漏電保護器的結構、原理及選用

時間:2022-04-22 09:47 來源:未知

一、漏電保護器的結構

漏電保護器主要由三部分組成：檢測元件、中間放大環節、操作執行機構。

由零序電流互感器組成，零序電流互感器的結構與變壓器類似，是由兩個互相絕緣的線圈繞在同一鐵芯上。當一次線圈有剩餘電流時，二次線圈就會感應出電流。檢測元件檢測到漏電電流，發出信號。

2、放大環節

將微弱的漏電信號放大，按裝置不同(放大部件可采用機械裝置或電子裝置)，構成電磁式保護器和電子式保護器。

3、執行機構

收到信號後，主開關由閉合位置轉換到斷開位置，從而切斷電源，是被保護電路脫離電網的跳閘部件。

二、漏電保護器的原理

1、基本原理

電氣設備發生漏電時，一般會出現兩種異常現象：一是電氣設備正常時不帶電的外露導電部分出現對地電壓；二是三相電流的平衡遭到破壞，出現零序電流。漏電保護器通過檢測機構得到這種異常信號，經過中間環節的轉換和傳遞（信號很微弱時經過中間放大環節放大），由判斷機構驅動主回路的執行機構，通過開關裝置切斷電源或發出報警信號。

2、工作原理

1）將漏電保護器安裝在線路中，一次線圈與電網的線路相連接，二次線圈與漏電保護器中的脫扣器連接。

2）當用電設備正常運行時，線路中電流呈平衡狀態，互感器中電流矢量和為零。由於一次線圈中沒有剩餘電流，所以不會感應二次線圈，漏電保護器的開關裝置處於閉合狀態運行。

3）當線路、用電設備、人等被保護對象發生漏電、觸電或其他接地故障時，由漏電或觸電引起的接地故障所產生的接地電流，通過大地返回變壓器中性點(並未經電流互感器)，致使互感器中流入、流出的電流出現了不平衡(電流矢量和不為零)，一次線圈中產生的剩餘電流流過環形鐵芯產生磁通感應二次線圈，當這個電流值達到該漏電保護器限定的動作電流值時，通過判斷機構的漏電脫扣器驅動主回路中的執行機構切斷電源，從而達到防止漏電和觸電的目的。

3、電流動作型漏電保護器工作過程

電流動作型漏電保護器有電磁式和電子式兩種。

1）電磁式

電磁式電流動作型漏電保護裝置的漏電脫扣器，是以極化電磁鐵為中間環節，由穿過環形零序電流互感器的電源線為互感器原邊，與極化電磁鐵連接的線圈為互感器的副邊。

（2）當負載側有漏電故障或觸電故障時，I?和I?不相等，互感器鐵芯中就有磁通量，副邊線圈就產生感應電動勢，脫扣線圈中就有交流電流，由銜鐵和鐵芯組成的磁路中就出現交變磁通，當銜鐵內交變磁通的方向和永久磁鐵所產生的直流磁通的方向相反，且鐵芯對銜鐵的吸力小於彈簧對銜鐵的應力時，銜鐵立即動作使主開關斷開，從而切除故障電路。

（3）如上圖（b）（c）所示三相電路中，線路處於正常工作狀態時，穿過零序電流互感器的電流I?、I?、I?的向量和為零，這時互感器環形鐵芯中無磁通，副邊線圈中無感應電動勢。當負載側有漏電故障時，I?、I?、I?的向量和不再為零，環形鐵芯中就有磁通，副邊線圈中就產生感應電動勢。

2）電子式

三、漏電保護器的選用

1、按供電方式選用

1）首先考慮電源是交流還是直流，如是交流電路，還應考慮是接地還是不接地係統。選用的漏電保護器必須符合供電方式的要求，否則發生漏電和觸電事故時因功能損壞拒動。

2）漏電保護器的極數是指內部開關觸頭能斷開導線的根數，如三極保護器，是指開關觸頭可以斷開三根導線。而單極二線、二極三線、三極四線的保護器，均有一根直接穿過漏電檢測元件而不斷開的中性線，在保護器外殼接線端子標有“N”字符號，表示連接工作零線，此端子嚴禁與PE線連接。

3）不能將三極漏電保護器用於單相二線(或單相三線)的用電設備。也不能將四極漏電保護器用於三相三線的用電設備。更不允許用三相三極漏電保護器代替三相四極漏電保護器。

4）單相220V電源供電的電氣設備，應選用二極二線或單極二線式漏電保護器。　　

5）三相三線式380V電源供電的電氣設備，應選用三極式漏電保護器。　　

6）三相四線式380V電源供電的電氣設備或單相設備與三相設備共用的電路，應選用三極四線或四極四線式漏電保護器。

2、按額定電壓選用

選用漏電保護器應考慮額定按電壓的要求，否則會因線路電壓過高可能誤動甚至燒壞，或因電壓過低可能造成拒動。

3、按負載性質選用

1）裝設於工廠、大樓之類的電燈、插座線路，選用漏電保護器額定漏電動作電流時要注意負載設備數量和容量增加的可能性，線路長度以及大量采用熒光燈、放電管等使大地充電電流增加等因素。

2）在計算機電源線路中，為避免幹擾信號的侵入，在其入口處往往裝設電容器，而這一技術措施會引起漏電流增加，容易發生誤動作。在這種情況下，計算機電源側不宜裝設漏電斷路器，而應用漏電繼電器。

4、按保護目的選用

1）以防止人身觸電為目的，安裝在線路末端，選用額定動作電流不超過30mA，動作時間不大於0.2s的高靈敏度快速型漏電保護器。

2）以防止觸電為目的，與設備接地並用的分支線路，選用中靈敏度快速型漏電保護器。

3）以防止由漏電引起的火災和保護線路、設備為目的的幹線，應選用中靈敏度延時型漏電保護器。

5、按安裝場所和使用環境選用

1）在無腐蝕性、爆炸性氣體，無衝擊和振動，無顯著塵埃和雨雪漫襲，相對濕度不大於90%，溫度-5℃～40℃的環境中可選擇普通型漏電保護器。

2）在易燃易爆和不能停電的工礦企業、醫院手術室等一些場所，宜安裝漏電報警裝置。

6、按線路的協調配合選用

不論照明線路還是動力線路，均應采用分級保護方式，但必須注意幹線和分支線路之間的協調配合。選用漏電保護器的額定漏電動作電流和分斷時間時要有一定的選擇性。

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