漏電保護器的工作原理?本文搬運自土木在線，侵删國内外多年的運行經驗表明，推廣使用漏電保護器，對防止觸電傷亡事故，避免因漏電而引起的火災事故,具有明顯的效果本文就廣泛使用的電流型漏電保護器(以下簡稱漏電保護器)的工作原理及應用作些介紹，下面我們就來說一說關于漏電保護器的工作原理?我們一起去了解并探讨一下這個問題吧!

漏電保護器的工作原理

本文搬運自土木在線，侵删。

國内外多年的運行經驗表明，推廣使用漏電保護器，對防止觸電傷亡事故，避免因漏電而引起的火災事故,具有明顯的效果。本文就廣泛使用的電流型漏電保護器(以下簡稱漏電保護器)的工作原理及應用作些介紹。

1、漏電保護器的工作原理：

漏電保護器主要包括檢測元件(零序電流互感器)、中間環節(包括放大器、比較器、脫扣器等)、執行元件(主開關)以及試驗元件等幾個部分。

三相四線制供電系統的漏電保護器工作原理示意圖。TA為零序電流互感器,GF為主開關,TL為主開關的分勵脫扣器線圈。在被保護電路工作正常,沒有發生漏電或觸電的情況下,由克希荷夫定律可知,通過TA一次側的電流相量和等于零,即：這樣TA的二次側不産生感應電動勢,漏電保護器不動作,系統保持正常供電。當被保護電路發生漏電或有人觸電時,由于漏電電流的存在,通過TA一次側各相電流的相量和不再等于零,産生了漏電電流Ik。在鐵心中出現了交變磁通。在交變磁通作用下,TL二次側線圈就有感應電動勢産生,此漏電信号經中間環節進行處理和比較,當達到預定值時,使主開關分勵脫扣器線圈TL通電,驅動主開關GF自動跳閘,切斷故障電路,從而實現保護。用于單相回路及三相三線制的漏電保護器的工作原理與此相同,不贅述。

2、裝設漏電保護器的範圍

1992年國家技術監督局發布的國标GB13955292《漏電保護器安裝和運行》,對全國城鄉裝設漏電保護器做出統一規定。

2.1必須裝漏電保護器(漏電開關)的設備和場所

(1)屬于I類的移動式電氣設備及手持式電動工具(I類電氣産品,即産品的防電擊保護不僅依靠設備的基本絕緣,而且還包含一個附加的安全預防措施,如産品外殼接地);

(2)安裝在潮濕、強腐蝕性等惡劣場所的電氣設備;

(3)建築施工工地的電氣施工機械設備;

(4)暫設臨時用電的電器設備;

(5)賓館、飯店及招待所的客房内插座回路;

(6)機關、學校、企業、住宅等建築物内的插座回路;

(7)遊泳池、噴水池、浴池的水中照明設備;

(8)安裝在水中的供電線路和設備;

(9)醫院中直接接觸人體的電氣醫用設備;

(10)其它需要安裝漏電保護器的場所。

2.2報警式漏電保護器的應用

對一旦發生漏電切斷電源時,會造成事故或重大經濟損失的電氣裝置或場所,應安裝報警式漏電保護器,如:

(1)公共場所的通道照明、應急照明;

(2)消防用電梯及确保公共場所安全的設備;

(3)用于消防設備的電源,如火災報警裝置、消防水泵、消防通道照明等;

(4)用于防盜報警的電源;

(5)其它不允許停電的特殊設備和場所。

3、漏電保護器額定漏電動作電流的選擇

正确合理地選擇漏電保護器的額定漏電動作電流非常重要:一方面在發生觸電或洩漏電流超過允許值時,漏電保護器可有選擇地動作;另一方面,漏電保護器在正常洩漏電流作用下不應動作,防止供電中斷而造成不必要的經濟損失。

漏電保護器的額定漏電動作電流應滿足以下三個條件:

(1)為了保證人身安全,額定漏電動作電流應不大于人體安全電流值,國際上公認30mA為人體安全電流值;

(2)為了保證電網可靠運行,額定漏電動作電流應躲過低電壓電網正常漏電電流;

(3)為了保證多級保護的選擇性,下一級額定漏電動作電流應小于上一級額定漏電動作電流,各級額定漏電動作電流應有級差112～215倍。

第一級漏電保護器安裝在配電變壓器低壓側出口處。

該級保護的線路長,漏電電流較大,其額定漏電動作電流在無完善的多級保護時,最大不得超過100mA;

具有完善多級保護時,漏電電流較小的電網,非陰雨季節為75mA,陰雨季節為200mA;

漏電電流較大的電網,非陰雨季節為100mA,陰雨季節為300mA。

第二級漏電保護器安裝于分支線路出口處,被保護線路較短,用電量不大,漏電電流較小。漏電保護器的額定漏電動作電流應介于上、下級保護器額定漏電動作電流之間,一般取30～75mA。

第三級漏電保護器用于保護單個或多個用電設備,是直接防止人身觸電的保護設備。被保護線路和設備的用電量小,漏電電流小,一般不超過10mA,宜選用額定動作電流為30mA,動作時間小于011s的漏電保護器。

4、漏電保護器的正确接線方式

TN系統是指配電網的低壓中性點直接接地,電氣設備的外露可導電部分通過保護線與該接地點相接。

TN系統可分為:

TN2S系統整個系統的中性線與保護線是分開的。

TN2C系統整個系統的中性線與保護線是合一的。

TN2C2S系統系統幹線部分的前一部分保護線與中性線是共用的,後一部分是分開的。

TT系統配電網低壓側的中性點直接接地,電氣設備的外露可導電部分通過保護線直接接地。

漏電保護器在安裝時必須嚴格區分中性線N和保護線PE。三極四線或四極式漏電保護器的中性線,不管其負荷側中性線是否使用都應将電源中性線接入保護器的輸入端。經過漏電保護器的中性線不得作為保護線,不得重複接地或接設備外露可導電部分;保護線不得接入漏電保護器。

摘要:漏電電流動作保護器簡稱漏電保護器，又叫漏電保護開關，主要是用來在設備發生漏電故障時以及對有緻命危險的人身觸電進行保護。漏電保護在電氣安全領域尚屬比較新的技術。近三十年來，随着電子技術的發展，高靈敏度、快速動作型漏電保護裝置獲得了極大的發展。德國、法國、英國、美國、日本等國乃至國際電工委員會都先後建立漏電電流動作保護器簡稱漏電保護器，又叫漏電保護開關，主要用來在設備發生漏電故障時以及對有緻命危險的身觸電進行保護。

漏電保護在電氣安全領域尚屬比較新的技術。近三十年來，随着電子技術的發展，高靈敏度、快速動作型漏電保護裝置獲得了極大的發展。德、法國、英國、美國、日本等國乃至國際電工委員會都先後建立和修訂了漏電保護裝置的産品标準及其關聯标準和法規。在我國漏電保護裝置生産廠家衆多，産品品種繁多，國家制訂了國家标準《漏

電電流動作保護器》（GB6829-86），該标準對漏電保護器的特性、分類、工作條件和安裝條件、結構與性能要求、試驗方法、檢驗規則等方面作出了明确的規定。

一、漏電保護器的原理和構成

漏電保護器在反應觸電和漏電保護方面具有高靈敏性和動作快速性，是其他保護電器，如熔斷器、自動開關等無法比拟的。自動開關和熔斷器正常時要通過負荷電流，他們的動作保護值要避越正常負荷電流來整定，因此他們的主要作用是用來切斷系統的相間短路故障（有的自動開關還具有過載保護功能）。而漏電保護器是利用系統的剩餘電流反應和動作，正常運行時系統的剩餘電流幾乎為零，故它的動作整定值可以整定得很小（一般為mA級），當系統發生人身觸電或設備外殼帶電時，出現較大的剩餘電流，漏電保護器則通過檢測和處理這個剩餘電流後可靠地動作，切斷電源。

那麼漏電保護器是如何起到保護作用呢？

我們知道，電氣設備漏電時，将呈現異常的電流或電壓信号，漏電保護器通過檢測、處理此異常電流或電壓信号，促使執行機構動作。我們把根據故障電流動作的漏電保護器叫電流型漏電保護器，根據故障電壓動作的漏電保護器叫電壓型漏電保護器。由于電壓型漏電保護器結構複雜，受外界幹擾動作特性穩定性差，制造成本高，現已基本淘汰。目前國内外漏電保護器的研究和應用均以電流型漏電保護器為主導地位。

電流型漏電保護器是以電路中零序電流的一部分（通常稱為殘餘電流）作為動作信号，且多以電子元件作為中間機構，靈敏度高，功能齊全，因此這種保護裝置得到越來越廣泛的應用。電流型漏電保護器的構成分四部分：

1.檢測元件：檢測元件可以說是一個零序電流互感器。被保護的相線、中性線穿過環形鐵心，構成了互感器的一次線圈N1，纏繞在環形鐵芯上的繞組構成了互感器的二次線圈N2，如果沒有漏電發生，這時流過相線、中性線的電流向量和等于零，因此在N2上也不能産生相應的感應電動勢。如果發生了漏電，相線、中性線的電流向量和不等于零，就使#$上産生感應電動勢，這個信号就會被送到中間環節進行進一步的處理。

2.中間環節：中間環節通常包括放大器、比較器、脫扣器，當中間環節為電子式時，中間環節還要輔助電源來提供電子電路工作所需的電源。中間環節的作用就是對來自零序互感器的漏電信号進行放大和處理，并輸出到執行機構。

3.執行機構：該結構用于接收中間環節的指令信号，實施動作，自動切斷故障處的電源。

4.試驗裝置：由于漏電保護器是一個保護裝置，因此應定期檢查其是否完好、可靠。試驗裝置就是通過試驗按鈕和限流電阻的串聯，模拟漏電路徑，以檢查裝置能否正常動作。

二、漏電保護器的分類

漏電保護器可以按其保護功能、結構特征、安裝方式、運行方式、極數和線數、動作靈敏度等分類，這裡主要按其保護功能和用途分類進行叙述，一般可分為漏電保護繼電器、漏電保護開關和漏電保護插座三種。

1.漏電保護繼電器是指具有對漏電流檢測和判斷的功能，而不具有切斷和接通主回路功能的漏電保護裝置。漏電保護繼電器由零序互感器、脫扣器和輸出信号的輔助接點組成。它可與大電流的自動開關配合，作為低壓電網的總保護或主幹路的漏電、接地或絕緣監視保護。

當主回路有漏電流時，由于輔助接點和主回路開關的分離脫扣器串聯成一回路。因此輔助接點接通分離脫扣器而斷開空氣開關、交流接觸器等，使其掉閘，切斷主回路。輔助接點也可以接通聲、光信号裝置，發出漏電報警信号，反映線路的絕緣狀況。

2.漏電保護開關是指不僅它與其它斷路器一樣可将主電路接通或斷開，而且具有對漏電流檢測和判斷的功能，當主回路中發生漏電或絕緣破壞時，漏電保護開關可根據判斷結果将主電路接通或斷開的開關元件。它與熔斷器、熱繼電器配合可構成功能完善的低壓開關元件。

目前這種形式的漏電保護裝置應用最為廣泛，市場上的漏電保護開關根據功能常用的有以下幾種類别：

（1）隻具有漏電保護斷電功能，使用時必須與熔斷器、熱繼電器、過流繼電器等保護元件配合。

（2）同時具有過載保護功能。

（3）同時具有過載、短路保護功能。

（4）同時具有短路保護功能。

（5）同時具有短路、過負荷、漏電、過壓、欠壓功能。

3.漏電保護插座是指具有對漏電流檢測和判斷并能切斷回路的電源插座。其額定電流一般為20A以下，漏電動作電流6～30mA，靈敏度較高，常用于手持式電動工具和移動式電氣設備的保護及家庭、學校等民用場所。

三、漏電保護器的選用原則

國家為了規範漏電保護器的正确使用，相繼頒布了《漏電保護器安全監察規定》（勞安字（1999）16号）和《漏電保護器安裝與運行（GB13955-92）等一系列标準和規定。

依據這些标準和規定，我們在選用漏電保護器時應遵循以下主要原則：

1.購買漏電保護器時應購買具有生産資質的廠家産品，且産品質量檢測合格。在這裡要提醒大家：目前市場上銷售的漏電保護器有不少是不合格品。2002年10月28日，國家質檢總局公布漏電保護器産品質量抽查結果，有20%左右的産品不合格，其主要問題為：有的不能正常分斷短路電流，消除火災隐患；有的起不到人身觸電的保護作用；還有一些不該跳閘時跳閘，影響正常用電。

2.應根據保護範圍、人身設備安全和環境要求确定漏電保護器的電源電壓、工作電流、漏電電流及動作時間等數。

3.電源采用漏電保護器做分級保護時，應滿足上、下級開關動作的選擇性。一般上一級漏電保護器的額定漏電電流不小于下一級漏電保護器的額定漏電電流，這樣既可以靈敏地保護人身和設備安全，又能避免越級跳閘，縮小事故檢查範圍。

4.手持式電動工具（除III類外）、移動式生活用家電設備（除III類外）、其他移動式機電設備，以及觸電危險性較大的用電設備，必須安裝漏電保護器。

5.建築施工場所、臨時線路的用電設備，應安裝漏電保護器。這是《施工現場臨時用電安全技術規範》（JGJ46-88）中明确要求的。

6.機關、學校、企業、住宅建築物内的插座回路，賓館、飯店及招待所的客房内插座回路，也必須安裝漏電保護器。

7.安裝在水中的供電線路和設備以及潮濕、高溫、金屬占有系數較大及其他導電良好的場所，如機械加工、冶金、紡織、電子、食品加工等行業的作業場所，以及鍋爐房、水泵房、食堂、浴室、醫院等場所，必須使用漏電保護器進行保護。

8.固定線路的用電設備和正常生産作業場所，應選用帶漏電保護器的動力配電箱。臨時使用的小型電器設備，應選用漏電保護插頭（座）或帶漏電保護器的插座箱。

9.漏電保護器作為直接接觸防護的補充保護時（不能作為唯一的直接接觸保護），應選用高靈敏度、快速動作型漏電保護器。

一般環境選擇動作電流不超過30mA，動作時間不超過0.1s.，這兩個參數保證了人體如果觸電時，不會使觸電者産生病理性生理危險效應。

在浴室、遊泳池等場所漏電保護器的額定動作電流不宜超過10mA。

在觸電後可能導緻二次事故的場合，應選用額定動作電流為6mA的漏電保護器。

10.對于不允許斷電的電氣設備，如公共場所的通道照明、應急照明、消防設備的電源、用于防盜報警的電源等，應選用報警式漏電保護器接通聲、光報警信号，通知管理人員及時處理故障。

四、漏電保護器的安裝漏電保護器的安裝

除應遵守常規的電氣設備安裝規程外，還應注意以下幾點：

1.漏電保護器的安裝應符合生産廠家産品說明書的要求。

2.标有電源側和負荷側的漏電保護器不得接反。如果接反，會導緻電子式漏電保護器的脫扣線圈無法随電源切斷而斷電，以緻時間通電而燒毀。

其五，由于中性點已經接地，中性線發生重複接地很難被發現，中性線重複接地會使漏電保護器發生分流拒動和串流誤動。

可見漏電保護器的确存在着技術誤區，而且這些技術誤區與電網中性點接地是密切相關的，而使用漏電保護器時，電網中性點又不能不接地，因此在漏電保護器的技術思路内解決其頻動、拒動問題是不大可能的。

3.安裝漏電保護器不得拆除或放棄原有的安全防護措施，漏電保護器隻能作為電氣安全防護系統中的附加保護措施。

4.安裝漏電保護器時，必須嚴格區分中性線和保護線。使用三極四線式和四極四線式漏電保護器時，中性線應接入漏電保護器。經過漏電保護器的中性線不得作為保護線。

5.工作零線不得在漏電保護器負荷側重複接地，否則漏電保護器不能正常工作。

6.采用漏電保護器的支路，其工作零線隻能作為本回路的零線，禁止與其他回路工作零線相連，其他線路或設備也不能借用已采用漏電保護器後的線路或設備的工作零線。

7.安裝完成後，要按照《建築電氣工程施工質量驗收規範（GB50303-2002）3.1.6條款，即“動力和照明工程的漏電保護器應做模拟動作試驗”的要求，對完工的漏電保護器進行試驗，以保證其靈敏度和可靠性。試驗時可操作試驗按鈕三次，帶負荷分合三次，确認動作正确無誤，方可正式投入使用。

五、漏電保護器的運行

漏電保護器的安全運行要靠一套行之有效的管理制度和措施來保證。除了做好定期的維護外，還應定期對漏電保護器的動作特性（包括漏電動作值及動作時間、漏電不動作電流值等）進行試驗，做好檢測記錄，并與安裝初始時的數值相比較，判斷其質量是否有變化。

在使用中要按照使用說明書的要求使用漏電保護器，并按規定每月檢查一次，即操作漏電保護器的試驗按鈕，檢查其是否能正常斷開電源。在檢查時應注意操作試驗按鈕的時間不能太長，一般以點動為宜，次數也不能太多，以免燒毀内部元件。

漏電保護器在使用中發生跳閘，經檢查未發現開關動作原因時，允許試送電一次，如果再次跳閘，應查明原因，找出故障，不得連續強行送電。

漏電保護器一旦損壞不能使用時，應立即請專業電工進行檢查或更換。如果漏電保護器發生誤動作和拒動作，其原因一方面是由漏電保護器本身引起，另一方面是來自線路的緣由，應認真地具體分析，不要私自拆卸和調整漏電保護器的内部器件。

最後還需特别指出兩點：

1.當發生人體單相觸電事故時（這種事故在觸電事故中幾率最高），即在漏電保護器負載側接觸一根相線（火線）時它能起到很好的保護作用。如果人體對地絕緣，此時觸及一根相線一根零線時，漏電保護器就不能起到保護作用。

2.由于漏電保護器的作用是防患于未然，電路工作正常時反映不出來它的重要，往往不易引起大家的重視。有的人在漏電保護器動作時不是認真地找原因，而是将漏電保護器短接或拆除，這是極其危險的，也是絕對不允許的。

在兩網改造中，大量使用了剩餘電流動作漏電保護器，幾年過去了，事實證明，漏電保護器損壞、人為解除運行現象非常嚴重。用電損耗問題，安全用電問題仍然嚴峻。糾其原因是多方面的，但直接原因是漏電保護器的頻動、拒動，嚴重影響了正常用電，使管、用電人員對漏電保護器失去信心，甚至放棄。

關鍵詞：漏電保護器頻動技術誤區

在兩網改造中，大量使用了剩餘電流動作漏電保護器，幾年過去了，事實證明，漏電保護器損壞、人為解除運行現象非常嚴重。用電損耗問題，安全用電問題仍然嚴峻。糾其原因是多方面的，但直接原因是漏電保護器的頻動、拒動，嚴重影響了正常用電，使管、用電人員對漏電保護器失去信心，甚至放棄。

漏電保護器的頻動，包括兩個方面：

一是電網确有接地時，漏電保護器正常動作。在這種正常動作中，因電網老化、氣候環境變化，電網産生接地點引起的動作占絕大多數，而因人身觸電引起的動作則是極少數。可以想象，能夠正常用電是人們的第一需求，為了防止發生概率極低的人身觸電傷害而招緻頻繁的停電，影響正常生産和生活當然會造成人們的煩惱。

二是電網本來沒有發生接地，而是漏電保護器在以下情況下可能産生誤動：

1，由于漏電保護器是信号觸發動作的，那麼在其它電磁幹擾下也會産生信号觸發漏電保護器動作，形成誤動。

2，當電源開關合閘送電時，會産生沖擊信号造成漏電保護器誤動。

3，多分支漏電之和可以造成越級誤動。

4，中性線重複接地可能造成串流誤動。

可見，由于漏電保護器在技術上就存在這些産生誤動的可能性，會使漏電保護器的頻動問題更加嚴重，更加複雜。

從技術原理上分析，漏電保護器也存在可能産生拒動的技術誤區。

1，當中性線産生重複接地時，會使漏電保護器産生分流拒動，而中性線重複接地點是很難找到的。

2，當電源缺相，所缺相又正好是漏電保護器的工作電源時，會産生拒動。

由以上分析可以看出，漏電保護器在實際使用中發生的頻動、拒動問題，既有客觀環境和管理的原因，也有漏電保護器本身技術上的誤區。尤其是使用漏電保護器要求電網中性點必須接地，而漏電保護器的技術誤區大多與電網中性點接地有關：

其一，由于中性點接地，電網相線的支撐物常年承受相電壓，因而支撐物被擊穿，形成電網接地點，造成洩漏，引起漏電保護器頻動。

其二，由于中性點接地，當相線偶爾接地時，會立即産生很大的洩漏電流，不僅增大電損，易引起火災，更會加劇漏電保護器的頻動。

其三，由于中性點接地，當人身觸電時，會立即産生很大的電擊流，對人的生命威脅非常大，即使有漏電保護器也是先遭電擊，再動作保護，如果動作遲緩或失靈，後果會更加嚴重。

其四，由于中性點接地，電網對地分布電容接在回路中，會加大開關合閘時的對地沖擊電流，造成誤動。