浅谈漏电保护器的应用

朱黎

【摘 要】本文介绍和分析了漏电保护器的工作原理，讲述了漏电保护器在实际应用系统中的适用性，并阐述了对漏电保护的选用、安装和运行维护工作。

【关键词】漏电保护器；原理；安全；选用；运行

随着我国经济的发展及人民生活水平的提高，电气应用越来越广泛，人民群众的生命财产安全也日益受到保障和重视，各种电器设备在生产和生活中的各个领域应用越来越广泛，触电的可能性也在加大，对漏电保护器的使用要求也越严格；漏电保护器在我国应用已经多年，积累了不少经验，但在中小型民用建筑物中应用尚不够重视，因此我国制订了一系列国家标准对漏电电流动作保护器选用、安装、使用、检测等作出了明确的规定，并国家建设法规中制定了相应的安全保障条款，为避免接地故障带来的危害，提高民用用电的安全性和可靠性，因此，我们应重视中小民用建筑物供配电线路设计中对漏电的保护[1]。因漏电保护器接线错误，或不能分析漏电保护器动作原因而导致生产暂停的情况很多，只有熟悉漏电保护器的工作原理，才能正确接线或分析漏电保护器动作的原因。

漏电保护器，又叫漏电保护开关，是一种电气安全元器件，安装在低压电路中，主要是用于设备发生漏电故障及触电时，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，自动断开电源从而进行保护。

1.漏电保护器组成

漏电保护器是由零序电流互感器、脱扣机构、漏电脱扣器、主开关、实验按钮等五部分组成。被保护设备的接地故障电流作用于漏电保护器的漏电脱扣器上，且电流超过预定值时，则会立即出现开关跳闸，从而切断了故障电路，达到保护的作用。

2.漏电保护器的工作原理

在正常情况下，各相电流的相量和等于零，因此，各相电流在零序电流互感器铁芯中感应的磁通量之和也等于零，这时，由于零序电流互感器的二次侧绕组无信号输出，主开关仍处于闭合状态，电源继续向负载方向供电，当发生接地故障或设备绝缘损坏、漏电，或人触及带电体时，主回路中各相电流的相量和不再为零，则会出现故障电流在零序电流互感器的环形铁芯中产生磁通，从而导致二次侧感应电压迫使脱扣线圈励磁，强令主开关跳闸，切断供电回路[2]。

3.漏电保护器的应用范围及特点

无论是保护接零还是接地措施，其保护范围都是有限的。例如“保护接零”，就是把电气设备的金属外壳与电网的零线连接，并在电源侧加装熔断器，当用电设备发生碰壳故障时，则形成该相对零线的单相短路，由于短路电流很大，迅速将保险熔断，断开电源进行保护，其工作原理是把“碰壳故障”改变为“单相短路故障”从而获取大的短路电流切断保险。然而，工地的电气碰壳故障并不频繁，经常发生的是漏电故障，如设备受潮负荷过大、线路过长、绝缘老化等造成的漏电，这些漏电电流值较小，不能迅速切断保险，因此故障不会自动消除而长时间存在，但这种漏电电流对人身安全已构成严重的威胁，所以需要加装灵敏度高的漏电保护器进行补充保护[3]。

漏电保护器作为直接接触防护和火灾保护措施的附加保护，表现在达不到主保护动作值时，防止人身间接触电以及配电线路由于各种原因而遭损坏引起火灾等事故，因此不能撤掉或降低对线路、设备的接地或接零保护要求，不能代替主保护。漏电保护器在规定条件下，当漏电电流达到或超过其给定值时，自动切断电路，从而达到保护的目的。

4.漏电保护器的设计配置方法

电气线路和设备泄漏电流值及分级安装的漏电泄漏电流特性和时间特性配合要求如下：（1）用于单台用电设备时，动作电流应不小于正常运行实测泄漏电流的4倍；（2）配电线路的漏电保护器动作电流应不小于正常运行实测泄漏电流的2.5倍，同时还应满足其中泄漏电流最大的一台用电设备正常运行泄漏电流的4倍；（3）用于全网保护时，动作电流应不小于实测泄漏电流的2倍；（4）漏电保护器的额定动作电流应留有一定的余量，以适应日久回路绝缘电阻降低、用电设备增加以及季节变化等引起的电流泄漏增大[4]。

电气安全的一个基本要求是尽量减少开关电器的极数和触头数以及线路的连接点，开关触头之类的活动连接和线路的固定连接由于种种原因都可能因导电不良而成为事故起因，而三相回路中的中性线导电不良危险更甚，这是因为中性线导电不良时设备依然运转，隐患不易被发现，当三相负荷严重不平衡时将导致三相电压也严重不平衡而烧坏单相设备，所以应尽可能限制在中性线增加触头[5]。

漏电保护器对于单相220V线路只提供间接接触保护，同时还存在因机件磨损、接触不良，质量不稳定寿命较短等因素而导致动作失灵的种种隐患，不能单独成为一种可靠的保护措施，因此尚应实施等电位联结，才能有效地消除漏电的电气线路或设备与低电位的金属构件之间电弧、电火花的产生，即消除漏电电压引起火灾的可能[6]。等电位联结是指将保护接零总线与建筑物的总水管、总煤气管、暖通管等金属管道或装置用导线联结的措施，以达到均衡建筑物内电位的目的，尤其是对于易燃易爆场所更有不可替代的作用。

5.漏电保护器使用注意事项

（1）漏电保护器适用于中性点直接接地的低压配电系统。对于电源中性点不接地的系统，则不宜采用漏电保护器。因为后者不能构成泄漏电气回路，即使发生了接地故障，产生了大于或等于漏电保护器的额定动作电流，该保护器也不能动作切断电源回路。（2）中性线N 必须通过零序电流互感器。否则，线路接通后就会有一个不平衡电流通过互感器使漏电保护器产生误动作。（3）下级漏电保护器的电源侧进线（包括工作零线）必须全部接在上一级漏电保护器的负载侧。（4）接地保护线（PE）不能通过零序电流互感器。因为保护线（PE）通过零序电流互感器时，漏电电流经（PE）保护线又回穿过零序电流互感器，导致电流抵消，互感器上检测不出漏电电流值。在线路接地时，造成漏电保护器不动作，起不到保护作用。（5）在潮湿场所使用漏电保护器要注意检查线路的绝缘或适当调整漏电保护器的动作值，否则漏电保护器将无法正常工作。

漏电保护器是用来直接或间接保护人体触电的安全设备，是安全用电的一项重要技术措施。在预防人体无意接触漏电电流而造成伤害和防止由于电弧性接地故障而引发电气火灾等方面具有显著的效果。目前漏电保护器在安全用电、防护电气事故领域得到了广泛的应用。

参考文献：

[1] 梁正习. 电保护器实用技术[M]. 北京：化学工业出版社，1995.

[2] 腾松林，杨校生. 电器保护器及其应用[M]. 北京：机械工业出版社，1994.

[3] 连理枝. 低压断路器及其应用[M] . 北京：中国电力出版社，1991.

[4]《低压开关设备和控制设备 低压断路器》GB 14048.2-2001.

[5]《剩余电流动作保护器的一般要求》GB 6829-95.

[6]《漏电保护器安装和运行》GB 13955-2005.