漏电保护器原理与维修编著：李立山廊坊供电公司设备修造厂一、漏电电流与漏电保护器㈠、漏电电流漏电电流；国际权威机构《国际电工委员会（IEC755分委会）》统一规定叫做：剩余电流。

准确的定义为：接地性故障电流。

就是相线通过用电设备外壳或人体流入大地的、没有经过设备做功的“故障电流”，我们国家标准GB6829—95《剩余电流动作保护器的一般要求》中也规定漏电电流叫做：剩余电流。

定义为：接地性故障电流，用IΔ表示。

一定量的漏电电流用IΔn 表示。

㈡、漏电保护器漏电保护器是俗称，准确的名称是：剩余电流动作保护器。

保护范围是相线对大地产生的各种接地性故障电流。

国家标准GB6829—95《剩余电流动作保护器的一般要求》中有关条款建议生产厂家在产品说明书中写明：“漏电保护器对于被保护电路两线所引起的触电危险；不能进行保护。

”说明其保护范围很局限。

漏电保护器分为两种类型，一种是漏电继电器，必须和交流接触器或断路器配合使用。

漏电继电器的外型和内部结构国家没有相关标准规定，由生产厂家自己设计决定。

所以，各厂家生产的漏电继电器外型和结构都有自己的特色。

漏电继电器外形漏电继电器内部结构三级四线漏电断路器外形三级四线漏电断路器内部结构单相二线漏电断路器单相二线漏电断路器内部结构一种是漏电断路器（俗称漏电开关）国家对各系列漏电断路器都有统一标准，不同厂家生产的同一型号的漏电断路器，外观、内部结构都是一样的，只有漏电控制电路有区别。

漏电保护器从其检测型式上分为电压型和电流型，电压型因误动作率高、检测精度低；早已被淘汰。

电流型又分为电磁式和电子式。

电磁式因生产成本高、对运行条件要求较高；而难于被市场接受，只有特殊场所使用。

电子式生产成本低、检测精度高、误动作率很低而被市场所认可，是目前被广泛应用的漏电保护器材。

根据国家标准GB6829—95中有关规定；漏电保护器的动作时间分为快速动作型和延时动作型，快速动作型的动作时间：＜0.2秒，用于分路间接保护，直接保护人体或单台用电设备的动作时间：＜0.1秒。

延时动作型的动作时间=动作时间≤0.2秒+延时时间，延时时间可从0.2秒、0.4秒、0.8秒、1秒、2秒等几档中选择。

多用于低压电网分路保护和总保护。

有了总保护、分路保护和直接保护就形成了“三级”保护网络。

总保护、分路保护的额定漏电动作电流值较大，一般都在100mA、200mA或更大，其作用主要是防止大的漏电事故造成的灾害。

比如：飓风刮断供电线路的电线，被刮断的相线对地短路、打火造成火灾和人体跨步电压触电，对人体保护而言属于间接保护。

而终端的直接保护属于直接保护人体，其额定漏电动作电流一般为30mA或更小。

漏电保护器的名牌上一般标有：额定电压Un；额定电流In；额定漏电动作电流IΔn；额定漏电不动作电流IΔno和分断动作时间等指标。

Un是漏电保护器的额定工作电压；In是漏电保护器为被保护侧用电设备提供的最大工作电流；IΔn是被保护侧漏电电流达到一定量时，漏电保护器保护跳闸的漏电动作电流值，In与IΔn分别是漏电保护器的两个指标，两者没有任何关系。

IΔno是漏电保护器的额定漏电不动作电流，按国标规定；IΔno等于IΔn的二分之一。

就是说；就是说；被保护侧漏电量达到1/2IΔn时，漏电保护器不能动作，漏电保护器实际动作电流在1/2IΔn到IΔn之间的某一个值，这个值就是额定漏电动作电流（生产厂）整定值。

整定值是实际动作电流值；而额定值是必须动作的规定值。

所以，整定值都小于额定值，是额定值的85％左右。

二、低压电网的接地方式与漏电检测原理㈠低压电网的接地方式我们知道，低压电网和用电设备常见的接地方式有TT方式、TN方式和IT方式。

1、TT方式，第一个字母T表示低压电力系统的中性点工作接地，第二个字母T表示用电设备外壳接地，系统中除了中性点接地外工作零线不允许再次接地，既我们常见的“保护接地”方式。

按照规程要求，中性点和设备外壳的接地电阻≤4Ω。

2、TN方式，第一个字母T表示低压电力系统的中性点工作接地，第二个字母N表示用电设备外壳接零线，既我们常见的“保护接零”方式。

3、IT方式，第一个字母I表示低压电力系统的中性点对地绝缘，第二个字母T表示用电设备外壳接地。

此方式适合对于持续不间断供电要求很高的用电场所，比如医疗单位手术过程中和矿山井下排水通风系统等场所，这些用电场所不允许因某一电气设备绝缘故障而自动切断整个系统电源。

在TT方式中，若有人体触及相线或用电设备绝缘不良造成外壳带电，电流会通过人体或用电设备外壳流入大地，然后回到配电变压器的中性点（系统中不存在第二个接地点时），形成闭合回路。

如图2-1所示。

电流型漏电保护器能够对这种漏电形式提供漏电保护。

在TT方式中，中性点直接接地运行方式对电气设备及操作比较安全，适用于大容量低压电网。

这种方式适合安装电流型漏电保护器，建立三级保护网络，有效的提高了低压电网的安全管理水平。

㈡、漏电保护检测原理任何低压供电线路，对地都存在着漏电流。

产生漏电流的主要原因，在于带电体与大地之间的绝缘电阻和分布电容。

在低压电网TT接地方式中，相线对大地的漏电，用零序电流互感器检测是目前普遍使用的方法。

它决定漏电保护器的检测精度。

被保护侧的所有相线和零线（我图2-1 注：T是配电变压器的二次绕组绕组。

如图2-2所示。

原边绕组在零序电流互感器（以下简称：互感器）的以上的部分，我们叫做：电源侧。

原边绕组在互感器以下的部分我们叫做：被保护侧。

在低压电网中，任何一级漏电保护器电源侧的线路发生漏电时，本级保护的互感器检测不到，由它的上一级漏电保护器负责检测和保护。

只有被保护侧线路、用电设备发生漏电时，本级保护的互感器才能检测到。

互感器在电气原理图中我们暂时用代号T表示；图形符号用图2-3表示。

图2-2 图2-3对于任何一种低压供电线路，无论负载是否对称，只要对地无漏电，互感器原边电流的矢量和始终为零，既：单相二线电路：I A +I N=0三相三线电路：I A +I B+I C = 0三相四线电路：I A +I B +I C +I N = 0因此，各相电流在铁芯中所产生的磁通相互抵消，副边没有能量输出。

然而，当被保护侧相线对地有漏电流时（这部分电流没有通过负载和互感器中的相线或零线成回路，而是通过大地回到了中性点），互感器原边电流的矢量和将不再为零，这时I A+I B +I C+I N ≠0 而是I A+I B +I C +I N =IΔ，漏电流IΔ（一定量的漏电流用IΔn表示）在铁芯中产生磁通，副边绕组将有能量输出。

这就是零序电流互感器的基本检测原理，电流型漏电保护器在这种条件下能够检测到漏电电流。

采用这种检测方法的漏电保护器叫做：“电流型漏电保护器”。

电流型漏电保护器还有一种检测方式，将配电变压器中性点接地线穿入互感器的内孔中。

正常时，中性点的电位等于零。

发生漏电时，相线产生的漏电流通过大地回到中性点，使中性点有电流流过，电位上升，对互感器激磁，互感器二次绕组有能量输出。

见图2-4。

这种检测形式适合低压线路和用电设备绝缘阻值高；供电规模较小的低压电网。

但是当三相用电不平衡时，特殊情况下通过大地返回中性点的不平衡电容电流，会使中性点电位上升，漏电保护器产生误动，故采用的不多。

图2-4三、用分立元件组成的漏电断路器电路漏电断路器的漏电控制电路是整机一个组成部分，叫做漏电组件。

除此之外，漏电断路器还有断路器的触头系统、合闸机构、过电流保护组件、电磁脱扣器等装置。

如果没有漏电组件；整机就是一个普通的断路器，俗程空气开关。

㈠简单的分立元件电路图3-1是比较简单的用分立元件组成的漏电控制电路，检测部件零序电流互感器T的铁芯采用非晶钛材料，比坡莫合金造价低，为了使输出信号电压强度达到要求，20安培及以下的小型漏电断路器原边绕组绕2～3匝（20安培以上原边只绕一匝），副边绕组采用双线并绕400匝左右，两个绕组串联后，中间抽头，两个绕组分别与C1、C2并联，形成对50Hz交流工频信号谐振选频，其他频率的信号被吸收入地。

当被保护侧发生较大漏电时，零序电流互感器T副边绕组输出信号电压，正半周由D1导通，负半周时D2导通，分别对可控硅的控制极进行触发，可控硅得到触发电压导通后，脱扣线圈F中有电流流过，拖动主触头K跳闸，被保护侧停电，同时，整个控制电路也失电。

R2是额定漏电动作电流调整电阻，以直接保护人体为例，铭牌上标明“额定漏电动作电流：（IΔn）30mA，一般生产厂家实际整定额定漏电动作值：20～25mA之间跳闸，主要为弥补在不同温度下半导体材料的温度漂移特性。

C3是抗干扰电容，也是延时电容，主要防止有短暂干扰信号电压对可控硅形成误触发，另外，C3容量大小直接影响动作时间，一般用0.47～1μF，延时时间：≤30毫秒。

D3～D6组成全桥整流电路，当可控硅得到触发后，脱扣线圈F中正、负半周的电流全部得以通过，使脱扣线圈F的电磁能量达到最大，缩短了脱扣器的机械动作时间（一般最小需要≤二十毫秒的时间）。

这样，有效的保证了整机动作时间＜0.1秒（100毫秒），这个硬指标。

R1是压敏电阻，它的特性是；当两端电压低于它本身的敏感电压值时，它的电阻呈无穷大的状态，当两端电压高于它本身的敏感电压值时，它导通，这时它的电阻很小，几乎呈短路状态，短时间内能承受较大的浪涌电流。

在这里其作用主要是吸收低压电网中存在的高次谐波和高频冲击波干扰电压，避免其对整个漏电控制电路的威胁，没有它，漏电断路器会频繁出现可控硅软击穿；导致频繁的误动作。

压敏电阻导通时通过本身最大电流的能力，叫做：通流容量，在漏电断路器控制电路中一般选用MY21-470型，敏感电压值为470伏。

K1和R组成了漏电断路器的试验装置，当K1闭合时，电流从零序电流互感器下面（被保护侧）的相线A出发，经过电阻R限流再经K1回到零序电流互感器上面的电源侧零线N，因此，这部分电流产生的电动势在零序电流互感器内不能互相抵消，模拟了一个突变量的漏电电流，对零序电流互感器激磁，副边绕组输出信号电压，可控硅触发导通，漏电断路器跳闸。

这个突变量的模拟漏电电流强度，按GB6829-95国标要求，应该是2.5 IΔn，既2.5倍的额定漏电动作电流。

该试验装置是为了让用户或电管人员定期检验漏电断路器是否正常所用，一般10～20天按动一次。

图3-1电路的缺点是；在遭受雷击中压敏电阻R1导通，因自身通流容量有限而损坏。

㈡、有简单防雷击功能的漏电断路器电路图3-2所示电路具有简单的防雷击性能，与图3—1电路基本相似，所不同的是；零序电流互感器的输出电路和压敏电阻在电路中的设置。

零序电流互感器铁芯用坡莫合金材料，副边只有一个绕组，输出信号电压的正半周直接触发可控硅控制极，负半周经过D6整流后触发可控硅控制极，形成全波触发，这种检测输入电路与防雷击性能无关。