漏电保护器的原理和作用

一、漏电保护器的作用

1.什么是漏电保护器?

答：漏电保护器（漏电保护开关）是一种电气安全装置。将漏电保护器安装在低压电路中，当发生漏电和触电时，且达到保护器所限定的动作电流值时，就立即在限定的时间内动作自动断开电源进行保护。

2.漏电保护器的结构组成是什么?

答：漏电保护器主要由三部分组成：检测元件、中间放大环节、操作执行机构。①检测元件。由零序互感器组成，检测漏电电流，并发出信号。②放大环节。将微弱的漏电信号放大，按装置不同（放大部件可采用机械装置或电子装置），构成电磁式保护器相电子式保护器。③执行机构。收到信号后，主开关由闭合位置转换到断开位置，从而切断电源，是被保护电路脱离电网的跳闸部件。

3.漏电保护器的工作原理是什么?

答：①当电气设备发生漏电时，出现两种异常现象：一是，三相电流的平衡遭到破坏，出现零序电流；二是，正常时不带电的金属外壳出现对地电压（正常时，金属外壳与大地均为零电位）。②零序电流互感器的作用漏电保护器通过电流互感器检测取得异常讯号，经过中间机构转换传递，使执行机构动作，通过开关装置断开电源。电流互感器的结构与变压器类似，是由两个互相绝缘绕在同一铁心上的线圈组成。当一次线圈有剩余电流时，二次线圈就会感应出电流。③漏电保护器工作原理将漏电保护器安装在线路中，一次线圈与电网的线路相连接，二次线圈与漏电保护器中的脱扣器连接。当用电设备正常运行时，线路中电流呈平衡状态，互感器中电流矢量之和为零（电流是有方向的矢量，如按流出的方向为“＋”，返回方向为“－”，在互感器中往返的电流大小相等，方向相反，正负相互抵销）。由于一次线圈中没有剩余电流，所以不会感应二次线圈，漏电保护器的开关装置处于闭合状态运行。当设备外壳发生漏电并有人触及时，则在故障点产生分流，此漏电电流经人体?大地?工作接地，返回变压器中性点（并未经电流互感器），致使互感器申流入、流出的电流出现了不平衡（电流矢量之和不为零），一次线圈申产生剩余电流。因此，便会感应二次线圈，当这个电流值达到该漏电保护器限定的动作电流值时，自动开关脱扣，切断电源。

4漏电保护器的主要保护作用是什么？

答：漏电保护器主要是提供间接接触保护，在一定条件下，也可用作直接接触的补充保护，对可能致命的触电事故进行保护。

5.什么是直接接触和间接接触保护？

答：当人体接触带电体有电流通过人体时，就叫人体触电。按照人体触电的原因可分为直接触电和间接触电。直接触电，是指人体直接触及带电体（如触及相线），导致的触电。间接触电，是指人体触及正常情况下不带电，故障情况下带电的金属导体（如触及漏电设备的外壳），导致的触电。根据触电的原因不同，对触电所采取的防触电措施也分为：直接接触保护相间接接触保护。直接接触保护一般可采用绝缘、防护罩、围栏、安全距离等措施；间接接触保护一般可采用保护接地（接零）、保护切断、漏电保护器等措施。

6.人体触电时的危险是什么？

答：人体触电时，通入人体的电流越大相电流持续的时间越长就越危险。其危险程度大致可以划分为三个阶段：感知－摆脱－室颤。①感知阶段。由于通入电流很小，人体能有感觉（一般大于0.5mA），此时对人不构成危害；②摆脱阶段。指手握电极触电时，人能摆脱的最大电流值（一般大于10mA），此电流虽有

一定危险，但可以自己摆脱，所以基本也构不成致命的危险。当电流增大到一定程度，触电者将因肌肉收缩，发生痉挛导致抓紧带电体，不能自己摆脱。③室颤阶段。随电流加大和触电时间延长（一般大于50mA和ls），将导致发生心室颤动，如果不立即断开电源，将会导致死亡。由此可以看出，心室颤动是人体触电致死的最主要原因。所以，对人的保护，常用不引起心室颤动，作为确定电击保护特性的依据。

7.“30mA·s”的安全性是什么？

答：通过大量的动物试验和研究表明，引起心室颤动不仅与通过人体的电流（I）有关，而且与电流在人体中持续的时间（t）有关，即由通过人体的安全电量Q=I×t来确定，一般为50mAs。就是说当电流不大于50mA，电流持续时间在ls以内时，一般不会发生心室颤动。但是，如果按照50mAs控制，当通电时间很短而通人电流较大时（例如500mA×0.1s），仍然会有引发心室颤动的危险。虽然低于50mAs不会发生触电致死的后果，但也会导致触电者失去知觉或发生二次伤害事故。实践证明，用30mAs作为电击保护装置的动作特性，无论从使用的安全性还是制造方面来说都比较合适，与50mAs相比较有 1.67倍的安全率（K=50/30=1.67）。从“30mAs”这个安全限值可以看出，即使电流达到100mA，只要漏电保护器在0.3s之内动作并切断电源，人体尚不会引起致命的危险。故30mAs这个限值也成为漏电保护器产品的选用依据。

8.为什么进行了保护接零（接地）后，还要加装漏电保护器?

答：无论保护接零还是接地措施，其保护范围都是伺限的。例如“保护接零”，就是把电气设备的金属外壳与电网的零线连接，并在电源侧加装熔断器。当用电设备发生碰壳故障（某相与外壳碰触）时，则形成该相对零线的单相短路，由于短路电流很大，迅速将保险熔断，断开电源进行保护。其工作原理是把“碰壳故障”改变为“单相短路故障”，从而获取大的短路电流切断保险。然而，工地的电气碰壳故障并不频繁，经常发生的是漏电故障，如设备受潮、负荷过大、线路过长、绝缘老化等造成的漏电，这些漏电电流值较小，不能迅速切断保险，因此，故障不会自动消除而长时间存在。但这种漏电电流对人身安全已构成严重的威胁。所以，还需要加装灵敏度更高的漏电保护器进行补充保护。

二、漏电保护器的选择

1.漏电保护器的种类有哪些?

答：漏电保护器按不同方式分类来满足使用的选型。如按动作方式可分为电压动作型和电流动作型；按动作机构分，有开关式和继电器式；按极数和线数分，有单极二线、二极、二极三线等等。下面按动作灵敏度和按动作时间分类：①按动作灵敏度可分为：高灵敏度：漏电动作电流在30mA以下；中灵敏度：30~1000mA；低灵敏度：1000mA以上。②按动作时间可分为：快速型：漏电动作时间小于0.ls；延时型：动作时间大于0.1s，在0.1-2s之间；反时限型：随漏电电流的增加，漏电动作时间减小。当额定漏电动作电流时，动作时间为0.2~1s；1.4倍动作电流时为0.1，0.5s；4.4倍动作电流时为小于0.05s。

2.电子式与电磁式漏电保护器有何不同?

答：漏电保护器按脱扣方式不同分为电子式与电磁式两类：①电磁脱扣型漏电保护器，以电磁脱扣器作为中间机构，当发生漏电电流时使机构脱扣断开电源。这种保护器缺点是：成本高、制作工艺要求复杂。优点是：电磁元件抗干扰性强和抗冲击（过电流和过电压的冲击）能力强；不需要辅助电源；零电压和断相后的漏电特性不变。②电子式漏电保护器，以晶体管放大器作为中间机