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科普知識
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漏電保護器

漏電保護器工作原理、產品分類、主要參數及作用

發布日期:2022-10-11 點擊率:581

       漏電保護器簡稱漏電開關,又叫漏電斷路器,主要是用來對設備發生漏電故障,以及對有致命危險的人身觸電進行保護。漏電保護器還具有過載和短路保護功能,同時可用來保護線路或電動機的過載和短路,也可在正常情況下作為線路的不頻繁通斷切換之用。

一、漏電保護器在技術上的基本要求:

1、觸電保護的靈敏度要正確合理,如一般型的漏電保護器,當漏電流≤1/2I△n時,漏電斷路器不應動作,當>1/2I△n時,應動作(I△n為保護器的額定剩余動作保護電流值,一般人身保護選用不大于30mA的規格)

2、觸電保護的動作時間,在一般情況下不應大于0.3s,但出于人身保護考慮,廠家一般都會按照建筑設計規范,控制在0.1s內。

可能有讀者會問為什么防人身電擊只需設置動作電流為30mA的漏電保護器? 這是因為國際電工委員會標準IEC4.79(電流通過人體的效應)確定,通過人體的交流50Hz電流不超過30mA時,人體不會因發生心室纖維性顫動而死亡,它與人體潮濕程度、接觸電壓高低無直接關系。因此,國際電工標準在所有防人身電擊的條文中,都規定采用動作電流不大于30mA的漏電保護器。據此在醫院手術室、浴室等電擊危險大的場所都可裝用動作電流不大于30mA的漏電保護器來防人身電擊。


二、漏電保護器的工作原理

       漏電保護器全稱殘余電流動作保護器,主要由三部分組成:檢測元件、中間放大環節和操作執行機構。電氣設備漏電時,將呈現出異常的電流和電壓信號。漏電保護裝置通過檢測此異常電流或異常電壓信號,經信號處理,促使執行機構動作,借助開關設備迅速切斷電源,實施漏電保護。

       如圖是簡單的漏電保護裝置的原理圖。從圖中可以看到漏電保護裝置安裝在電源線進戶處,也就是電度表的附近,接在電度表的輸出端即用戶端側。圖中把所有的家用電器用一個電阻RL替代,用RN替代接觸者的人體電阻。圖中的CT表示“電流互感器”,它是利用互感原理測量交流電流用的,所以叫“互感器”,實際上是一個變壓器。它的原邊線圈是進戶的交流線,把兩根線當作一根線并起來構成原邊線圈。副邊線圈則接到“舌簧繼電器”SH的線圈上。

       所謂的“舌簧繼電器”就是在舌簧管外面繞上線圈,當線圈里通電的時候,電流產生的磁場使得舌簧管里面的簧片電極吸合,來接通外電路。線圈斷電后簧片釋放,外電路斷開。總而言之,這是一個小巧的繼電器。原理圖中開關DZ不是普通的開關,它是一個帶有彈簧的開關,當人克服彈簧力把它合上以后,要用特殊的鉤子扣住它才能夠保證處于通的狀態;否則一松手就又斷了。舌簧繼電器的簧片電極接在“脫扣線圈”TQ電路里。脫扣線圈是個電磁鐵的線圈,通過電流就產生吸引力,這個吸引力足以使上面說的鉤子解脫,使得DZ立刻斷開。因為DZ就串在用戶總電線的火線上,所以脫了扣就斷了電,觸電的人就得救了。

      不過,漏電保護器之所以可以保護人,首先它要“意識”到人觸了電。那么漏電保護器是怎樣知道人觸電了呢?從圖中可以看出,如果沒有觸電的話,電源來的兩根線里的電流肯定在任何時刻都是一樣大的,方向相反。因此CT的原邊線圈里的磁通完全地消失,副邊線圈沒有輸出。如果有人觸電,相當于火線上有經過電阻,這樣就能夠連鎖導致副邊上有電流輸出,這個輸出就能夠使得SH的觸電吸合,從而使脫扣線圈得電,把鉤子吸開,開關DZ斷開,從而起到了保護的作用。值得注意的是,一旦脫了扣,即使脫扣線圈TQ里的電流消失也不會自行把DZ重新接通。因為沒人幫它合上是無法恢復供電的。觸電者離開,經檢查無隱患后想再用電,需把DZ合上使其重新扣住,便恢復了供電。


三、漏電保護器的常見分類包括:

1、按保護功能和結構特征:可以分類為漏電保護繼電器、漏電保護開關、漏電保護插座。

2、按工作原理:可以分類為電壓動作型漏電保護器、電流動作型漏電保護器。

3、按中間環節的結構特點:可以分類為電磁式漏電保護器、電子式漏電保護器。

4、按額定漏電動作電流值:可以分類為高靈敏度漏電保護器、中靈敏度漏電保護器、低靈敏度漏電保護器。

5、按動作時間:可以分類為瞬時型漏電保護器、延時型漏電保護器、反時限型漏電保護器。

6、按主開關的回路和電流的極數:可以分類為單極二線漏電保護器、二極漏電保護器、二極三線漏電保護器、三極漏電保護器、三極四線漏電保護器、四極漏電保護器。


四、漏電保護器主要參數

主要動作性能參數有:額定漏電動作電流、額定漏電動作時間、額定漏電不動作電流。其他參數還有:電源頻率、額定電壓、額定電流等。

1、額定漏電動作電流

在規定的條件下,使漏電保護器動作的電流值。例如30mA的保護器,當通入電流值達到30mA時,保護器即動作斷開電源。

2、額定漏電動作時間

是指從突然施加額定漏電動作電流起,到保護電路被切斷為止的時間。例如30mA×0.1s的保護器,從電流值達到30mA起,到主觸頭分離止的時間不超過0.1s。

3、額定漏電不動作電流

在規定的條件下,漏電保護器不動作的電流值,一般應選漏電動作電流值的二分之一。例如漏電動作電流30mA的漏電保護器,在電流值達到15mA以下時,保護器不應動作, 否則因靈敏度太高容易誤動作,影響用電設備的正常運行。

4、其他參數如:電源頻率、額定電壓、額定電流等,在選用漏電保護器時,應與所使用的線路和用電設備相適應。 漏電保護器的工作電壓要適應電網正常波動范圍額定電壓,若波動太大,會影響保護器正常工作,尤其是電子產品,電源電壓低于保護器額定工作電壓時會拒動作。 漏電保護器的額定工作電流,也要和回路中的實際電流一致,若實際工作電流大于保護器的額定電流時,造成過載和使保護器誤動作。


五、漏電保護器的主要用途

1、防止由于電氣設備和電氣線路漏電引起的觸電事故。 

2、 防止用電過程中的單相觸電事故。 

3、 及時切斷電氣設備運行中的單相接地故障,防止因漏電引起的電氣火災事故。 

4、在用電過程中,由于電氣設備本身的缺陷、使用不當和安全技術措施不利而造成的人身觸電和火災事故,給人民的生命和財產帶來了不應有的損失,而漏電保護器的出現,對預防各類事故的發生,及時切斷電源,保護設備和人身安全,提供了可靠而有效的技術手段。

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