漏电保护器的作用及原理

描述

1、漏电保护器RCD主要提供间接接触触电的保护,在一定条件下也可用作直接接触触电的补充保护。漏电保护器能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。

2、将漏电保护器安装在低压电路中,当发生泄漏电流、人体触电等非金属性单相接地故障,且达到所限定的动作电流值时,漏电保护器就立即在限定的时间内动作,自动断开电源进行保护。

3、高灵敏度漏电保护器动作电流在30mA以下;中灵敏度漏电保护器动作电流为30~1000mA;低灵敏度漏电保护器动作电流在1000mA以上。

4、快速型漏电保护器动作时间小于0.ls;延时型漏电保护器动作时间大于0.1s,在0.12s之间;反时限型漏电保护器随漏电电流增加,漏电动作时间减小。当等于额定漏电动作电流时,动作时间为0.21s;1.4倍动作电流时为0.1~0.5s;4.4倍动作电流时动作时间小于0.05s。

5、漏电保护器是由检测元件、脱扣机构、放大器及主开关等元件组成。检测元件是零序电流互感器,其一次绕组通以各相电流,铁芯上绕若干匝线圈作为二次绕组,由二次绕组输出检测信号。

6、脱扣机构是漏电保护器的判断元件,根据零序电流互感器的输出信号或放大以后的信号,经过分析处理后作出是否动作的判断。当需要动作时,就推动主开关的操作机构,使主开关动作切断电源。

7、 漏电保护器的脱扣机构按其结构原理,可分为吸合式和释放式两种。吸合式脱扣器的灵敏度较低,一般适用于电子式漏电保护器;释放式脱扣器的灵敏度较高,适用于电磁式漏电保护器。

8、零序电流互感器二次绕组的输出信号很小,一般都在1mVA以下,当漏电保护器电流容量较大时,由零序电流互感器的二次输出信号直接通过脱扣器来驱动脱扣的方式往往不能满足要求。电子式漏电保护器增加了一个放大元件,其工作过程是利用放大信号去推动中间继电器,再由中间继电器接通控制电源,使吸合式脱扣器动作切断电源。

9、电磁式漏电保护器在零序电流互感器二次绕组与脱扣器之间没有放大元件,其工作过程是零序电流互感器二次绕组和断路器中的脱扣线圈相连,当穿过零序电流互感器环形铁芯的线路上有触电、漏电电流流过并达到整定值时,使主开关动作跳闸。

10、当电气设备发生漏电时,会出现两种异常现象:一是三相电流的平衡遭到破坏,出现零序电流;二是正常时不带电的金属外壳出现对地电压。

11、当用电设备正常运行时,线路中电流呈平衡状态,零序电流互感器中电流相量和为零,由于一次线圈中没有剩余电流,所以不会感应二次线圈,漏电保护器的开关装置处于闭合状态运行。

12、当用电设备外壳发生漏电并有人触及时,在故障点产生分流,此漏电电流经人体-大地-工作接地,返回变压器中性点(并未经电流互感器),致使互感器中流入、流出的电流出现了不平衡(电流相量和不为零),一次线圈中产生剩余电流感应二次线圈,当这个电流值达到该漏电保护器限定的动作电流值时,自动开关脱扣,切断电源。

13、漏电保护器的技术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。额定漏电不动作电流一般应为额定漏电动作电流值的1/2。例如额定漏电动作电流30mA的漏电保护器,在漏电电流值达到15mA以下时,漏电保护器不应动作,否则因灵敏度太高容易误动作,影响用电设备的正常运行。

14、以防止人身触电为目的,安装在线路末端,选用高灵敏度、快速型漏电保护器;以防止触电为目的,与设备接地并用的分支线路,选用中灵敏度、快速型漏电保护器;用以防止由漏电引起的火灾和保护线路、设备为目的的干线,应选用中灵敏度、延时型漏电保护器。

15、对于电源变压器中性点不接地的供电系统,应选用电压动作型漏电保护器;对于电源变压器中性点接地的供电系统,应选用电流动作型漏电保护器,并且两相邻分支线路应有各自的专用中性线。

16、单相220V电源供电的电气设备,应选用单极二线或二极二线漏电保护器;三相三线式380V电源供电的电气设备,应选用三极三线漏电保护器;三相四线式380V电源供电的电气设备,应选用三极四线或四极四线漏电保护器。

17、漏电保护器的极数是指内部开关触头能断开导线的根数,如三极漏电保护器开关触头可以断开三根导线,而单极二线、二极三线、三极四线的漏电保护器,均有一根直接穿过漏电检测元件而不断开的中性线,在保护器外壳接线端子标有“N”字符号,表示连接工作零线,此端子严禁与PE线连接。

18、不宜将三极漏电保护器用于单相二线(或单相三线)的用电设备,也不宜将四极漏电保护器用于三相三线的用电设备,更不允许用三极三线漏电保护器代替三极四线漏电保护器。

19、建筑施工场所、临时线路的用电设备、除III类外的手持电动工具和移动式生活用电器,以及其它移动式用电设备,必须安装漏电保护器。

20、漏电保护器安装在电源进户处时,可装在电度表或总闸刀的后面,安装前应先断开电源。漏电保护器装在线路干线上保护范围大,但动作电流大,故障后停电范围大,故障点不易查找;装在分支线路上动作电流小,故障后停电范围小;同时装在干线和支线上上下两级漏电保护器的额定电流之比为2.5~3.0,上级漏电保护器的动作时间较下级动作时间增加一个动作级差,约为0.2s。

21、具有过电流脱扣特性的接地、过载兼短路保护的电磁式漏电保护器,会随着安装角度的不同而影响其产品性能。漏电保护器一般是以竖向或横向安装在与地面相对垂直的面上。

22、通有工作电流的导线包括工作零线在内,均应通过漏电保护装置的零序电流互感器。但必须注意的是工作零线必须采用绝缘导线,并且不能兼作保护零线,否则将会引起误动作。漏电保护装置的保护专用零线及保护专用接地线不应通过零序电流互感器,以免丧失其漏电保护功能。

23、电源进线应接在漏电保护器的上方,即外壳标有“电源”或“进线”的一方;出线应接在下方,即标有“负载”或“出线”的一方。对于单相三极和三相四极产品,中性线要连接在产品指定极上。

24、采用三相三极漏电保护器,其检验按钮的两端应接在不同的相线上。采用三相四极漏电保护器,其检验按钮的一端应接在中性线上,另一端接在相线上。

25、漏电保护器负载侧所接的负载,不得与未经该漏电保护器的任何相、中性线有电气连接。即装有漏电保护器的用电设备不得借用中性线或公共零线。

26、漏电保护器误动作的常见原因有:用电装置原来采用保护接零却出现了接地;零线合用或与该漏电保护器以外的电气回路互相借用零线;三相四线制负载使用了三极三线的漏电保护器;漏电保护器接线错误,如有指定极的未按规定接线。

27、在三相四线制电路中,特别是照明与动力共用的线路中,为避免接线错误而引起误动作,可将照明与动力线路分别安装单相和三相漏电保护器,使其分别供电,避免相互干扰。

28、分级保护时,上、下级漏电保护器的额定漏电动作电流与分断时间应互相配合,额定漏电电流级差应为1.2~2.5倍,时间级差0.1~0.2s。

29、对于保护接零供电系统,若使用单相或三相四线的漏电保护器时,其重复接地只能接在漏电保护器的电源端而不允许接在负载端。否则,会因部分工作电流通过重复接地进入大地而造成误动作。

30、不论是单相三线制、三相四线(或五线)制的供电方式,应将漏电保护器负载侧使用的中性线通过漏电保护器的零序电流互感器,不得将其跨接或并联跨接至负载侧。同时要注意,电路的中性线必须从漏电保护器的负载侧对大地绝缘。

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