贵阳金阳同志会所:漏电保护器的工作原理及正确安装与使用

漏电保护器是用来防止人身触电和漏电引起事故的一种接地保护装置，当电路或用电设备漏电电流大于装置的整定值，或人、动物发生触电危险时，它能迅速动作，切断事故电源，避免事故的扩大，保障了人身、设备的安全。

• 漏电保护器的分类
• 漏电保护器的原理
• 漏电保护器的额定值
• 漏电保护器的选型
• 漏电保护器的应用

漏电保护器的分类

• 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，所以下面主要介绍电流型的保护器。

  一、电流型的分类

  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。

  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。

漏电保护器的原理

• 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。

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

漏电保护器的选型

• 一、漏电保护器的正确选用

  漏电保护器的选用，应根据系统的保护方式、使用目的、安装场所、电压等级、被控制回路的漏电电流以及用电设备的接地电阻数值等因数来确定。

  1、根据使用目的来选择

  用于防止人身触电事故的漏电保护器，一般根据直接接触保护和间接接触保护两种不同的要求选用，在选择动作特性时也应有所区别。

  (1)、直接接触保护是防止人体直接触及电气设备的带电导体而造成的触电伤亡事故，当人体和带电导体直接接触时，在漏电保护器动作切断电源之前，通过人体的触电电流和漏电保护器的动作电流选择无关，它完全由人体触电的电压和人体电阻所决定，漏电保护器不能限制通过人体的触电电流，所以用于直接接触保护的漏电保护器，必须具有小于0.1S的快速动作性能，或具有IEC漏电保护器标准规定的反时限特性。

  (2)、间接接触保护是为了防止用电设备在发生绝缘损坏时，在金属外壳等外露金属部件上呈现危险的接触电压。漏电保护开关的动作电流I△n的选择应和用电设备的接地电阻R和允许的接触电压U联系考虑，用电设备上的接触电压U要小于规定值。漏电保护器的动作电流I△n的选择：I△n≤U/R其中：U--允许接触电压　　　R--设备的接触电阻一般对于额定电压为220V或380V的固定式电气设备，如水泵、磨粉机等其他容易与人体接触的电气设备，当用电设备金属外壳的接地电阻在500Ω以下时，可选用30～50mA,0.1s以内动作的漏电保护器;当用电设备金属外壳的接地电阻在100Ω以下时，可选用200～500mA的漏电保护器;对于较重要的用电设备，为了减少瞬间的停电事故，也可选用动作电流为0.2s的延时型保护装置。家庭使用的用电设备由于经常带有频繁插进拨出的插头，同时，部分居民住宅没有考虑接地保护设施。当用电设备发生漏电碰壳等绝缘故障时，设备外壳可能呈现和工作电压相同的危险电压，极易发生触电伤亡事故，因此，电气设备安装规程中规定，必须在家庭进户线的电能表后面，安装动作电流为30mA和0.1S以内动作的高灵敏型漏电保护开关。

  2、根据使用场所来选择一般在380/220V的低压线路中，如果用电设备的金属外壳等金属部件容易被人触及时，同时这些用电设备又不能按照我国用电规程要求使其接地电阻小于4Ω或10Ω时，则宜按照间接接触保护要求，在用电设备的供电回路中安装漏电保护器，同时还应根据不同的使用场所，合理地选取不同动作电流的漏电开关。例如：在潮湿的工作场所，由于人体比较容易出汗或沾湿，使皮肤的绝缘性能降低，人体电阻明显下降，当发生触电事故时，通过人体的电流必然会比干燥的场所大，危险性高，因此，适宜安装15～30mA，并能在0.1S内动作的漏电保护器。

  3、根据电路和用电设备的正常泄漏电流来选择

  (1)　漏电保护器的动作电流选择得越低，当然可以提高开关的灵敏度。然而，任何供电回路和用电设备，绝缘电阻不可能无穷大，总会有一定的泄漏电流存在。所以从保证电路的稳定运行和提供不间断的供电来讲，漏电保护器的动作电流选择要受到电路正常泄漏电流的制约。

  (2)　由于测定电流的泄漏电流，必须有较复杂的测试方法或使用专用测试设备进行测量，为选用方便，可参照下列经验公式：对于照明电路和居民生活用电的单相电路：I△n≥IH/2000对于三相三线制或三相四线制的动力线路及动力和照明混合线路：I△n≥IH/1000其中：I△n--漏电保护开关装置动作电流IH--电路的实际最大供电电流一般家庭供电电路，如果使用3A电能表的用户，正常情况下每户泄漏电流约在1mA左右，原则上，在家庭单相电路中的泄漏电流超过电路最大供电电流的1/3000时，应对电路进行检修。

  (3)　我国农村低压电网的绝缘水平较低，泄漏电流较大。根据实测结果表明，泄漏电流的数值和配电变压器容量的大小关系不显着，但和低压电网中生活用电的居民户数有明显的关系，也就是不管变压器容量是多少，其中供给生活用电的户数越多，泄漏电流就越大。因此，农村电网中装置漏电开关时，应考虑到这点。一般而言，为了保护电网可靠运行，保证多级保护的选择性，下一级漏电保护动作电流应小于上一级漏电保护动作电流，各级漏电动作电流应有1.2～2.5倍的级差。第一级漏电保护器应安装在配电变压器低压侧主干线出线端，该级保护的线路较长，叠加的泄漏电流较大。其漏电动作电流在未完善多级保护时，最大不得超过100mA,在完善多级保护时，其漏电动作电流最大不得超过300mA。第二级漏电保护器应安装在各分支线的出线端，由于被保护线路较短，泄漏电流相对较小，其漏电动作电流应介于上、下级保护的漏电动作电流之间，一般取30～75mA。第三级漏电保护器(又称末级保护)用于保护用电设备及人身安全，被保护线路短，泄漏电流小，一般不超过10mA，漏电动作电流应按人体触电摆脱电流值(10～20mA)选择，不应大于30mA，一般取15～30mA。

漏电保护器的应用

• 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

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漏电保护器近年来得到较广泛的使用，特别是两网改造给漏电保护器开拓广阔的空间，收到不少社会效益.

但如何使漏电保护器正常工作，发挥应有的作用，除提高产品质量保证可靠运行外，与被保护线的质量和漏电保护器的安装方式有很大关系。

　　图1是漏电保护器工作原理，正常工作时电路中除了工作电流外没有漏电流通过漏电保护器，此时流过零序互感器(检测互感器)的电流大小相等，方向相反，总和为零，互感器铁芯中感应磁通也等于零，二次绕组无输出，自动开关保持在接通状态，漏电保护器处于正常运行。当被保护电器与线路发生漏电或有人触电时，就有一个接地故障电流，使流过检测互感器内电流量和不为零，互感器铁芯中感应出现磁通，其二次绕组有感应电流产生，经放大后输出，使漏电脱扣器动作推动自动开关跳闸达到漏电保护的目的。

　　漏电保护器工作原理虽然比较简单，但在实际使用中会出现这样或那样的错误，造成不必要的误动或拒动，下面介绍一下售后服务中遇到的常见的几个实例。

　　 图2是因安装人员的不规范接线，将该插座的零线N端子误连接上保护接地(PE)端子，如图2中b所示，当使用该插座时，电流不经过零线而经过保护接地线返回电源，造成漏电保护器动作。改正方法见如图2中a所示。

　　图3误用了三相三线制漏电保护器，因零线不经过漏电保护器，漏电保护器检测到的不是漏电电流而是三相不平衡电流，故在三相线路中只要有一相接通任意负载，电流就远远超过漏电动作电流而跳闸，改正方法是将漏电保护器换成三相四线漏电开关。

图4两只漏电保护器线路混同，图4a当灯接通后1LDB出现差流，2LDB出现三相不平衡电流，造成1LDB和2LDB跳闸，在图4b中两只漏电保护器共用一根零线，单独合上3LDB或4LDB时不会跳闸。但当同时使用时，两只漏电保护器将同时跳闸，结果造成二条线路不能同时供电，因为二个负载不会大小相同。

　　图5在安装漏电保护器时不能重复接地，否则通过零序互感器电流减少，导致漏电保护该跳闸时而不能跳闸。

　　图6接零保护线通过检测互感器，设备当出现漏电时，由于相线漏电流经接零保护线又回过检测互感器，使互感器检测不出漏电流，致使漏电保护器不动作。