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漏电保护器

漏电保护器工作原理、产品分类、主要参数及作用

发布日期:2022-10-11 点击率:255

       漏电保护器简称漏电开关,又叫漏电断路器,主要是用来对设备发生漏电故障,以及对有致命危险的人身触电进行保护。漏电保护器还具有过载和短路保护功能,同时可用来保护线路或电动机的过载和短路,也可在正常情况下作为线路的不频繁通断切换之用。

一、漏电保护器在技术上的基本要求:

1、触电保护的灵敏度要正确合理,如一般型的漏电保护器,当漏电流≤1/2I△n时,漏电断路器不应动作,当>1/2I△n时,应动作(I△n为保护器的额定剩余动作保护电流值,一般人身保护选用不大于30mA的规格)

2、触电保护的动作时间,在一般情况下不应大于0.3s,但出于人身保护考虑,厂家一般都会按照建筑设计规范,控制在0.1s内。

可能有读者会问为什么防人身电击只需设置动作电流为30mA的漏电保护器? 这是因为国际电工委员会标准IEC4.79(电流通过人体的效应)确定,通过人体的交流50Hz电流不超过30mA时,人体不会因发生心室纤维性颤动而死亡,它与人体潮湿程度、接触电压高低无直接关系。因此,国际电工标准在所有防人身电击的条文中,都规定采用动作电流不大于30mA的漏电保护器。据此在医院手术室、浴室等电击危险大的场所都可装用动作电流不大于30mA的漏电保护器来防人身电击。


二、漏电保护器的工作原理

       漏电保护器全称残余电流动作保护器,主要由三部分组成:检测元件、中间放大环节和操作执行机构。电气设备漏电时,将呈现出异常的电流和电压信号。漏电保护装置通过检测此异常电流或异常电压信号,经信号处理,促使执行机构动作,借助开关设备迅速切断电源,实施漏电保护。

       如图是简单的漏电保护装置的原理图。从图中可以看到漏电保护装置安装在电源线进户处,也就是电度表的附近,接在电度表的输出端即用户端侧。图中把所有的家用电器用一个电阻RL替代,用RN替代接触者的人体电阻。图中的CT表示“电流互感器”,它是利用互感原理测量交流电流用的,所以叫“互感器”,实际上是一个变压器。它的原边线圈是进户的交流线,把两根线当作一根线并起来构成原边线圈。副边线圈则接到“舌簧继电器”SH的线圈上。

       所谓的“舌簧继电器”就是在舌簧管外面绕上线圈,当线圈里通电的时候,电流产生的磁场使得舌簧管里面的簧片电极吸合,来接通外电路。线圈断电后簧片释放,外电路断开。总而言之,这是一个小巧的继电器。原理图中开关DZ不是普通的开关,它是一个带有弹簧的开关,当人克服弹簧力把它合上以后,要用特殊的钩子扣住它才能够保证处于通的状态;否则一松手就又断了。舌簧继电器的簧片电极接在“脱扣线圈”TQ电路里。脱扣线圈是个电磁铁的线圈,通过电流就产生吸引力,这个吸引力足以使上面说的钩子解脱,使得DZ立刻断开。因为DZ就串在用户总电线的火线上,所以脱了扣就断了电,触电的人就得救了。

      不过,漏电保护器之所以可以保护人,首先它要“意识”到人触了电。那么漏电保护器是怎样知道人触电了呢?从图中可以看出,如果没有触电的话,电源来的两根线里的电流肯定在任何时刻都是一样大的,方向相反。因此CT的原边线圈里的磁通完全地消失,副边线圈没有输出。如果有人触电,相当于火线上有经过电阻,这样就能够连锁导致副边上有电流输出,这个输出就能够使得SH的触电吸合,从而使脱扣线圈得电,把钩子吸开,开关DZ断开,从而起到了保护的作用。值得注意的是,一旦脱了扣,即使脱扣线圈TQ里的电流消失也不会自行把DZ重新接通。因为没人帮它合上是无法恢复供电的。触电者离开,经检查无隐患后想再用电,需把DZ合上使其重新扣住,便恢复了供电。


三、漏电保护器的常见分类包括:

1、按保护功能和结构特征:可以分类为漏电保护继电器、漏电保护开关、漏电保护插座。

2、按工作原理:可以分类为电压动作型漏电保护器、电流动作型漏电保护器。

3、按中间环节的结构特点:可以分类为电磁式漏电保护器、电子式漏电保护器。

4、按额定漏电动作电流值:可以分类为高灵敏度漏电保护器、中灵敏度漏电保护器、低灵敏度漏电保护器。

5、按动作时间:可以分类为瞬时型漏电保护器、延时型漏电保护器、反时限型漏电保护器。

6、按主开关的回路和电流的极数:可以分类为单极二线漏电保护器、二极漏电保护器、二极三线漏电保护器、三极漏电保护器、三极四线漏电保护器、四极漏电保护器。


四、漏电保护器主要参数

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。

3、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。

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。


五、漏电保护器的主要用途

1、防止由于电气设备和电气线路漏电引起的触电事故。 

2、 防止用电过程中的单相触电事故。 

3、 及时切断电气设备运行中的单相接地故障,防止因漏电引起的电气火灾事故。 

4、在用电过程中,由于电气设备本身的缺陷、使用不当和安全技术措施不利而造成的人身触电和火灾事故,给人民的生命和财产带来了不应有的损失,而漏电保护器的出现,对预防各类事故的发生,及时切断电源,保护设备和人身安全,提供了可靠而有效的技术手段。

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