和达到保护器动作值时，将使断路器掉闸或送不上电。同时三相漏电流和触电电流相位不一致或反相，会降低保护器的灵敏度。

电流型漏电保护器可实施分级保护，以达到选择性动作。漏电保护器动作方框图见图3。

图3 电流型漏电保护器动作方框图

三、电流型漏电保护器的额定值

（1）额定频率为50HZ。

（2）额定电压Un为220V，380V。

（3）辅助电源电压Usn为：直流为 12、24、40、60、110、220V；交流为12、48、220、380V。

（4）额定电流In为6、10、16、2O、25、32、4O、 50、（60）、63、100、（125）、160、200、250A。带括号的不优先推荐采用。

（5）额定漏电动作电流In·dz为0.006、0.01、（0.015）、0.03、（0 .05）、（0.075）、0.1、（0.2）、0.3、0.5、1、3、5、10、20A。带括号的值不优先采用。

（6）额定漏电不动作电流的优选值为0.5I n·dz。

（7）漏电保护器的最大分断时间：

l）* 直接接触保护。当动作电流I n·dz≤0.03A时，若保护器流过的零序电流为1倍I n·dz时为0.2s，2倍时为0.1s，流过0.25A时为0.04s；

2）间接接触防护。流过l倍时为0.2S，2倍时为O.1S，5倍时为0.04s；

延时型漏电保护器只适用于间接接触保护，其In·dz＞0.03A。延时保护延时时间的优选值为0.2、0.4、0.8、1、1.5、2s。

四、应用范围

漏电保护器的应用范围如下：

（1）无双重绝缘，额定工作电压在110V以上时的移动电具。

（2）建筑工地。

（3）临时线路。

（4）家庭。

防止直接接触带电体保护的动作电流直为30mA，0.1s内动作。

可按需要安装间接接触保护的漏电保护器。

五、安装要求

（1）被保护回路电源线，包括相线和中性线均应穿入零序电流互感器。

（2）穿入零序互感器的一段电源线应用绝缘带包扎紧，捆成一束后由零序电流互感器孔的中心穿入。这样做主要是消除由于导线位置不对称而在铁芯中产生不平衡磁通。

（3）由零序互感器引出的零线上不得重复接地，否则在三相负荷不平衡时生成的不平衡电流，不会全部从零线返回，而有部份由大地返回，因此通过零序电流互感器电流的向量和便不为零，二次线圈有输出，可能会造成误动作。

（4）每一保护回路的零线，均应专用，不得就近搭接，不得将零线相互连接，否则三相的不平衡电流，或单相触电保护器相线的电流，将有部分分流到相连接的不同保护回路的零线上，会使二个回路的零序电流互感器铁芯产生不平衡磁动势。

（5）保护器安装好后，通电，按试验按钮试跳。

六、运行维护

漏电保护器运行维护注意事项如下：

（1）应制订制度，专人维护，定期试跳，并做好运行记录。

（2）遇有问题，应分析处理，不得擅自退出运行，或有意识使其失效。

（3）在正常运行时跳闸，若原因为电动机启动或大电流冲击，则采取交替启动，适当调整定位，或带短延时躲过冲击。若系下雨等原因使漏电流增加造成，则可临时调节灵敏

漏电保护器工作原理

从电路的基本原理上讲，任何电气回路都是需要电流流入和流出的导线构成回路才能实现能量传输。单相电源不管直流和交流都需要两根导线构成。

1，电压这一概念是相对的，比如：10伏直流电源的正极接地，则负极对地的电压就是-10伏。两极都不接地时，每一极对地电压都是虚电位，这个虚点位的数值由于环境、天气回路构成、设备对地绝缘情况等的影响有所不同，但是一般不会比电源电压高多少。交流电压是随时间不断交替变化极性的，也就是说把任何一极接地，另一极的电压都是从高到低、从正到负不断变化的，即使两端都不接地回路也照样能够正常工作。

2，一般我们日常接触到的直流回路的电压较低，在安全电压以下，所以没有危及人身安全的情况发生，所以，直流回路不需要接地。

3，民用交流电源回路的电压一般在220伏（单相），从发电机发出的电压一般为10千伏（为了使用户电压保持额定值抵消线路上的电压降低多数发电厂发电机发出的电压是13.8千伏），经过升压后传输到供电网络

（13.8kV--220kV--500kV）再降压传输到城市供电网

（500kV--220kV-66kV-10kV-380V）在传输过程中都是三相电源同时供电的，每一电压等级的变化都是通过变压器来转换的。

3.1 220千伏和500千伏三相电源的中性点是必须接地的，这是考虑到线路和变电设备的绝缘配合及发生短路故障时继电保护装置的实现所必须的。

3.2 66千伏至10千伏的供电线路，一般采取中性点不直接接地的方式。这种方式也是系统的绝缘配合和继电保护装置的要求实现的。

3.3 解释一下三相电源与单相电源的区别：发电机发出的电源都是三相的，三相电源的每一相与其中性点都可以构成一个单相回路为用户提供电力能源。注意在这里交流回路中不能称做正极或负极，应该叫线端（民用电中称火线）和中性线（民用电中称零线）。

3.4 按照规定，380伏（三相）的民用电源的中性点是不应该在进户端接地的（在变压器端接地，这个接地是考虑到不能因悬浮点位造成高于电源电压的点位，用户端的接地与变压器端的接地在大地中是存在一定的电阻的），供电方式是一根火线和一根零线（中性点引出线）构成回路，在单相三芯的电源插孔中还接有一根接地线。这是考虑到漏电保护器功能的实现，（漏电保护器的工作原理是：如果有人体触摸到电源的线端即火线，或电器设备内部漏电，这时电流从火线通过人体活电器设备外壳流入大地，而不流经零线，火线和零线的电流就会不相等，漏电保护器检测到这部分电流差别后立刻跳闸保护人身和电器的安全，一般这个