知识｜漏电保护器原理、作用及参数

知识｜漏电保护器原理、作用及参数
2016-07-08
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。
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 <频率> <额定电压> <额定电流>满足配电网络的需求。
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：
1、它可能导致人身生命的危险；
2、它可能引起瓦斯、煤尘的爆炸；
3、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。