限壓保護器和漏電保護器聯動保護研究

王海星+王徑迤+程曙光

摘 要 漏電保護器和限壓保護器都是現今電力行業應用最廣泛的保護元件，當電力設備出現漏電事故時，其能有效保護試驗儀器和人員的安全。文章以漏電保護器和限壓保護器的基本原理為基礎，將特性功能進行融合，使其更有效的發揮了其保護作用。

關鍵詞 漏電保護器；限壓保護器；融合

中圖分類號：TM862 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）10-0178-01

我國生產的漏電保護器絕大部分為電子式的（根據動作方式劃分的），約占漏電保護器總產量的90%左右。電磁式漏電保護器因制造成本高、價格貴，使用量較少，目前僅占10%左右。隨著工業科技的快速發展，漏電保護器從材質到功能都有著突飛猛進的發展態勢。外殼采用高強度的工程塑料，外形輕巧美觀，體積小，以及高頻防雷技術、LED數碼顯示、自動換擋功能、用戶自行設定功能和溫控功能甚至有些還預留了通訊接口等智能化、集成化和人性化科技的運用，都大大提高了其誤動和拒動以及人為誤操作的可能性，從而起到很好的保護作用。

對于電力系統高壓交接試驗而言，由于試驗場所的不確定，造成大量使用臨時電源的情況。每個臨時電源的情況不同，其電能質量也參差不齊，由此經常會造成試驗儀器的損壞。當電源電壓高出一定值時，會對測量儀器造成更為嚴重的損害，同時威脅試驗者的人身安全（220 V錯接380 V等各種原因）。因此，我們將漏電保護器和限壓保護器功能相結合。當電源電壓超過設定值時，保護裝置會立即動作，將負載電路從主回路中切出，防止因電源電壓升高對儀器設備及人員造成的損壞。

1 漏電保護器基本原理

漏電保護器主要由零序電流互感器、電子電路、主開關以及試驗機構等幾個部分組成，詳見圖1。

圖1 漏電保護器基本原理示意圖

當使用的電路處于正常工作狀態，由基爾霍夫定律可知，零序電流互感器一次線圈通過的電流總量為0，其鐵芯中通過的總磁通量也為0，零序電流互感器二次線圈中沒有感應電流，漏電保護器不會跳負荷。當有電流泄漏情況出現或者存在人員的觸電情況時，局部電路會對地短路，從而產生對地漏電流。這時通過零序電流互感器一次線圈各相電流總量將不為零，相應產生了漏電流。這時零序電流互感器鐵芯中的存在了交變的磁通量，二次側也相應產生了感應電動勢。信號經放大器放大，再通過比較器進行比較，一旦滿足動作條件，則脫扣線圈通電，驅動主開關GF自動跳閘。

根據漏電保護器基本原理可以看出，其僅能通過漏電流判斷是否存在短路，當電源電壓的升高沒有造成漏電流或漏電流的大小達不到保護動作整定值時，漏電保護器就存在保護的盲區。

2 限壓保護器基本原理

限壓保護器是一種具有顯著非歐姆導體性質的電子元件，電阻值會隨外部電壓而改變，因此它的電流-電壓特性曲線具有顯著的非線性。利用電阻的非線性特性，當過電壓出現時，電阻可以將電壓鉗位到一個相對固定的電壓值；當過電壓超過一定值，電阻值會大幅變小從而導致電路導通。

限壓保護器廣泛的被應用在電子線路中，來防護因為電力供應系統的暫態電壓突波所可能對電路的傷害。當高壓來到時，限壓保護器的電阻降低而將電流予以分流，因而保護了敏感的電子元件。

3 漏電保護器和限壓保護器的功能融合

根據限壓保護器的特性，將其加入到漏電保護器內部電路中，當電源電壓超過設定值時，跳閘回路動作，由此防止因電壓突然提高，而對試驗儀器造成損壞。

圖2 漏電保護器和限壓保護器的融合

這樣將限壓保護器作為一個補充的保護裝置，與動作繼電器并聯在一起。如圖2漏電保護器和限壓保護器的融合所示。此方法通過改變限壓保護器電壓值，使電源電壓達到250-260V時保護裝置動作，即不影響漏電保護器的保護功能，又能實現對過電壓情況的保護。

4 聯動保護時應注意的事項

1）漏電保護器保護線路的工作中性線N要通過零序電流互感器。否則，在接通后，就會有一個不平衡電流使漏電保護器產生誤動作。

2）工作中性線不能進行重復接地。重復接地時，在正常工作情況下，工作電流的一部分經由重復接地回到電源中性點，在電流互感器中會出現不平衡電流。 當不平衡電流達到一定值時，漏電保護器便產生誤動作。

漏電保護器安裝時，必須嚴格區分中性線和保護線。經過漏電保護器的中性線不得作為保護線。并且漏電保護器后面的工作中性線N與保護線（PE）不能合并為一體。

標有電源側和負荷側的漏電保護器不得接反。

5 結論

漏電保護器和限壓保護器的融合將漏電保護功能和過電壓保護功能完美的結合到了一起，從而加強了試驗儀器和人身的安全。同時，這對于研究漏電保護器的合理選型和正確使用具有重要的現實意義。

參考文獻

[1]邱生.漏電保護器的現場使用和注意事項[J].電工電氣，2010.

[2]林立.漏電保護器使用中存在的問題[J].科技信息，2011.

[3]顧俏麗.智能漏電保護器的研究[D].河北工業大學，2006.

作者簡介

王海星（1989-），男，天津人，本科，從事設備質量監督工作。endprint

摘 要 漏電保護器和限壓保護器都是現今電力行業應用最廣泛的保護元件，當電力設備出現漏電事故時，其能有效保護試驗儀器和人員的安全。文章以漏電保護器和限壓保護器的基本原理為基礎，將特性功能進行融合，使其更有效的發揮了其保護作用。

關鍵詞 漏電保護器；限壓保護器；融合

中圖分類號：TM862 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）10-0178-01

我國生產的漏電保護器絕大部分為電子式的（根據動作方式劃分的），約占漏電保護器總產量的90%左右。電磁式漏電保護器因制造成本高、價格貴，使用量較少，目前僅占10%左右。隨著工業科技的快速發展，漏電保護器從材質到功能都有著突飛猛進的發展態勢。外殼采用高強度的工程塑料，外形輕巧美觀，體積小，以及高頻防雷技術、LED數碼顯示、自動換擋功能、用戶自行設定功能和溫控功能甚至有些還預留了通訊接口等智能化、集成化和人性化科技的運用，都大大提高了其誤動和拒動以及人為誤操作的可能性，從而起到很好的保護作用。

對于電力系統高壓交接試驗而言，由于試驗場所的不確定，造成大量使用臨時電源的情況。每個臨時電源的情況不同，其電能質量也參差不齊，由此經常會造成試驗儀器的損壞。當電源電壓高出一定值時，會對測量儀器造成更為嚴重的損害，同時威脅試驗者的人身安全（220 V錯接380 V等各種原因）。因此，我們將漏電保護器和限壓保護器功能相結合。當電源電壓超過設定值時，保護裝置會立即動作，將負載電路從主回路中切出，防止因電源電壓升高對儀器設備及人員造成的損壞。

1 漏電保護器基本原理

漏電保護器主要由零序電流互感器、電子電路、主開關以及試驗機構等幾個部分組成，詳見圖1。

圖1 漏電保護器基本原理示意圖

當使用的電路處于正常工作狀態，由基爾霍夫定律可知，零序電流互感器一次線圈通過的電流總量為0，其鐵芯中通過的總磁通量也為0，零序電流互感器二次線圈中沒有感應電流，漏電保護器不會跳負荷。當有電流泄漏情況出現或者存在人員的觸電情況時，局部電路會對地短路，從而產生對地漏電流。這時通過零序電流互感器一次線圈各相電流總量將不為零，相應產生了漏電流。這時零序電流互感器鐵芯中的存在了交變的磁通量，二次側也相應產生了感應電動勢。信號經放大器放大，再通過比較器進行比較，一旦滿足動作條件，則脫扣線圈通電，驅動主開關GF自動跳閘。

根據漏電保護器基本原理可以看出，其僅能通過漏電流判斷是否存在短路，當電源電壓的升高沒有造成漏電流或漏電流的大小達不到保護動作整定值時，漏電保護器就存在保護的盲區。

2 限壓保護器基本原理

限壓保護器是一種具有顯著非歐姆導體性質的電子元件，電阻值會隨外部電壓而改變，因此它的電流-電壓特性曲線具有顯著的非線性。利用電阻的非線性特性，當過電壓出現時，電阻可以將電壓鉗位到一個相對固定的電壓值；當過電壓超過一定值，電阻值會大幅變小從而導致電路導通。

限壓保護器廣泛的被應用在電子線路中，來防護因為電力供應系統的暫態電壓突波所可能對電路的傷害。當高壓來到時，限壓保護器的電阻降低而將電流予以分流，因而保護了敏感的電子元件。

3 漏電保護器和限壓保護器的功能融合

根據限壓保護器的特性，將其加入到漏電保護器內部電路中，當電源電壓超過設定值時，跳閘回路動作，由此防止因電壓突然提高，而對試驗儀器造成損壞。

圖2 漏電保護器和限壓保護器的融合

這樣將限壓保護器作為一個補充的保護裝置，與動作繼電器并聯在一起。如圖2漏電保護器和限壓保護器的融合所示。此方法通過改變限壓保護器電壓值，使電源電壓達到250-260V時保護裝置動作，即不影響漏電保護器的保護功能，又能實現對過電壓情況的保護。

4 聯動保護時應注意的事項

1）漏電保護器保護線路的工作中性線N要通過零序電流互感器。否則，在接通后，就會有一個不平衡電流使漏電保護器產生誤動作。

2）工作中性線不能進行重復接地。重復接地時，在正常工作情況下，工作電流的一部分經由重復接地回到電源中性點，在電流互感器中會出現不平衡電流。 當不平衡電流達到一定值時，漏電保護器便產生誤動作。

漏電保護器安裝時，必須嚴格區分中性線和保護線。經過漏電保護器的中性線不得作為保護線。并且漏電保護器后面的工作中性線N與保護線（PE）不能合并為一體。

標有電源側和負荷側的漏電保護器不得接反。

5 結論

漏電保護器和限壓保護器的融合將漏電保護功能和過電壓保護功能完美的結合到了一起，從而加強了試驗儀器和人身的安全。同時，這對于研究漏電保護器的合理選型和正確使用具有重要的現實意義。

參考文獻

[1]邱生.漏電保護器的現場使用和注意事項[J].電工電氣，2010.

[2]林立.漏電保護器使用中存在的問題[J].科技信息，2011.

[3]顧俏麗.智能漏電保護器的研究[D].河北工業大學，2006.

作者簡介

王海星（1989-），男，天津人，本科，從事設備質量監督工作。endprint

摘 要 漏電保護器和限壓保護器都是現今電力行業應用最廣泛的保護元件，當電力設備出現漏電事故時，其能有效保護試驗儀器和人員的安全。文章以漏電保護器和限壓保護器的基本原理為基礎，將特性功能進行融合，使其更有效的發揮了其保護作用。

關鍵詞 漏電保護器；限壓保護器；融合

中圖分類號：TM862 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）10-0178-01

我國生產的漏電保護器絕大部分為電子式的（根據動作方式劃分的），約占漏電保護器總產量的90%左右。電磁式漏電保護器因制造成本高、價格貴，使用量較少，目前僅占10%左右。隨著工業科技的快速發展，漏電保護器從材質到功能都有著突飛猛進的發展態勢。外殼采用高強度的工程塑料，外形輕巧美觀，體積小，以及高頻防雷技術、LED數碼顯示、自動換擋功能、用戶自行設定功能和溫控功能甚至有些還預留了通訊接口等智能化、集成化和人性化科技的運用，都大大提高了其誤動和拒動以及人為誤操作的可能性，從而起到很好的保護作用。

對于電力系統高壓交接試驗而言，由于試驗場所的不確定，造成大量使用臨時電源的情況。每個臨時電源的情況不同，其電能質量也參差不齊，由此經常會造成試驗儀器的損壞。當電源電壓高出一定值時，會對測量儀器造成更為嚴重的損害，同時威脅試驗者的人身安全（220 V錯接380 V等各種原因）。因此，我們將漏電保護器和限壓保護器功能相結合。當電源電壓超過設定值時，保護裝置會立即動作，將負載電路從主回路中切出，防止因電源電壓升高對儀器設備及人員造成的損壞。

1 漏電保護器基本原理

漏電保護器主要由零序電流互感器、電子電路、主開關以及試驗機構等幾個部分組成，詳見圖1。

圖1 漏電保護器基本原理示意圖

當使用的電路處于正常工作狀態，由基爾霍夫定律可知，零序電流互感器一次線圈通過的電流總量為0，其鐵芯中通過的總磁通量也為0，零序電流互感器二次線圈中沒有感應電流，漏電保護器不會跳負荷。當有電流泄漏情況出現或者存在人員的觸電情況時，局部電路會對地短路，從而產生對地漏電流。這時通過零序電流互感器一次線圈各相電流總量將不為零，相應產生了漏電流。這時零序電流互感器鐵芯中的存在了交變的磁通量，二次側也相應產生了感應電動勢。信號經放大器放大，再通過比較器進行比較，一旦滿足動作條件，則脫扣線圈通電，驅動主開關GF自動跳閘。

根據漏電保護器基本原理可以看出，其僅能通過漏電流判斷是否存在短路，當電源電壓的升高沒有造成漏電流或漏電流的大小達不到保護動作整定值時，漏電保護器就存在保護的盲區。

2 限壓保護器基本原理

限壓保護器是一種具有顯著非歐姆導體性質的電子元件，電阻值會隨外部電壓而改變，因此它的電流-電壓特性曲線具有顯著的非線性。利用電阻的非線性特性，當過電壓出現時，電阻可以將電壓鉗位到一個相對固定的電壓值；當過電壓超過一定值，電阻值會大幅變小從而導致電路導通。

限壓保護器廣泛的被應用在電子線路中，來防護因為電力供應系統的暫態電壓突波所可能對電路的傷害。當高壓來到時，限壓保護器的電阻降低而將電流予以分流，因而保護了敏感的電子元件。

3 漏電保護器和限壓保護器的功能融合

根據限壓保護器的特性，將其加入到漏電保護器內部電路中，當電源電壓超過設定值時，跳閘回路動作，由此防止因電壓突然提高，而對試驗儀器造成損壞。

圖2 漏電保護器和限壓保護器的融合

這樣將限壓保護器作為一個補充的保護裝置，與動作繼電器并聯在一起。如圖2漏電保護器和限壓保護器的融合所示。此方法通過改變限壓保護器電壓值，使電源電壓達到250-260V時保護裝置動作，即不影響漏電保護器的保護功能，又能實現對過電壓情況的保護。

4 聯動保護時應注意的事項

1）漏電保護器保護線路的工作中性線N要通過零序電流互感器。否則，在接通后，就會有一個不平衡電流使漏電保護器產生誤動作。

2）工作中性線不能進行重復接地。重復接地時，在正常工作情況下，工作電流的一部分經由重復接地回到電源中性點，在電流互感器中會出現不平衡電流。 當不平衡電流達到一定值時，漏電保護器便產生誤動作。

漏電保護器安裝時，必須嚴格區分中性線和保護線。經過漏電保護器的中性線不得作為保護線。并且漏電保護器后面的工作中性線N與保護線（PE）不能合并為一體。

標有電源側和負荷側的漏電保護器不得接反。

5 結論

漏電保護器和限壓保護器的融合將漏電保護功能和過電壓保護功能完美的結合到了一起，從而加強了試驗儀器和人身的安全。同時，這對于研究漏電保護器的合理選型和正確使用具有重要的現實意義。

參考文獻

[1]邱生.漏電保護器的現場使用和注意事項[J].電工電氣，2010.

[2]林立.漏電保護器使用中存在的問題[J].科技信息，2011.

[3]顧俏麗.智能漏電保護器的研究[D].河北工業大學，2006.

作者簡介

王海星（1989-），男，天津人，本科，從事設備質量監督工作。endprint