漏電保護(hù)器的結(jié)構(gòu)和工作原理

口訣：

剩余電流繼電器，俗稱漏電保護(hù)器,。

常用單相和三相,，另分一、二,、三,、四極。

動(dòng)作電流有大小,，反應(yīng)速度慢和急,。

主要結(jié)構(gòu)三部分，觸點(diǎn),、線圈,、執(zhí)行器。

沒(méi)有漏電和為零,，執(zhí)行元件無(wú)動(dòng)力,。

發(fā)生漏電和有數(shù)，電磁感應(yīng)生磁力,。

執(zhí)行機(jī)構(gòu)跳開(kāi)閘,，避免事故再繼續(xù)。

說(shuō)明：

漏電保護(hù)器的用途和分類

漏電保護(hù)器是剩余電流斷路器的俗稱,，也稱為漏電保護(hù)開(kāi)關(guān),。它是避免因用電設(shè)備接地的金屬外殼或人體等觸及線路中的相線而發(fā)生觸電事故進(jìn)一步發(fā)展的有效工具,，同時(shí)具備短路和過(guò)載保護(hù)功能（即普通斷路器的功能），被廣泛應(yīng)用于可能發(fā)生觸電的電氣設(shè)備中,，特別是家用,、醫(yī)用電器和手持電動(dòng)工具的供電線路中。

剩余電流斷路器分電流型和電壓型兩大類,，常用的電流型簡(jiǎn)稱“R.C.D”,，是英文“Residucd Current Protective Dvdice”的縮寫(xiě)，是本口訣介紹的類型,。

從實(shí)用功能和性能兩方面來(lái)分,，剩余電流斷路器有很多分類。按開(kāi)關(guān)極數(shù)（觸點(diǎn)對(duì)數(shù)）分,，有一極,、兩極、三極,、四極,；按動(dòng)作快慢分，有普通和快動(dòng)兩種（口訣“反應(yīng)速度慢和急”）,；另外還按動(dòng)作電流的大小分若干種,。圖1為幾種示例。圖2為線路接線原理示意圖,。

a）單相一極 b）單相兩極 c）三相三極 d）三相四極

圖1 剩余電流斷路器示例

a）單相一極 b）單相兩極 c）三相三線三極 d）三相四線三極 e）三相四線四極

圖2 剩余電流斷路器接線原理示意圖

國(guó)產(chǎn)品牌型號(hào)的含義

國(guó)產(chǎn)品牌剩余電流斷路器型號(hào)的含義如下：

由于實(shí)用的剩余電流斷路器一般是剩余電流保護(hù)和短路,、過(guò)載保護(hù)三者合一的類型，所以其型號(hào)往往用斷路器的字母“DZ”,，而不是“DL”,，例如圖1給出的DZ47LE-32等。

技術(shù)指標(biāo)

剩余電流斷路器的技術(shù)指標(biāo)有7個(gè)左右,，其名稱,、定義和常用規(guī)格數(shù)據(jù)見(jiàn)下表。

工作原理

要講述此問(wèn)題,，首先要了解這種斷路器的結(jié)構(gòu)原理。

圖3 幾種型式的剩余電流斷路器工作原理示意圖

圖3是幾種型式的剩余電流斷路器電路原理示意圖,。從圖中可以看出，它們都有一個(gè)類似電流互感器的元件,。這個(gè)“電流互感器”的一次繞組實(shí)際上就是供電線路的全部導(dǎo)線,，包括所有的相線和中性線,，但不包括保護(hù)接地線（PE線），它們直接穿過(guò)鐵心（有些品種是環(huán)形線圈）中心孔或繞在鐵心上若干圈以后引出到負(fù)載端,。

線路正常時(shí)（即沒(méi)有漏電故障時(shí)）,，根據(jù)電工原理可知，這些導(dǎo)線中流動(dòng)的電流總和（是相量和,，不是絕對(duì)值之和）始終為零（口訣“沒(méi)有漏電和為零”）,，因此“電流互感器”的鐵心中（或環(huán)形線圈,，下同）不會(huì)產(chǎn)生磁通,，二次繞組（或環(huán)形線圈，下同）也就不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,。而當(dāng)引出斷路器之后的電路有漏電故障時(shí)（包括某一相對(duì)地或中性線對(duì)地）,，有一部分電流因“流失”而不能全部回到電源端，“電流互感器”一次繞組導(dǎo)線中流動(dòng)的電流相量總和將不為零（口訣“發(fā)生漏電和有數(shù)”）,，此時(shí)所具有的電流差值被稱作“剩余電流”,，實(shí)際上就是線路的“漏電電流”。此時(shí),，“電流互感器”的鐵心中將有磁通產(chǎn)生,，二次繞組也就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。二次繞組將這一感應(yīng)電流傳送給一個(gè)電流放大電路,，放大后的“剩余電流”再提供給斷路器的跳閘線圈,，產(chǎn)生電磁力，當(dāng)電流足夠大并使電磁力足夠大時(shí),，執(zhí)行機(jī)構(gòu)就會(huì)使斷路器跳閘,，切斷故障線路的電源，避免事故的延續(xù)（口訣“電磁感應(yīng)生磁力,。執(zhí)行機(jī)構(gòu)跳開(kāi)閘,，避免事故再繼續(xù)”）。

漏電保護(hù)器的選擇依據(jù)

口訣：

依據(jù)之一——電氣設(shè)備的供電方式

選擇漏電保護(hù)器,，供電方式為第一,。

單相電源二百二，二線二極或單極,；

三相三線三百八,，選用三極保護(hù)器；

三相四線三百八,，四線三極或四極,。

根據(jù)之二——電氣線路的正常泄漏電流

泄漏電流處處有，正常數(shù)值不保護(hù),。

正常漏流值兩倍,，選定保護(hù)不動(dòng)流,。

根據(jù)之三——電氣設(shè)備的漏電保護(hù)動(dòng)作參數(shù)

手持、移動(dòng),、家電器,，家電插座用電器，

三十毫安動(dòng)電流,，快速動(dòng)作保護(hù)器,；

單臺(tái)運(yùn)行電動(dòng)機(jī)，三十,、一百快動(dòng)器,；

多臺(tái)設(shè)備總保護(hù)，一百毫安快動(dòng)器,。

根據(jù)之四——電氣設(shè)備的特殊使用場(chǎng)所

醫(yī)院醫(yī)療電器具,；用水場(chǎng)所照明器；

電動(dòng)工具或行燈,，工作面為金屬體,。

動(dòng)作電流十毫安，快速動(dòng)作保護(hù)器,。

潮濕場(chǎng)所電設(shè)備,，十五、三十快動(dòng)器,。

連接室外架空線,，沖壓不動(dòng)保護(hù)器。

架空線路總保護(hù),，中低靈敏延動(dòng)器,。

說(shuō)明：

根據(jù)電氣設(shè)備的供電方式選擇的口訣已很明確，不再說(shuō)明,。

（1）根據(jù)電氣線路的正常泄漏電流

在我們所用的所有電氣設(shè)備中,，都會(huì)或多或少地存在著泄漏電流，只是它們被限制在一個(gè)不會(huì)對(duì)使用人員和設(shè)備造成危害的程度,。這一電流可被稱為“正常泄漏電流”,。在用電設(shè)備最大正常泄漏電流的兩倍電流值之內(nèi)，電路中設(shè)置的漏電保護(hù)器應(yīng)不動(dòng)作,，或者說(shuō),，漏電保護(hù)器的動(dòng)作電流不應(yīng)小于用電設(shè)備最大正常泄漏電流的兩倍。

（2）根據(jù)電氣設(shè)備的漏電保護(hù)動(dòng)作參數(shù)

不同的用電設(shè)備對(duì)漏電保護(hù)動(dòng)作電流有不同的要求,?？谠E中提到的“快動(dòng)器”和“快速動(dòng)作保護(hù)器”同是“快速動(dòng)作的漏電保護(hù)器”的“簡(jiǎn)稱”（是本書(shū)為了文字上的需要而自定的），這種簡(jiǎn)稱在以下的口訣中還將出現(xiàn),。

1）手持電動(dòng)工具（如手電鉆,、電扳手等）,、移動(dòng)電器、家用電器插座回路的用電設(shè)備,，應(yīng)選用額定泄漏動(dòng)作電流不大于30mA的快速動(dòng)作漏電保護(hù)器,；

2）單臺(tái)電動(dòng)機(jī)可選用額定泄漏動(dòng)作電流為30mA及以上、100mA以下的快速動(dòng)作漏電保護(hù)器,；

3）多臺(tái)設(shè)備的總保護(hù)應(yīng)選用額定泄漏動(dòng)作電流為100mA及以上的快速動(dòng)作漏電保護(hù)器,。

（3）根據(jù)電氣設(shè)備的特殊使用場(chǎng)所

對(duì)于某些特殊負(fù)荷和場(chǎng)合，應(yīng)按其特點(diǎn)選用漏電保護(hù)器,。

1）醫(yī)院中的醫(yī)療電器設(shè)備,、用水場(chǎng)所（包括：游泳池、噴水池,、水上游樂(lè)場(chǎng),、浴室等）的照明器具（口訣：“用水場(chǎng)所照明器”）,、操作電動(dòng)工具或行燈并在金屬物體上工作時(shí),，應(yīng)選用額定漏電動(dòng)作電流為10mA快速動(dòng)作的漏電保護(hù)器。

2）在潮濕場(chǎng)所使用的用電設(shè)備,，選用額定漏電動(dòng)作電流為15～30mA快速動(dòng)作的漏電保護(hù)器,。

3）連接室外架空線路的電氣設(shè)備，選用沖擊電壓不動(dòng)作型漏電保護(hù)器,。

4）帶有架空線路的總保護(hù),，應(yīng)選用中、低靈敏度及延時(shí)動(dòng)作的漏電保護(hù)器,。

選自《電工技能口訣（第3版）》才家剛等編著

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