漏电保护器培训教材

漏电保护器一、漏电保护器的作用及其结构、工作原理1.什么是漏电保护器?答：漏电保护器（漏电保护开关）是一种电气安全装置。

将漏电保护器安装在低压电路中，当发生漏电和触电时，且达到保护器所限定的动作电流值时，就立即在限定的时间内动作自动断开电源进行保护。

2.漏电保护器的结构组成是什么?答：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。

3.漏电保护器的工作原理是什么?答：①当电气设备发生漏电时，出现两种异常现象：一是，三相电流的平衡遭到破坏，出现零序电流；二是，正常时不带电的金属外壳出现对地电压（正常时，金属外壳与大地均为零电位）。

②零序电流互感器的作用漏电保护器通过电流互感器检测取得异常讯号，经过中间机构转换传递，使执行机构动作，通过开关装置断开电源。

电流互感器的结构与变压器类似，是由两个互相绝缘绕在同一铁心上的线圈组成。

当一次线圈有剩余电流时，二次线圈就会感应出电流。

③漏电保护器工作原理将漏电保护器安装在线路中，一次线圈与电网的线路相连接，二次线圈与漏电保护器中的脱扣器连接。

当用电设备正常运行时，线路中电流呈平衡状态，互感器中电流矢量之和为零（电流是有方向的矢量，如按流出的方向为“＋”，返回方向为“－”，在互感器中往返的电流大小相等，方向相反，正负相互抵销）。

由于一次线圈中没有剩余电流，所以不会感应二次线圈，漏电保护器的开关装置处于闭合状态运行。

当设备外壳发生漏电并有人触及时，则在故障点产生分流，此漏电电流经人体?大地?工作接地，返回变压器中性点（并未经电流互感器），致使互感器申流入、流出的电流出现了不平衡（电流矢量之和不为零），一次线圈申产生剩余电流。

因此，便会感应二次线圈，当这个电流值达到该漏电保护器限定的动作电流值时，自动开关脱扣，切断电源。

三相四线制供电系统的漏电保护器工作原理示意图。

图中为零序电流互感器, 为主开关为分励脱扣器线圈。

在被保护电路工作正常, 没有发生漏电或触电的情况下, 由基尔霍夫定律可知, 通过一次侧的电流相量和等于零, 即：I1230。

这样的二次侧不产生感应电动势, 漏电保护器不动作, 系统保持正常供电。

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, 通过一次侧各相负荷电流的相量和不再等于零, 即：I123≠0产生了漏电电流。

在铁心中出现了交变磁通，在交变磁通作用下, 二次侧线圈就有感应电动势产生, 此漏电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圈通电, 驱动主开关自动跳闸, 迅速切断被保护的供电电源，从而实现保护。

用于单相回路及三相三线制的漏电保护器的工作原理与此相同, 不再诉述。

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。

4.漏电保护器的主要技术参数有哪些？答：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30的保护器，当通入电流值达到30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30×0.1s的保护器，从电流值达到30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30的漏电保护器，在电流值达到15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。

5.漏电保护器的主要保护作用是什么？答：漏电保护器主要是提供间接接触保护，在一定条件下，也可用作直接接触的补充保护，对可能致命的触电事故进行保护。

6.什么是直接接触和间接接触保护？答：当人体接触带电体有电流通过人体时，就叫人体触电。

按照人体触电的原因可分为直接触电和间接触电。

直接触电，是指人体直接触及带电体（如触及相线），导致的触电。

间接触电，是指人体触及正常情况下不带电，故障情况下带电的金属导体（如触及漏电设备的外壳），导致的触电。

根据触电的原因不同，对触电所采取的防触电措施也分为：直接接触保护相间接接触保护。

直接接触保护一般可采用绝缘、防护罩、围栏、安全距离等措施；间接接触保护一般可采用保护接地（接零）、漏电保护器等措施。

7.人体触电时的危险是什么？答：人体触电时，通入人体的电流越大相电流持续的时间越长就越危险。

其危险程度大致可以划分为三个阶段：感知－摆脱－室颤。

①感知阶段。

由于通入电流很小，人体能有感觉（一般大于0.5），此时对人不构成危害；②摆脱阶段。

指手握电极触电时，人能摆脱的最大电流值（一般大于10），此电流虽有一定危险，但可以自己摆脱，所以基本也构不成致命的危险。

当电流增大到一定程度，触电者将因肌肉收缩，发生痉挛导致抓紧带电体，不能自己摆脱。

③室颤阶段。

随电流加大和触电时间延长（一般大于50和），将导致发生心室颤动，如果不立即断开电源，将会导致死亡。

由此可以看出，心室颤动是人体触电致死的最主要原因。

所以，对人的保护，常用不引起心室颤动，作为确定电击保护特性的依据。

8.“30·s”的安全性是什么？答：通过大量的动物试验和研究表明，引起心室颤动不仅与通过人体的电流（I）有关，而且与电流在人体中持续的时间（t）有关，即由通过人体的安全电量×t来确定，一般为50·s。

就是说当电流不大于50，电流持续时间在以内时，一般不会发生心室颤动。

但是，如果按照50·s控制，当通电时间很短而通人电流较大时（例如500×0.1s），仍然会有引发心室颤动的危险。

虽然低于50·s不会发生触电致死的后果，但也会导致触电者失去知觉或发生二次伤害事故。

实践证明，用30 ·s作为电击保护装置的动作特性，无论从使用的安全性还是制造方面来说都比较合适，与50 ·s相比较有1.67倍的安全率（50/30=1.67）。

从“30·s”这个安全限值可以看出，即使电流达到100，只要漏电保护器在0.3s之内动作并切断电源，人体尚不会引起致命的危险。

故30·s这个限值也成为漏电保护器产品的选用依据。

9.哪些用电设备需安装漏电保护器?答：《施工现场临时用电安全技术规范》中规定，“施工现场所有用电设备，除作保护接零外，必须在设备负荷线的首端处设置漏电保护装置。

”以上规定讲了三个方面：①施工现场所有用电设备都要装设漏电保护器。

因为建筑施工露天作业、潮湿环境、人员多变，再加上设备管理环节薄弱，所以用电危险性大，要求所有用电设备包括动力及照明设备、移动式和固定式设备等。

当然不包括使用安全电压供电和隔离变压器供电的设备。

②原有按规定进行的保护接零（接地）措施仍按要求不变，这是安全用电的最基本的技术措施不能拆除。

③漏电保护器安装在用电设备负荷线的首端处。

这样做的目的，对用电设备进行保护的同时，也对其负荷线路进行保护，防止由于线路绝缘损坏造成的触电事故。

二、漏电保护器的种类、选择及其运行1.漏电保护器的种类有哪些?答：漏电保护器按不同方式分类来满足使用的选型。

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，如按动作方式可分为电压动作型和电流动作型；按动作机构分，有开关式和继电器式；按极数和线数分，有单极二线、二极、二极三线等等。

下面按动作灵敏度和按动作时间分类：①按动作灵敏度可分为：高灵敏度：漏电动作电流在30以下；中灵敏度：30~1000；低灵敏度：1000以上。

②按动作时间可分为：快速型：漏电动作时间小于0；延时型：动作时间大于0.1s，在0.1-2s之间；反时限型：随漏电电流的增加，漏电动作时间减小。

当额定漏电动作电流时，动作时间为0.2~1s；1.4倍动作电流时为0.1，0.5s；4.4倍动作电流时为小于0.05s。

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。