1、漏电保护器 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
2、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
3、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
4、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
5、。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 Indz 为 0.006、0.01、（0.015 ）、0.03
6、、（0 .05）、（0.075）、0.1、（0.2）、0.3、 0.5、 1、3、5 、10、20 A。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 ndz。（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 ndz0.03A 时，若保护器流过的零序电流为 1 倍 I ndz 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 Indz0.03A。延时保护延时时间的优选值为 0.2、0.4 、0.8、1
7、、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值为 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
8、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，
9、或带短延时躲过冲击。若系下雨等原因使漏电流增加造成，则可临时调节灵敏度。* 直接接触保护为人体直接接触带电体的保护。间接接触保护为人体接触由于漏电等故障，使金属外壳带电的保护。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。 检测元件。由零序互感器组成，检测漏电电流，并发出信号。 放大环节。将微弱的漏电信号放大，按装置
10、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。 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： 当电气设备发生漏电时，出现两种异常现象：a）三相电流的平衡遭到破坏，出现零序电流。b)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）。 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
11、线圈就会感应出电流。 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，此漏电电流经人体与大地?工作接地，返回变压器中性点（并未经电流互感器），致使互感器流入、流出的电流出现了不平衡（电流矢量之和不为零），
12、一次线圈产生剩余电流。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.漏电保护器的主要技术参数有哪些？ 答：主要动作性能参数有：额定漏电动作电流、额定漏电动作时间、额定漏电不动作电流。其他参数还有：电源频率、额定电压、额定电流等。 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。 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 30mA0.1s 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
13、。 额定漏电不动作电流是在规定的条件下，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。 其他参数如：电源频率、额定电压、额定电流等，在选用漏电保护器时，应与所使用的线路和用电设备相适应。 漏电保护器的工作电压要适应电网正常波动范围额定电压，若波动太大，会影响保护器正常工作，尤其是电子产品，电源电压低于保护器额定工作电压时会拒动作。 漏电保护器的额定工作电流，也要和回路中的实际电流一致，若实际工作电流大于保护器的额定电流时，造成过载和使保护器
14、误动作。5.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。6.什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
15、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。 7.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。 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； 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。 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
16、，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。8.“30mAs”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=It 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 500mA0.1s），仍然会有引发心室颤动的危险。虽然低于50mAs 不会发
17、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 30 mAs 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 50 mAs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。 9.哪些用电设备需安装漏电保护器? 答：施工现场临时用电安全技术规范中规定，“施工现场所有用电设备，除作保护接零外，必须在设备负荷线的首端处设置漏电保护装置。”以
18、上规定讲了三个方面： 施工现场所有用电设备都要装设漏电保护器。因为建筑施工露天作业、潮湿环境、人员多变，再加上设备管理环节薄弱，所以用电危险性大，要求所有用电设备包括动力及照明设备、移动式和固定式设备等。当然不包括使用安全电压供电和隔离变压器供电的设备。 原有按规定进行的保护接零（接地）措施仍按要求不变，这是安全用电的最基本的技术措施不能拆除。 漏电保护器安装在用电设备负荷线的首端处。这样做的目的，对用电设备进行保护的同时，也对其负荷线路进行保护，防止由于线路绝缘损坏造成的触电事故。 10.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，其保护范围都是有限的。 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，工厂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。
