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漏电保护器的结构原理

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摘要:漏电保护器的结构原理
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。

漏电保护器的结构:

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。

漏电保护器的工作原理:

漏电保护器主要包括检测元件(零序电流互感器)、中间环节(包括放大器、比较器、脱扣器等)、执行元件(主开关) 以及试验元件等几个部分。

三相四线制供电系统的漏电保护器工作原理示意图。TA 为零序电流互感器,GF 为主开关,TL 为主开关的分励脱扣器线圈。

在被保护电路工作正常,没有发生漏电或触电的情况下,由克希荷夫定律可知,通过TA 一次侧的电流相量和等于零,即:这样TA 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TA 一次侧各相电流的相量和不再等于零,产生了漏电电流Ik。

在铁心中出现了交变磁通。在交变磁通作用下, TL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TL 通电, 驱动主开关GF 自动跳闸,切断故障电路,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。

装设漏电保护器的范围:

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。

漏电保护器的主要技术参数

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。

③ 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。

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。

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