漏電保護(hù)技術(shù)

王曉梅 王賢民

（1.合肥水泥研究設(shè)計院，合肥 230051；2.南京工程學(xué)院，南京 211167）

1 漏電保護(hù)意義與作用

當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生漏電時，出現(xiàn)兩種異?，F(xiàn)象：三相電流的平衡遭到破壞，出現(xiàn)零序電流；使正常時不帶電的金屬外殼出現(xiàn)對地電壓（正常時，金屬外殼與大地均為零電位）。在系統(tǒng)發(fā)生接地故障（如人員觸電、設(shè)備絕緣損壞碰殼、錯誤接地等），則出現(xiàn)較大剩余電流，漏電保護(hù)器能可靠地動作而切斷電源。人接觸到漏電設(shè)備或電纜時會造成觸電傷亡事故，電氣設(shè)備漏電時不及時切斷電源會擴(kuò)大為短路故障，燒毀設(shè)備，造成火災(zāi)。

漏電保護(hù)器（漏電保護(hù)開關(guān)）是一種電氣安全裝置，在低壓電路中安裝該保護(hù)器，當(dāng)發(fā)生漏電和觸電時，漏電電流達(dá)到保護(hù)器的動作電流值（事先設(shè)定）時，就立即在限定的時間內(nèi)（如在0.01s）跳閘、斷電。漏電保護(hù)器主要是用來在設(shè)備發(fā)生漏電故障時，對有致命危險的人身觸電進(jìn)行保護(hù)。漏電保護(hù)主要是提供間接接觸保護(hù)，在一定條件下，也可以用作直接接觸的補(bǔ)充保護(hù)，對可能致命的觸電事故進(jìn)行有效的保護(hù)。對于設(shè)備受潮、負(fù)荷過大、線路過長、絕緣老化等漏點故障，僅通過保護(hù)接零和加裝熔斷器的保護(hù)是不能迅速切斷保險的，這就需要加裝靈敏度更高的漏電保護(hù)器進(jìn)行補(bǔ)充保護(hù)。

隨著漏電保護(hù)要求的不斷提高，在電網(wǎng)支路和電源變壓器端采用漏電保護(hù)措施的要求也不斷提高，可實現(xiàn)對電源變壓器端到用戶端的線路保護(hù)，同時也可作為用戶端漏電保護(hù)的后備保護(hù)（需要多級保護(hù)的配合）。

2 漏電保護(hù)器的工作原理

2.1 主要組成環(huán)節(jié)

1）組成

漏電保護(hù)器主要由三部分組成，即檢測元件、中間放大環(huán)節(jié)、操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

（1）檢測元件是由零序互感器組成的，當(dāng)檢測到漏電電流時，就會發(fā)出信號。

（2）放大環(huán)節(jié)將檢測元件的微弱漏電信號放大，然后輸?shù)綀?zhí)行機(jī)構(gòu)。通常構(gòu)成電磁式保護(hù)器與相電子式保護(hù)器。

（3）執(zhí)行機(jī)構(gòu)是收到漏電信號后，使主開關(guān)自動由閉合位置切換到斷開位置，從而切斷電源，使被保護(hù)電路脫離電網(wǎng)的跳閘部件。

2）工作原理（見圖1）

圖1 漏電保護(hù)器工作原理

（1）由圖1可知，當(dāng)電路工作正常時，由電流定理知道從電網(wǎng)一端流進(jìn)和流出的電流相等，所以在漏電保護(hù)器右側(cè)的電流總和應(yīng)為 0，即I1+I2+I3+IN=0；因此漏電保護(hù)器不會工作。注意，電流的實際方向依實際電路而定，在本例中，IN的方向與I1、I2、I3相反。

（2）當(dāng)設(shè)備外殼漏電并有人接觸時，這時就會有一部分電流IK經(jīng)過人體流入地下，構(gòu)成回路，從而使漏電保護(hù)器右側(cè)的電流總和為不 0，也就是說I1+I2+I3+IN≠0，當(dāng)漏電電流達(dá)到漏電保護(hù)器的動作電流時，漏電保護(hù)器就會動作，從而關(guān)閉電源，達(dá)到漏電保護(hù)的目的。

（3）經(jīng)過漏電保護(hù)器的中性線不得作為保護(hù)線。當(dāng)有漏電電流產(chǎn)生時，漏電電流IK1經(jīng)設(shè)備外殼又流回了漏電保護(hù)器，這時漏電保護(hù)器右側(cè)的電流總和仍為 0，因此漏電保護(hù)器不會動作，達(dá)不到漏電保護(hù)的目的。

（4）經(jīng)過漏電保護(hù)器的工作零線不得重復(fù)接地，若重復(fù)接地，則部分電流會分流，這樣會使漏電保護(hù)器右側(cè)的電流總和不為 0，從而使漏電保護(hù)器關(guān)閉，無法使用其他電器設(shè)備。

對實際漏電保護(hù)器如何進(jìn)行接線，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)使用的接零保護(hù)系統(tǒng)來決定。

2.2 漏電開關(guān)的選型及技術(shù)參數(shù)

1）選型要素

正確合理地選擇漏電保護(hù)器的額定漏電動作電流非常重要：一方面在發(fā)生觸電或泄漏電流超過允許值時，漏電保護(hù)器可有效地動作；另一方面，漏電保護(hù)器在正常泄漏電流作用下不應(yīng)動作，防止供電中斷而造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

通常漏電保護(hù)器的額定漏電動作電流選擇應(yīng)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(yīng)不大于人體安全電流值，國際上公認(rèn)不高于30 mA為人體安全電流值。

（2）為了保證電網(wǎng)可靠運行，額定漏電動作電流應(yīng)躲過低電壓電網(wǎng)正常漏電電流。

（3）為了保證多級保護(hù)的選擇性，下一級額定漏電動作電流應(yīng)小于上一級額定漏電動作電流。

2）技術(shù)參數(shù)

主要動作性能參數(shù)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，電源頻率、額定電壓、額定電流等。

（1）額定漏電動作電流：在規(guī)定的條件下，使漏電保護(hù)器動作的電流值。例如30mA的保護(hù)器，當(dāng)通入電流值達(dá)到30mA時，保護(hù)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(hù)電路被切斷為止的時間。

（3）額定漏電不動作電流：在規(guī)定的條件下，漏電保護(hù)器不動作的電流值，一般應(yīng)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(hù)器，在電流值達(dá)到15mA以下時，保護(hù)器不應(yīng)動作，否則因靈敏度太高容易誤動作，影響用電設(shè)備的正常運行。

（4）在選用漏電保護(hù)器時，應(yīng)使電源頻率、額定電壓、額定電流等，與所使用的線路和用電設(shè)備相適應(yīng)。漏電保護(hù)器的工作電壓要適應(yīng)電網(wǎng)正常波動范圍額定電壓，若波動太大，則會影響保護(hù)器正常工作。

3 選擇漏電保護(hù)器的原則

選擇漏電保護(hù)器應(yīng)按照使用目的和根據(jù)作業(yè)條件選用。

（1）以防止人身觸電為目的且安裝在線路末端的，應(yīng)選用高靈敏度的快速型漏電保護(hù)裝置。

（2）以防止觸電為目的且與設(shè)備接地并用的分支線路上的，應(yīng)選用中靈敏度的快速型漏電保護(hù)裝置。

（3）以防止由漏電引起的火災(zāi)和保護(hù)線路與設(shè)備為目的且安裝在線路干線上的，應(yīng)選用中靈敏度的漏電保護(hù)裝置。

4 漏電保護(hù)器使用注意事項

4.1 漏電保護(hù)器的使用原則

為了規(guī)范漏電保護(hù)器的正確使用，國家相繼頒布了《漏電保護(hù)器安全監(jiān)察規(guī)定》（勞安字(1999)16號）和《漏電保護(hù)器安裝與運行（GB13955-92）等一系列標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定。依據(jù)這些標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，在選擇漏電保護(hù)器時應(yīng)遵循以下使用原則。

1）漏電保護(hù)器適用于電源中性點直接接地或經(jīng)過電阻、電抗接地的低壓配電系統(tǒng)。

2）漏電保護(hù)器中保護(hù)線路的工作中性線 N 要通過零序電流互感器連接。

3）接零保護(hù)線（PE）不準(zhǔn)通過零序電流互感器。

4）漏電保護(hù)器后面的工作中性線 N 與保護(hù)線（PE）不能合并為一體。

5）被保護(hù)的用電設(shè)備與漏電保護(hù)器之間的各線互相不能碰、接。

4.2 漏電保護(hù)器的安裝要求

1）漏電保護(hù)器的安裝應(yīng)符合生產(chǎn)廠家產(chǎn)品說明書的要求。

2）標(biāo)有電源側(cè)和負(fù)荷側(cè)的漏電保護(hù)器不得接反。如果接反，就會導(dǎo)致電子式漏電保護(hù)器的脫扣線圈無法隨電源切斷而斷電，以致長時間通電而燒毀。

3）安裝漏電保護(hù)器不得拆除或放棄原有的安全防護(hù)措施，漏電保護(hù)器只能作為電氣安全防護(hù)系統(tǒng)中的附加保護(hù)措施。

4）安裝漏電保護(hù)器時，必須嚴(yán)格區(qū)分中性線和保護(hù)線。使用三極四線式和四極四線式漏電保護(hù)器時，中性線應(yīng)接入漏電保護(hù)器。經(jīng)過漏電保護(hù)器的中性線不得作為保護(hù)線。

5）工作零線不得在漏電保護(hù)器負(fù)荷側(cè)重復(fù)接地，否則漏電保護(hù)器不能正常工作。

6）采用漏電保護(hù)器的支路，其工作零線只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(shè)備也不能借用已采用漏電保護(hù)器后的線路或設(shè)備的工作零線。

5 結(jié)論

安裝漏電保護(hù)器是安全用電的一項重要技術(shù)措施。在實際生活中，正確選擇和使用漏電保護(hù)裝置，將會提高電器使用的安全性，防止不必要的事故發(fā)生，從而減少由此帶來的損失。

[1]中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn).漏電保護(hù)器安裝和運行[J].勞動保護(hù)科學(xué)技術(shù),1994,14(1)∶1-8.

[2]曾保全,住宅接地設(shè)計的幾個問題[J],建筑電氣,2000,(4)∶9-11.

[3]GBJ232-82.電氣裝置安裝工程及驗收規(guī)范[S].

[4]JGJJ/16-92.民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范[S].

[5]周鴻昌.配電系統(tǒng)的安全用電與漏電保護(hù)[J].建筑電氣1993(1)48-50.

[6]滕松林,楊校生.觸電漏電保護(hù)器及其應(yīng)用[M].北京∶機(jī)械工業(yè)出版社,1994.