漏电保护器(精华)

漏电保护器 精华 2011-09-30 1809 漏电电流动作保护器，简称漏电保护器，又叫漏电保护开关，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进行保护。漏电保护器 图 1 自从人类发明并使用电以来， 电不仅给人类带来了很多方便， 也能给人类带来灭顶之灾。它可能烧坏电器，引起火灾，或者使人触电。如果有一种设备可以使人们安全地使用电， 将会避免很多不必要的损失。 所以在五花八门的电器接踵而来的同时， 也诞生了各式各样的保护器。 其中有一种是专门保护人的， 称为漏电保护器。 漏电保护器俗称 漏电开关 ， 是用于在电路或电器绝缘受损发生对地短路时防人身触电和电气火灾的保护电器， 一般安装于每户配电箱的插座回路上和全楼总配电箱的电源进线上，后者专用于防电气火灾。其适用范围是交流 50HZ额定电压 380 伏，额定电流至 250 安。低压配电系统中设漏电保护器是防止人身触电事故的有效措施之一， 也是防止因漏电引起电气火灾和电气设备损坏事故的技术措施。 但安装漏电保护器后并不等于绝对安全， 运行中仍应以预防为主， 并应同时采取其他防止触电和电气设备损坏事故的技术措施。结构漏电保护器 图 2 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。工作原理漏电保护装置图在了解触电保护器的主要原理前， 有必要先了解一下什么是 触电 。 触电指的是电流通过人体而引起的伤害。 当人手触摸电线并形成一个 电流回路 的时候， 人身上就有 电流 通过； 当电流的大小足够大的时候， 就能够被人感觉到以至于形成危害。当触电已经发生的时候， 就要求在最短的时间内切除电流， 比如说， 如果通过人的电流是 50 毫安的时候，就要求在 1 秒内切断电流，如果是 500 毫安的电流通过人体，那么时间限制是 0.1 秒。如图是简单的漏电保护装置的原理图。 从图中可以看到漏电保护装置安装在电源线进户处， 也就是电度表的附近， 接在电度表的输出端即用户端侧。 图中把所有的家用电器用一个电阻 RL替代，用 RN替代接触者的人体电阻。图中的 CT表示“ 电流互感器 ”，它是利用互感原理测量交流电流用的，所以叫“互感器”， 实际上是一个变压器。 它的原边线圈是进户的交流线， 把两根线当作一根线并起来构成原边线圈。副边线圈则接到“舌簧继电器” SH的线圈上。所谓的“舌簧继电器”就是在舌簧管外面绕上线圈，当线圈里通电的时候，电流产生的磁场使得舌簧管里面的簧片电极吸合， 来接通外电路。 线圈断电后簧片释放，外电路断开。总而言之，这是一个小巧的继电器。原理图中开关 DZ不是普通的开关，它是一个带有弹簧的开关，当人克服弹簧力把它合上以后， 要用特殊的钩子扣住它才能够保证处于通的状态； 否则一松手就又断了。舌簧继电器的簧片电极接在“脱扣线圈” TQ电路里。脱扣线圈是个电磁铁的线圈，通过电流就产生吸引力，这个吸引力足以使上面说的钩子解脱，使得DZ立刻断开。因为 DZ就串在用户总电线的火线上，所以脱了扣就断了电，触电的人就得救了。不过， 漏电保护器之所以可以保护人， 首先它要“意识”到人触了电。 那么漏电保护器是怎样知道人触电了呢从图中可以看出， 如果没有触电的话， 电源来的两根线里的电流肯定在任何时刻都是一样大的，方向相反。因此 CT的原边线圈里的磁通完全地消失， 副边线圈没有输出。 如果有人触电， 相当于火线上有经过电阻，这样就能够连锁导致副边上有电流输出，这个输出就能够使得 SH的触电吸合，从而使脱扣线圈得点，把钩子吸开，开关 DZ断开，从而起到了保护的作用。值得注意的是，一旦脱了扣，即使脱扣线圈 TQ里的电流消失也不会自行把DZ重新接通。因为没人帮它合上是无法恢复供电的。触电者离开，经检查无隐患后想再用电，需把 DZ合上使其重新扣住，便恢复了供电。以上就是触电保护器的主要原理， 但是就是有了触电保护器， 也不能认为是万无一失了，用电依然应该注意安全。漏电保护器 图 3 一、工作原理1、由图可以看到，当电路工作正常时，由电流定理知道从网络一端流进和流出的电流为 0，所以在漏电保护器右侧的电流总和应为 0，即 I1I2I3IN0 ；因此漏电保护器不会工作。注意，电流的实际方向依实际电路而定，在本例中，IN 的方向与 I1 ， I2 ， I3 相反。2、 当设备外壳漏电并有人接触时， 这时就会有一部分电流 IK 经过人体流入地下， 从而使漏电保护器右侧的电流总和为不 0， 也就是说 I1I2I3IN ≠ 0， 当漏电电流达到漏电保护器的动作电流时，漏电保护器就会动作，从而关闭电源，从而达到漏电保护的目的。二、注意以下两点1、经过漏电保护器的中性线不得作为保护线，由上图可知，当产生漏电电流时， 漏电电流 IK1 经设备外壳又流回了漏电保护器， 这时漏电保护器右侧的电流总和仍为 0，因此漏电保护器不会动作，因此达不到漏电保护的目的。2、经过漏电保护器的工作零线不得重复接地，由上图可知，若重复接地，则由于大地会分走一部分电流，这样会使漏电保护器右侧的电流总和不为 0，从而使漏电保护器关闭，因而会无法使用其他电器设备。3、说明本示例图只是为了讲解漏电保护器的工作原理，实际漏电保护器怎么连接，应根据系统使用的接零保护系统来决定。主要结构漏电保护器结构图漏电保护器在反应触电和漏电保护方面具有高灵敏性和动作快速性， 这是其他保护电器， 如 熔断器 、 自动开关 等无法比拟的。 自动开关和熔断器正常时要通过负荷电流， 他们的动作保护值要避越正常负荷电流来整定， 因此他们的主要作用是用来切断系统的相间短路故障 （有的自动开关还具有过载保护功能） 。 而漏电保护器是利用系统的剩余电流反应和动作，正常运行时系统的剩余电流几乎为零，故它的动作整定值可以整定得很小（一般为 mA级），当系统发生人身触电或设备外壳带电时， 出现较大的剩余电流， 漏电保护器则通过检测和处理这个剩余电流后可靠地动作，切断电源。电气设备漏电时， 将呈现异常的电流或电压信号， 漏电保护器通过检测、 处理此异常电流或电压信号， 促使执行机构动作。 我们把根据故障电流动作的漏电保护器叫电流型漏电保护器， 根据故障电压动作的漏电保护器叫电压型漏电保护器。 由于电压型漏电保护器结构复杂， 受外界干扰动作特性稳定性差， 制造成本高， 现已基本淘汰。 目前国内外漏电保护器的研究和应用均以电流型漏电保护器为主导地位。电流型漏电保护器是以电路中零序电流的一部分 （通常称为残余电流） 作为动作信号，且多以电子元件作为中间机构，灵敏度高，功能齐全，因此这种保护装置得到越来越广泛的应用。电流型漏电保护器的构成分四部分1. 检测元件检测元件可以说是一个零序电流互感器。被保护的相线、中性线穿过环形铁心，构成了互感器的一次线圈 N1，缠绕在环形铁芯上的绕组构成了互感器的二次线圈 N2，如果没有漏电发生，这时流过相线、中性线的电流向量和等于零，因此在 N2上也不能产生相应的感应电动势。如果发生了漏电，相线、 中性线的电流向量和不等于零， 就使 上产生感应电动势， 这个信号就会被送到中间环节进行进一步的处理。2. 中间环节中间环节通常包括 放大器 、 比较器 、 脱扣器 ，当中间环节为电子式时， 中间环节还要辅助电源来提供电子电路工作所需的电源。 中间环节的作用就是对来自零序互感器的漏电信号进行放大和处理，并输出到执行机构。3. 执行机构该结构用于接收中间环节的指令信号，实施动作，自动切断故障处的电源。4. 试验装置由于漏电保护器是一个保护装置，因此应定期检查其是否完好、可靠。试验装置就是通过试验按钮和限流电阻的 串联 ，模拟漏电路径，以检查装置能否正常动作。装设范围1992 年国家技术监督局发布的国标 GB13955-1992漏电保护器安装和运行 , 对全国城乡装设漏电保护器做出统一规定。2.1 必须装漏电保护器（漏电开关） 的设备和场所1 属于 I 类的移动式电气设备及手持式电动工具 I 类电气产品，即产品的防电击保护不仅依靠设备的基本绝缘，而且还包含一个附加的安全预防措施 , 如产品外壳接地 ；2 安装在潮湿、强腐蚀性等恶劣场所的电气设备；3 建筑施工工地的电气施工机械设备；4 暂设 临时用电 的电器设备；5 宾馆、饭店及招待所的客房内插座回路；6 机关、学校、企业、住宅等建筑物内的插座回路；7 游泳池、喷水池、浴池的水中照明设备；8 安装在水中的供电线路和设备；9 医院中直接接触人体的电气医用设备；10 其它需要安装漏电保护器的场所。2.2 报警式漏电保护器的应用对一旦发生漏电切断电源时，会造成事故或重大经济损失的电气装置或场所， 应安装报警式漏电保护器， 如1 公共场所的通道照明、应急照明；2 消防用电梯及确保公共场所安全的设备；3 用于消防设备的电源 , 如火灾报警装置、消防水泵、消防通道照明等；4 用于防盗报警的电源；5 其它不允许停电的特殊设备和场所。额定电流选择正确合理地选择漏电保护器的额定 漏电动作电流 非常重要 一方面在发生触电或泄漏电流超过允许值时 , 漏电保护器可有选择地动作； 另一方面， 漏电保护器在正常泄漏电流作用下不应动作，防止供电中断而造成不必要的经济损失。漏电保护器的额定漏电动作电流应满足以下三个条件1 为了保证人身安全， 额定漏电动作电流应不大于人体安全电流值， 国际上公认不高于 30 mA 为人体安全电流值；2 为了保证电网可靠运行， 额定漏电动作电流应躲过低电压电网正常漏电电流；3 为了保证多级保护的选择性， 下一级额定漏电动作电流应小于上一级额定漏电动作电流，各级额定漏电动作电流应有级差 112～ 215 倍。第 一级漏电保护 器安装在配电变压器低压侧出口处。该级保护的线路长， 漏电电流较大， 其额定漏电动作电流在无完善的多级保护时，最大不得超过 100mA；具有完善多级保护时，漏电电流较小的电网，非阴雨季节为 75mA， 阴雨季节为 200mA， 漏电电流较大的电网， 非阴雨季节为 100 mA，阴雨季节为 300mA。第二级漏电保护器安装于分支线路出口处，被保护线路较短，用电量不大，漏电电流较小。 漏电保护器的额定漏电动作电流应介于上、 下级保护器额定漏电动作电流之间 , 一般取 30～ 75 mA。第三级漏电保护器用于保护单个或多个用电设备， 是直接防止人身触电的保护设备。被保护线路和设备的用电量小，漏电电流小，一般不超过 10mA，宜选用额定动作电流为 30 mA，动作时间小于 0.1 s 的漏电保护器。接线方式TN 系统是指配电网的低压中性点直接接地 , 电气设备的外露可导电部分通过保护线与该接地点相接。TN 系统可分为TN 2S 系统 整个系统的中性线与保护线是分开的。TN 2C 系统 整个系统的中性线与保护线是合一的。TN 2C2S 系统 系统干线部分的前一部分保护线与中性线是共用的 , 后一部分是分开的。火线（英文 LIVE） L 一般为红色或黄色或绿色零线（英文 NEUTRAL） N（中性线）一般为蓝色地线（英文 EARTH） E 一般为黄绿色或黑色技术参数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。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。④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误动作。漏电保护器△ 剩余电流动作保护器的分类、性能参数及发展趋势△ 浅析家用漏电保护器的作用△ 漏电保护器的管理△ 国家电力公司部门文件△ 安装漏电保护器后在认识上的误区△ 对剩余电流动作保护器生产、安装、运行等有关规程、规定标准的探讨△ 剩余电流动作保护器 漏电保护器 研讨会△ 浅谈临时用电△ 浅析缓变与突变漏电分开鉴别的漏电继电器电路的特点△ 对 漏电保护开关 现行标准的思考△ 剩余电流保护器的电磁兼容性初探△ 我国农村剩余电流动作保护器发展的回顾与展望△ 我县漏电保护器的安装与运行管理△ 认真选择保护方式发挥漏电保护作用△ 一起漏电保护器故障现象的原因分析△ 单片微处理器在漏电保护开关中的应用△ 漏电开关保护方式的探讨△ 漏电保护开关安装运行管理技术要点△ 漏电保护开关保护方式和发展方向的探讨△ 城乡低压电网漏电保护器使用情况分析△ 加强产品质量管理确保漏电保护器的耐用性△ 浅谈漏电保护开关在我局低压配电网络中的应用△ 漏电保护器原理及动作后的故障查找步骤△ 全国漏电保护技术研讨会会议纪要△ 浅谈对漏电保护器的质量监管△ 我镇漏电保护开关的安装及运行管理的调查报告△ 改造后低压电网漏电保护方式的探讨△ JD6 型漏电保护器简介△ 农村低压电网漏电保护器的合理配置△ 农网改造应切实注意漏电保护器的使用△ 安全用电 的可靠保证△ 漏电保护器的保护方式的探讨△ 剩余电流动作保护器在农村低压电网中的作用产品分类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。选用原则购买具有生产资质的厂家产品国家为了规范漏电保护器的正确使用， 相继颁布了 漏电保护器安全监察规定（劳安字（ 1999） 16 号）和漏电保护器安装与运行（ GB13955-92）等一系列标准和规定。依据这些标准和规定，我们在选用漏电保护器时应遵循以下主要原则1. 购买漏电保护器时应购买具有生产资质的厂家产品，且产品质量检测合格。 在这里要提醒大家 目前市场上销售的漏电保护器有不少是不合格品。 2002年 10 月 28 日， 国家质检总局 公布漏电保护器产品质量抽查结果，有 20左右的产品不合格，其主要问题为有的不能正常分断短路电流，消除火灾隐患；有的起不到人身触电的保护作用；还有一些不该跳闸时 跳闸 ，影响正常用电。根据要求确定2. 应根据保护范围、 人身设备安全和环境要求确定漏电保护器的电源电压、工作电流、漏电电流及动作时间等参数。3. 电源采用漏电保护器做分级保护时， 应满足上、 下级开关动作的选择性。一般上一级漏电保护器的额定漏电电流不小于下一级漏电保护器的额定漏电电流， 这样既可以灵敏地保护人身和设备安全， 又能避免越级跳闸， 缩小事故检查范围。4. 手持式电动工具 （除 III 类外） 、 移动式生活用家电设备 （除 III 类外） 、其他移动式机电设备，以及触电危险性较大的用电设备，必须安装漏电保护器。5. 建筑施工场所、临时线路的用电设备，应安装漏电保护器。这是施工现场临时用电安全技术规范（ JGJ46-88）中明确要求的。6. 机关、学校、企业、住宅建筑物内的插座回路， 宾馆 、 饭店 及 招待所 的客房内插座回路，也必须安装漏电保护器。7. 安装在水中的供电线路和设备以及潮湿、高温、金属占有系数较大及其他导电良好的场所，如 机械加工 、 冶金 、 纺织 、 电子 、 食品 加工等行业的作业场所，以及锅炉房、水泵房、食堂、浴室、医院等场所，必须使用漏电保护器进行保护。8. 固定线路的用电设备和正常生产作业场所，应选用带漏电保护器的动力配电箱。临时使用的小型电器设备，应选用漏电保护插头（座）或带漏电保护器的插座箱。9. 漏电保护器作为直接接触防护的补充保护时（不能作为唯一的直接接触保护），应选用高灵敏度、快速动作型漏电保护器。一般环境选择动作电流不超过 30mA， 动作时间不超过 0.1s. ， 这两个参数保证了人体如果触电时，不会使触电者产生病理性生理危险效应。在浴室、游泳池等场所漏电保护器的额定动作电流不宜超过 10mA。在触电后可能导致二次事故的场合， 应选用额定动作电流为 6mA的漏电保护器。10. 对于不允许断电的电气设备， 如公共场所的通道照明、 应急照明、 消防设备的电源、 用于防盗报警的电源等， 应选用报警式漏电保护器接通声、 光报警信号，通知管理人员及时处理故障。安装运行安装方法除应遵守常规的电气设备安装规程外，还应注意以下几点1. 漏电保护器的安装应符合生产厂家产品说明书的要求。2. 标有 电源 侧和负荷侧的漏电保护器不得接反。如果接反，会导致电子式漏电保护器的脱扣线圈无法随电源切断而断电，以致长时间通电而烧毁。3. 安装漏电保护器不得拆除或放弃原有的安全防护措施，漏电保护器只能作为电气安全防护系统中的附加保护措施。4. 安装漏电保护器时，必须严格区分 中性线 和保护线。使用三极四线式和四极四线式漏电保护器时， 中性线应接入漏电保护器。 经过漏电保护器的中性线不得作为保护线。5. 工作零线不得在漏电保护器负荷侧重复接地，否则漏电保护器不能正常工作。6. 采用漏电保护器的支路，其工作零线只能作为本回路的 零线 ，禁止与其他回路工作零线相连， 其他线路或设备也不能借用已采用漏电保护器后的线路或设备的工作零线。7. 安装完成后， 要按照 建筑电气工程施工质量验收规范 （ GB50303-2002）3.1.6 条款，即“动力和照明工程的漏电保护器应做模拟动作试验”的要求，对完工的漏电保护器进行试验， 以保证其灵敏度和可靠性。 试验时可操作试验按钮三次，带负荷分合三次，确认动作正确无误，方可正式投入使用。漏电保护器的安全运行要靠一套行之有效的管理制度和措施来保证。 除了做好定期的维护外， 还应定期对漏电保护器的动作特性 （包括漏电动作值及动作时间、漏电不动作电流值等）进行试验，做好检测记录，并与安装初始时的数值相比较，判断其质量是否有变化。在使用中要按照使用说明书的要求使用漏电保护器，并按规定每月检查一次， 即操作漏电保护器的试验按钮， 检查其是否能正常断开电源。 在检查时应注意操作试验按钮的时间不能太长， 一般以点动为宜， 次数也不能太多， 以免烧毁内部元件。漏电保护器在使用中发生跳闸， 经检查未发现开关动作原因时， 允许试送电一次，如果再次跳闸，应查明原因，找出故障，不得连续强行送电。漏电保护器一旦损坏不能使用时， 应立即请专业电工进行检查或更换。 如果漏电保护器发生误动作和拒动作， 其原因一方面是由漏电保护器本身引起， 另一方面是来自线路的缘由， 应认真地具体分析， 不要私自拆卸和调整漏电保护器的内部器件。使用事项1 漏电保护器适用于电源中性点直接接地或经过电阻、 电抗接地的低压配电系统。 对于电源中性点不接地的系统， 则不宜采用漏电保护器。 因为后者不能构成泄漏电气回路， 即使发生了接地故障， 产生了大于或等于漏电保护器的额定动作电流， 该保护器也不能及时动作切断电源回路； 或者依靠人体接能故障点去构成泄漏电气回路，促使漏电保护器动作，切断电源回路。 但是，这对人体仍不安全。 显而易见，必须具备接地装置的条件，电气设备发生漏电时，且漏电电流达到动作电流时，就能在 0.1 秒内立即跳闸，切断了电源主回路。2 漏电保护器保护线路的工作中性线 N 要通过零序电流互感器。 否则，在接通后，就会有一个不平衡电流使漏电保护器产生误动作。3 接零保护线 PE 不准通过零序电流互感器。 因为保护线路 PE 通过零序电流互感器时，漏电电流经 PE 保护线又回穿过零序电流互感器，导致电流抵消，而互感器上检测不出漏电电流值。 在出现故障时，造成漏电保护器不动作，起不到保护作用。4 控制回路的工作中性线不能进行重复接地。 一方面，重复接地时，在正常工作情况下， 工作电流的一部分经由重复接地回到电源中性点， 在电流互感器中会出现不平衡电流。 当不平衡电流达到一定值时，漏电保护器便产生误动作； 另一方面， 因故障漏电时， 保护线上的漏电电流也可能穿过电流互感器的个性线回到电源中性点，抵消了互感器的漏电电流，而使保护器拒绝动作。5 漏电保护器后面的工作中性线 N 与保护线 PE 不能合并为一体。 如果二者合并为一体时， 当出现漏电故障或人体触电时， 漏电电流经由电流互感器回流，结果又雷同于情况 3 ，造成漏电保护器拒绝动作。6 被保护的用电设备与漏电保护器之间的各线互相不能碰接。 如果出现线间相碰或零线间相交接， 会立刻破坏了零序平衡电流值， 而引起漏电保护器误动作； 另外， 被保护的用电设备只能并联安装在漏电保护器之后， 接线保证正确，也不许将用电设备接在实验按钮的接线处。