漏電保護器的工作原理和應(yīng)用
國內(nèi)外多年的運行經(jīng)驗表明，推廣使用漏電保護器，對防止觸電傷亡事故，避免因漏電而引起的火災(zāi)事故, 具有明顯的效果。本文就廣泛使用的電流型漏電保護器(以下簡稱漏電保護器) 的工作原理及應(yīng)用作些介紹。
　　
　　1　漏電保護器的工作原理
　　漏電保護器主要包括檢測元件(零序電流互感器)、中間環(huán)節(jié)(包括放大器、比較器、脫扣器等)、執(zhí)行元件(主開關(guān)) 以及試驗元件等幾個部分。
　　圖1 是三相四線制供電系統(tǒng)的漏電保護器工作原理示意圖。TA 為零序電流互感器, GF 為主開關(guān), TL 為主開關(guān)的分勵脫扣器線圈。
　　

　　在被保護電路工作正常, 沒有發(fā)生漏電或觸電的情況下, 由克希荷夫定律可知, 通過TA 一次側(cè)的電流相量和等于零, 即:
　　

　　這樣TA 的二次側(cè)不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢, 漏電保護器不動作, 系統(tǒng)保持正常供電。
　　當(dāng)被保護電路發(fā)生漏電或有人觸電時, 由于漏電電流的存在, 通過TA 一次側(cè)各相電流的相量和不再等于零,產(chǎn)生了漏電電流Ik。
　　

　　在鐵心中出現(xiàn)了交變磁通。在交變磁通作用下, TL二次側(cè)線圈就有感應(yīng)電動勢產(chǎn)生, 此漏電信號經(jīng)中間環(huán)節(jié)進行處理和比較, 當(dāng)達到預(yù)定值時, 使主開關(guān)分勵脫扣器線圈TL 通電, 驅(qū)動主開關(guān)GF 自動跳閘, 切斷故障電路,從而實現(xiàn)保護。
　　用于單相回路及三相三線制的漏電保護器的工作原理與此相同, 不贅述。
　　
　　2　裝設(shè)漏電保護器的范圍
　　1992 年國家技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布的國標(biāo)GB13955292《漏電保護器安裝和運行》, 對國內(nèi)城鄉(xiāng)裝設(shè)漏電保護器做出統(tǒng)一規(guī)定。
　　2.1　必須裝漏電保護器(漏電開關(guān)) 的設(shè)備和場所
　　(1) 屬于I類的移動式電氣設(shè)備及手持式電動工具(I類電氣產(chǎn)品, 即產(chǎn)品的防電擊保護不僅依靠設(shè)備的基本絕緣, 而且還包含一個附加的**預(yù)防措施, 如產(chǎn)品外殼接地) ;
　　(2) 安裝在潮濕、強腐蝕性等惡劣場所的電氣設(shè)備;
　　(3) 建筑施工工地的電氣施工機械設(shè)備;
　　(4) 暫設(shè)臨時用電的電器設(shè)備;
　　(5) 賓館、飯店及招待所的客房內(nèi)插座回路;
　　(6) 機關(guān)、學(xué)校、企業(yè)、住宅等建筑物內(nèi)的插座回路;
　　(7) 游泳池、噴水池、浴池的水中照明設(shè)備;
　　(8) 安裝在水中的供電線路和設(shè)備;
　　(9) 醫(yī)院中直接接觸人體的電氣醫(yī)用設(shè)備;
　　(10) 其它需要安裝漏電保護器的場所。
　　2.2　報警式漏電保護器的應(yīng)用
　　對一旦發(fā)生漏電切斷電源時, 會造成事故或重大經(jīng)濟損失的電氣裝置或場所, 應(yīng)安裝報警式漏電保護器, 如:
　　(1) 公共場所的通道照明、應(yīng)急照明;
　　(2) 消防用電梯及確保公共場所**的設(shè)備;
　　(3) 用于消防設(shè)備的電源, 如火災(zāi)報警裝置、消防水泵、消防通道照明等;
　　(4) 用于防盜報警的電源;
　　(5) 其它不允許停電的特殊設(shè)備和場所。
　　
　　3　漏電保護器額定漏電動作電流的選擇
　　正確合理地選擇漏電保護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, 漏電保護器可有選擇地動作; 另一方面, 漏電保護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)濟損失。
　　漏電保護器的額定漏電動作電流應(yīng)滿足以下三個條件:
　　(1) 為了保證人身**, 額定漏電動作電流應(yīng)不大于人體**電流值, 國際上公認(rèn)30 mA 為人體**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) 為了保證多級保護的選擇性, 下**額定漏電動作電流應(yīng)小于上**額定漏電動作電流, 各級額定漏電動作電流應(yīng)有級差112～ 215 倍。
　　**級漏電保護器安裝在配電變壓器低壓側(cè)出口處。
　　該級保護的線路長, 漏電電流較大, 其額定漏電動作電流在無完善的多級保護時, *大不得超過100mA; 具有完善多級保護時, 漏電電流較小的電網(wǎng), 非陰雨季節(jié)為75mA ,陰雨季節(jié)為200mA; 漏電電流較大的電網(wǎng), 非陰雨季節(jié)為100 mA , 陰雨季節(jié)為300mA。
　　**級漏電保護器安裝于分支線路出口處, 被保護線路較短, 用電量不大, 漏電電流較小。漏電保護器的額定漏電動作電流應(yīng)介于上、下級保護器額定漏電動作電流之間, 一般取30～ 75 mA。
　　第三級漏電保護器用于保護單個或多個用電設(shè)備, 是直接防止人身觸電的保護設(shè)備。被保護線路和設(shè)備的用電量小, 漏電電流小, 一般不超過10mA , 宜選用額定動作電流為30 mA , 動作時間小于011 s 的漏電保護器。
　　
　　4　漏電保護器的正確接線方式
　　TN 系統(tǒng)是指配電網(wǎng)的低壓中性點直接接地, 電氣設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分通過保護線與該接地點相接。
　　TN 系統(tǒng)可分為:
　　TN 2S 系統(tǒng)　整個系統(tǒng)的中性線與保護線是分開的。
　　TN 2C 系統(tǒng)　整個系統(tǒng)的中性線與保護線是合一的。
　　TN 2C2S 系統(tǒng)　系統(tǒng)干線部分的前一部分保護線與中性線是共用的, 后一部分是分開的。
　　TT 系統(tǒng)　配電網(wǎng)低壓側(cè)的中性點直接接地, 電氣設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分通過保護線直接接地。
　　漏電保護器在TN 及TT 系統(tǒng)中的各種接線方式如圖2～ 5 所示。安裝時必須嚴(yán)格區(qū)分中性線N 和保護線PE。三極四線或四極式漏電保護器的中性線, 不管其負荷側(cè)中性線是否使用都應(yīng)將電源中性線接入保護器的輸入端。經(jīng)過漏電保護器的中性線不得作為保護線, 不得重復(fù)接地或接設(shè)備外露可導(dǎo)電部分; 保護線不得接入漏電保護器。