漏电保护器的原理,作用及其参数设计（漏电保护器的原理,作用及其参数设置）

概念：

漏电保护器，简称漏电开关，又叫漏电断路器，主要是用来在设备发生漏电故障时以及对有致命危险的人身触电保护，具有过载和短路保护功能，可用来保护线路或电动机的过载和短路，亦可在正常情况下作为线路的不频繁转换启动之用。

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漏电保护器可以按其保护功能、结构特征、安装方式、运行方式、极数和线数、动作灵敏度等分类，这里主要按其保护功能和用途分类进行叙述，一般可分为漏电保护继电器、漏电保护开关和漏电保护插座三种。

1.漏电保护继电器是指具有对漏电流检测和判断的功能，而不具有切断和接通主回路功能的漏电保护装置。漏电保护继电器由零序 互感器、脱扣器和输出信号的辅助接点组成。它可与大电流的自动开关配合，作为低压 电网的总保护或主干路的漏电、接地或绝缘监视保护。

当主回路有漏电流时，由于辅助接点和主回 路开关的分离脱扣器 串联成一回路，因此辅助接点接通分离脱扣器而断开空气开关、 交流接触器等，使其掉闸，切断主回路。辅助接点也可以接通声、光信号装置，发出漏电报警信号，反映线路的绝缘状况。

2. 漏电保护开关是指不仅它与其它 断路器一样可将 主电路接通或断开，而且具有对漏电流检测和判断的功能，当主回路中发生漏电或绝缘破坏时，漏电保护开关可根据判断结果将主电路接通或断开的开关元件。它与 熔断器、热继电器配合可构成功能完善的低压开关元件。

目前这种形式的 漏电保护装置应用最为广泛，市场上的漏电保护开关根据功能常用的有以下几种类别：

（1）只具有漏电保护断电功能，使用时必须与 熔断器、 热继电器、 过流继电器等保护元件配合。

（2）同时具有过载保护功能。

（3）同时具有过载、 短路保护功能。

（4）同时具有短路保护功能。

（5）同时具有 短路、过 负荷、 漏电、 过压、 欠压功能。

3.漏电保护插座是指具有对漏电电流检测和判断并能切断回路的 电源插座。其 额定电流一般为20A以下，漏电动作电流6～30mA，灵敏度较高，常用于手持式电动工具和移动式电气设备的保护及家庭、学校等民用场所。

漏电保护器又称漏电保护开关，是一种新型的电气安全装置，其主要用途：

1、防止由于电气设备和电气线路漏电引起的触电事故。

2、防止用电过程中的单相触电事故。

3、及时切断电气设备运行中的单相接地故障，防止因漏电引起的电气火灾事故。

4、在用电过程中，由于电气设备本身的缺陷、使用不当和安全技术措施不利而造成的人身触电和火灾事故，给人民的生命和财产带来了不应有的损失，而漏电保护器的出现，对预防各类事故的发生，及时切断电源，保护设备和人身安全，提供了可靠而有效的技术手段。

漏电保护器的工作原理

漏电保护器全称残余电流动作保护器，主要由三部分组成：检测元件、中间放大环节和操作执行机构。

电气设备漏电时，将呈现出异常的电流和电压信号。漏电保护装置通过检测此异常电流或异常电压信号，经信号处理，促使执行机构动作，借助开关设备迅速切断电源，实施漏电保护。

下图是漏电保护开关在三相四线系统中的一般接线图。

其中：TA为零序电流互感器，GF为主开关，TL为主开关GF的分励脱扣器线圈。

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一次侧各相负荷电流的相量和不再等于零，即 IL1+IL2+IL3+IN≠0产生了剩余电流，TA二次侧线圈就有感应电动势产生，此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TL通电，驱动主开关GF自动跳闸，迅速切断被保护电路的供电电源，从而实现保护。

漏电保护器主要参数

漏电保护器有分断电路的功能，同时内部电路需要供电，因此在选择漏电保护器时首先确保

同时漏电保护器需要按照漏电流大小进行动作，因此具有三个独特的参数：

1、额定漏电动作电流 在规定的条件下，使漏电保护器动作的电流值。例如30mA的保护器，当通入电流值达到30mA时，保护器即动作断开电源。

2、额定漏电动作时间 是指从突然施加额定漏电动作电流起，到保护电路被切断为止的时间。例如30mA×0.1s的保护器，从电流值达到30mA起，到主触头分离止的时间不超过0.1s。

3、额定漏电不动作电流 在规定的条件下，漏电保护器不动作的电流值，一般应选漏电动作电流值的二分之一。例如漏电动作电流30mA的漏电保护器，在电流值达到15mA以下时，保护器不应动作， 否则因灵敏度太高容易误动作，影响用电设备的正常运行。

漏电保护器电路原理图介绍

图中L为电磁铁线圈，漏电时可驱动闸刀开关K1断开，每个桥臂用两只1N4007串联可提高耐压。R3、R4阻值很大，所以K1合上时，流经L的电流很小，不足以造成K1断开。R3、R4为可控硅T1、T2的均压电阻，可以降低对可控硅的耐压要求。K2为试验按钮，起模拟漏电的作用。按压试验按钮K2，K2接通，相当于外线火线对地有漏电，这样，穿过磁环的三相电源线和零线的电流的矢量和不为零，磁环上的检测线圈的a、b两端就有感应电压输出，此电压立即触发T2导通。由于C2预先有一定电压，T2导通后，C2便经R6、R5、T2放电，使R5上产生电压触发T1导通。T1、T2导通后，流经L的电流增大，使电磁铁动作，驱动开关K1断开，试验按钮的作用是随时可检查本装置功能是否完好。用电设备漏电引起电磁铁动作的原理与此相同。R1为压敏电阻，起过压保护作用。

漏电保护器主要作用

漏电保护器内部装有零序互感器，随时监测火线与零线的电流，正常情况下，电流从火线流到零线，两根电线的电流应该是相等的，在零序互感器上感应出的磁场大小相同方向相反，相互抵消。

漏电时，一部分电流流入大地，导致火线的电流大于零线，零序互感器内的磁场不再平衡，其次级绕组便感应出电压，触发内部的晶闸管，晶闸管导通后接通电磁脱扣器电源，使脱扣器立即自动跳闸关闭电源。

漏电保护器能够防止触电的原因就在于此，因为漏电后，它能够在0.1秒内断开电源，因此可以保证安全。

举例煤矿电动机及其供电线路发生的漏电故障常见的有以下几种：

1、由于受潮使电动机及其供电线路绝缘电阻下降，漏地电流增加使电动机外壳及电器外壳带电；

2、电动机及其供电线路绝缘因老化、机械损伤或电压性击穿等原因使一相接地（金属性接地或弧光接地）；

3、电动机及其供电线路带电体的裸露部分（如有机械性损坏或检修时）被人员直接或通过工具等导电体接触造成一相接地的触电事故（偶然性、短暂性）。

发生漏电故障，如不及时保护，特别在煤矿井下有着严重的后果：

它可能导致人身生命的危险；

它可能引起瓦斯、煤尘的爆炸；

它可能提前点燃雷管。

对于中性点接地系统以及系统有着较大分布电容的中性点不接地系统都有可能使电动机一相绕组烧毁。为此对煤矿电动机及其供电线路，特别是井下，必须进行漏电保护。

电子式与电磁式漏电保护器有何不同？

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构，当发生漏电时由放大器放大后传给继电器，由继电器控制开关使其断开电源。这种保护器优点是：灵敏度高（可到5mA）；整定误差小，制作工艺简单、成本低。

缺点是：晶体管承受冲击能力较弱，抗环境干扰差；需要辅助工作电源（电子放大器一般需要十几伏的直流电源），使漏电特性受工作电压波动的影响；当主电路缺相时，保护器会失去保护功能。

漏电断路器有哪些保护功能？

漏电保护器主要是当用电设备发生漏电故障时提供保护的装置，安装漏电保护器时，应另外安装过流保护装置。当采用熔断器作为短路保护时，其规格的选用应与漏电保护器的通断能力相适应。

目前广泛采用了将漏电保护装置与电源开关（自动空气断路器）组装在一起的漏电断路器，这种新型的电源开关具有短路保护、过载保护、漏电保护和欠压保护的效能。安装时简化了线路，缩小了电箱的体积和便于管理。

漏电断路器铭牌型号其含义如下：使用时应注意，因为漏电断路器具有多重防护性能，当发生跳闸时，应具体分清故障原因：当漏电断路器因短路分断时，须开盖检查触头是否有烧损严重或凹坑；当因线路过载跳闸时，不能立即重新闭合。

由于断路器装有热继电器作为过载保护，当出现大于额定电流时，双金属片弯曲使触头分开，必须待双金属片自然冷却恢复原状后，方可使触头重新闭合。

当因漏电故障造成的跳闸时，必须查明原因排除故障后，方可重新合闸，严禁强行合闸。漏电断路器发生分断跳闸时，L般手柄处于中间位置，当重新闭合时，需先将操作手柄向下扳动（分断位置），使操作机构重扣合，再向上进行合闸。漏电断路器可用于容量较大（大于4.5kw）的动力线路不频繁操作的开关电器。

如何选用漏电保护器？

选择漏电保护器应按照使用目的和根据作业条件选用：

按保护目的选用

①以防止人身触电为目的。安装在线路末端，选用高灵敏度，快速型漏电保护器。

②以防止触电为目的与设备接地并用的分支线路，选用中灵敏度、快速型漏电保护器。

③用以防止由漏电引起的火灾和保护线路、设备为目的的干线，应选用中灵敏度、延时型漏电保护器。

按供电方式选用

①保护单相线路（设备）时，选用单极二线或二极漏电保护器。

②保护三相线路（设备）时，选用三极产品。

③既有三相又有单相时，选用三极四线或四极产品。

在选定漏电保护器的极数时，必须与被保护的线路的线数相适应。保护器的极数是指内部开关触头能断开导线的根数，如三极保护器，是指开关触头可以断开三根导线。而单极二线、二极三线、三极四线的保护器，均有一根直接穿过漏电检测元件而不断开的中性线，在保护器外壳接线端子标有"N"字符号，表示连接工作零线，此端子严禁与PE线连接。

应当注意：不宜将三极漏电保护器用于单相二线（或单相三线）的用电设备。也不宜将四极漏电保护器用于三相三线的用电设备。更不允许用三相三极漏电保护器代替三相四极漏电保护器。

按照分级配电的要求，电箱应该有几种设置？

施工现场一般按三级配电，所以电箱也应按分级设置，即在总配电箱下，设分配电箱，分配电箱以下设开关箱，开关箱以下就是用电设备。

配电箱是配电系统中，电源与用电设备之间送电和配电的中枢环节，是专门用作分配电力的电气装置，各级配电都是经过配电箱进行的。总配电箱控制整个系统的配电，分配电箱控制每一支路的配电。

开关箱是配电系统的最末端，再往下就是用电设备，每台用电设备由自己专用的开关箱控制，实行一机一闸。不得几台设备合用一个开关箱，防止误操作事故；也不要把动力与照明控制合置在一个开关箱内，防止因动力线路故障影响照明。开关箱上接电源下接用电设备，操作频繁、危险性大，必须引起重视。

电箱内各电器元件的选择，必须与线路和用电设备相适应。电箱安装垂直、牢固，周围留有操作空间，地面无积水、无杂物，附近无热源、无振动，电箱应防雨、防尘。开关箱距离被控制的固定设备不应超过3m。