漏电断路器工作原理

一、漏电保护器的工作原理

目前建筑施工现场应用最广泛的是电流型漏电保护器，该漏电保护器是由零序电流（压）互感器、漏电放大器、脱扣机构、主开关、试验按钮等五部分组成。以采用三相四线漏电保护器为例，在三相四线电网中，三相四线合成电流关系为： IU+IV+IW+IN=0四线穿人零序电流互感器，合成电流为零，互感器二次侧无电流流动，所以磁通为零，剩余电流动作保护装置不动作。当有人遭到电击时，应有电流IR从相线经人体流入大地回到变压器中性点，形成闭合路。再加上正常运行的三相低压电网漏电所产生的剩余电流。此时，通过零序电流互感器一次侧的电流是IU+IV+IW+IN=I∑Z+IR在I∑Z+IR的电流作用下，零序电流互感器的铁芯有了磁通，其二次侧就感应出电流，即有了信号，此信号经放大，回到执行元件上，便可切断供电回路，使用电者得到保护。

二、施工现场漏电保护器误动作的原因

（一）外界干扰

施工现场临时用电的漏电保护器受外界干扰是造成其误动作及拒动作的原因之一。而外界干扰又分为电压干扰、负荷故障电流干扰及周围气候及环境影响等多种因素干扰。

1. 电压干扰

（1）雷电过电压

雷击时正逆变换过程引起的过电压，通过架空线路、绝缘电线、电缆和电气设备的对地电容，产生对地泄漏电流，足以使剩余电流保护器发生误动作，甚至直接损坏。

（2）中性点位移过压 中性点过电压过高时将造成保护器的电源及电子电路的损坏；过低时会引起电磁开关因吸跳动率不足而拒动。

2. 线路和用电设备干扰

（1）施工现场有的照明线路乱拉乱接现象很严重，导线老化、线路和用电设备绝缘电阻低、泄漏大、甚至接地，致使保护器频繁动作或不能投入运行。

（2）由于漏电开关输出端中性线绝缘不良，接地接零保护安装保护器时电源侧中性点未接地。发生触电时，保护器被旁路而使灵敏度下降或拒动。

三相四线塑壳漏电断路器原理

在我们的日常生活中，电的存在就像空气一样，随时随地。但你有没有想过，背后其实还有一些“英雄”在默默守护我们呢？今天就来聊聊这个“三相四线塑壳漏电断路器”，它可真是一位不折不扣的安全卫士！大家可能觉得名字听起来有点拗口，但其实它的工作原理可简单了。想象一下，你在厨房里做饭，切菜的时候不小心碰到水洒到了电器，这时候，如果没有这个“漏电保护器”，后果可就不堪设想了。

先来了解一下它的构造。三相四线，其实就是三个相线和一条中性线，听上去有点复杂，其实就是为了让我们的电力系统更加平衡。说白了，就是为了让电流能够顺畅地流动，不至于让某一条线路“疲劳过度”。塑壳呢，像个保护罩，把里面的元件牢牢包裹住，防止外界的“恶劣环境”给它添麻烦。想象一下，烈日炎炎或是暴风骤雨，塑壳就像给它穿上了一件防护服，保障它的安全。

咱们再深入一层，看看它是怎么工作的。漏电断路器的工作原理其实可以用“发现问题，立即解决”来概括。它会实时监测电流的流动情况，假如发现有不正常的电流泄漏，比如电流多了一条“私道”，它就会立马切断电源。可以想象一下，它就像一位忠诚的守门员，一旦发现有可疑的行为，立刻吹哨，拒绝放行！这样的反应速度，真是快得让人咋舌。

在一些老旧的电器中，漏电保护器可谓是必不可少的伙伴。大家知道，电器在使用过程中总会出现老化，或者说一不小心把水泼到了插座上，这些都是隐患。漏电保护器就像个“热心邻居”，总是随时准备提供帮助，保护你的安全。说到这里，大家可能会想，“这东西是不是特别贵呀？”其实并不，虽然它看起来不起眼，但它的价值可大着呢！保护你的家人，保障你的财产，这可不是小事一桩。

生活中，安全永远是第一位的。买了新电器，记得安装漏电保护器，省得用的时候心里总是悬着。电流如水，流动的时候就像是溪水潺潺，给我们带来了光明与温暖，但一旦出现问题，水流失控，那可就麻烦大了。漏电断路器的存在，就像是一条安全的河岸，守护着电流的安全行驶。

基于VG54123的正泰NL18型漏电断路器电路分析及调整

VG54123是由“上海复旦微电子公司”研制生产的漏电保护器专用集成电路（它可以替代日产M54123），他的特点是温度范围宽(环境温度－20℃～+80℃)、温度特性好、输入灵敏度高(典型值VT =6.1mV)、外围元件少、抗干扰和抗冲击能力强、功耗低(典型值 5mW、且110V～220V电压均可使用，因而广泛应用于漏电断路器中。

一、VG54123的功能

VG54123的电路功能如图一所示，主要有四部分组成。稳压电路：将外部供给的直流电压稳定在12V，使后续电路获得稳定的工作电压；参考电压电路：为运算放大器的同相端提供参考电压；差分放大器：对零电流互感器送来的检测信号进行放大；闩锁电路：对放大器输出的信号进行判断，当该电压达到一定值后就输出触发电压，使晶闸管导通。VG54123各管脚的作用是：①脚——参考电压VR端；②脚——检测信号输入端Input；③脚——接地端GND；④脚——放大器输出OD端；⑤脚——闩锁电路输入SC端；⑥脚——噪声抑制NR端；⑦脚——触发输出OS端；⑧脚——电源VS端。

二、NL18型漏电断路器的工作原理

图二为NL18型漏电断路器的电路原理图，图三为印刷电路图。D1～D2为整流桥，KM为继电器（手动闭合、通电分断），SB为常开按钮（试验用），ZCT为零电流互感器（检测漏电流），SCR为晶闸管，投入使用时KM触点闭合。

电路正常时，220V交流电压经KM的线圈送至整流桥，整流、滤波（R1、C5）后的直流电压（大约310V），经R2降压、滤波（C4）后送到VG54123的⑧脚进行稳压（12V）并供VG54123的内部电路使用。由于VG54123的工作电流很小（2mA左右），KM的线圈所产生的电磁力也很小，不能吸断KM的触头，因此，断路器不动作。

当受保护的电路出现漏电流时，在ZCT的二次绕组中感应电流产生，该电流在负载电阻RL上转换成电压信号且经引入电阻RP送至放大器的反相端②脚。放大后的信号由⑤脚输出，经C1滤波后从⑥脚送入闩锁电路。当漏电流较小（小于动作电流）时，放大后的信号也小，闩锁电路输出（⑦脚）低电平，断路器仍然不动作；当漏电流较大于动作电流时，放大后的信号较大，闩锁电路输出（⑦脚）高电平并对C2充电，同时触发SCR，一旦SCR导通，整流桥（D1～D4）上下联通，此时的整流桥就成为电子开关——即两桥臂之间相当于开关闭合，将220V的交流电压加到KM线圈的两端，线圈中的电流剧增并产生足够大的电磁吸合力迫使KM触头分断，完成保护动作。R3C7构成吸收电路，吸收断电时KM线圈上的自感电动势。 图一 VG54123的结构框图

塑壳式断路器的主要特性

(1)额定极限短路分断能力Icu

断路器的分断能力指标有两种：额定极限短路分断能力Icu和额定运行短路分断能力Ics。Ics作为一个特性参数，并非只简单考虑断路器的分断能力，而是作为一种分断指标，即分断几次短路故障后，还能保证其正常工作。对塑壳式断路器而言，应有足够的Icu，能够分断短路电流使开关跳闸。按规定塑壳式断路器的Ics只要大于25%Icu就算合格。而目前市场上断路器的Ics大多数在(50％—75%)Icu之间，所以对供电要求不高的配电系统，只须考虑Icu。

(2)限流分断能力

限流分断能力是指断路器短路跳闸时限制故障电流的能力。断路器发生短路时、触头快速打开产生电弧，相当于在线路中串入1个迅速增加的电弧电阻，从而限制了故障电流的增加。断路器断开时间越少，Ics就越接近Icu，限流效果就越好，也可大大降低短路电流引起的电磁效应、电动效应和热效应对断路器和用电设备的不良影响，延长断路器的使用寿命。

(3)短路保护

短路保护就是短路瞬时跳闸。要注意在负荷变化后及时调整保护的整定值，防止整定值过小频繁跳闸影响供电质量，或整定值过大使线路和设备得不到有效保护。

(4)过载延时保护

过载延时保护是指负荷电流超过设备的限定范围有烧毁设备的危险，保护装置能在一定时间内切断电源。过载有个热量积累的过程，保护动作不需要过于迅速。对于短时过电流，保护不应该动作。

(5)隔离功能

隔离功能就是要求断路器断开后的泄漏电流不致对人身和设备产生危害。多次短路跳闸后开关性能下降，泄漏电流会增大。对人体而言30mA以下为安全漏电电流，而在恶劣的环境中，超过300mA的泄漏电流持续2小时以上，就可能使绝缘损坏发生相地短路进而引发火灾。

(6)漏电保护

漏电器有热磁式和电子式2种，相比而言电子式漏电器具有体积小、精度高、灵敏度高的优点，但其抗干扰能力较差。目前电子式漏电保护器占据主流，当漏电电流达到整定值时，执行电路接收零序电流互感器二次侧的感应电压信号，驱动转换触点输出漏电保护信号，使脱扣器动作切断电源。