限壓保護(hù)器和漏電保護(hù)器聯(lián)動保護(hù)研究

王海星+王徑迤+程曙光

摘 要 漏電保護(hù)器和限壓保護(hù)器都是現(xiàn)今電力行業(yè)應(yīng)用最廣泛的保護(hù)元件，當(dāng)電力設(shè)備出現(xiàn)漏電事故時(shí)，其能有效保護(hù)試驗(yàn)儀器和人員的安全。文章以漏電保護(hù)器和限壓保護(hù)器的基本原理為基礎(chǔ)，將特性功能進(jìn)行融合，使其更有效的發(fā)揮了其保護(hù)作用。

關(guān)鍵詞 漏電保護(hù)器；限壓保護(hù)器；融合

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

我國生產(chǎn)的漏電保護(hù)器絕大部分為電子式的（根據(jù)動作方式劃分的），約占漏電保護(hù)器總產(chǎn)量的90%左右。電磁式漏電保護(hù)器因制造成本高、價(jià)格貴，使用量較少，目前僅占10%左右。隨著工業(yè)科技的快速發(fā)展，漏電保護(hù)器從材質(zhì)到功能都有著突飛猛進(jìn)的發(fā)展態(tài)勢。外殼采用高強(qiáng)度的工程塑料，外形輕巧美觀，體積小，以及高頻防雷技術(shù)、LED數(shù)碼顯示、自動換擋功能、用戶自行設(shè)定功能和溫控功能甚至有些還預(yù)留了通訊接口等智能化、集成化和人性化科技的運(yùn)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(hù)作用。

對于電力系統(tǒng)高壓交接試驗(yàn)而言，由于試驗(yàn)場所的不確定，造成大量使用臨時(shí)電源的情況。每個(gè)臨時(shí)電源的情況不同，其電能質(zhì)量也參差不齊，由此經(jīng)常會造成試驗(yàn)儀器的損壞。當(dāng)電源電壓高出一定值時(shí)，會對測量儀器造成更為嚴(yán)重的損害，同時(shí)威脅試驗(yàn)者的人身安全（220 V錯(cuò)接380 V等各種原因）。因此，我們將漏電保護(hù)器和限壓保護(hù)器功能相結(jié)合。當(dāng)電源電壓超過設(shè)定值時(shí)，保護(hù)裝置會立即動作，將負(fù)載電路從主回路中切出，防止因電源電壓升高對儀器設(shè)備及人員造成的損壞。

1 漏電保護(hù)器基本原理

漏電保護(hù)器主要由零序電流互感器、電子電路、主開關(guān)以及試驗(yàn)機(jī)構(gòu)等幾個(gè)部分組成，詳見圖1。

圖1 漏電保護(hù)器基本原理示意圖

當(dāng)使用的電路處于正常工作狀態(tài)，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(yīng)電流，漏電保護(hù)器不會跳負(fù)荷。當(dāng)有電流泄漏情況出現(xiàn)或者存在人員的觸電情況時(shí)，局部電路會對地短路，從而產(chǎn)生對地漏電流。這時(shí)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(yīng)產(chǎn)生了漏電流。這時(shí)零序電流互感器鐵芯中的存在了交變的磁通量，二次側(cè)也相應(yīng)產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢。信號經(jīng)放大器放大，再通過比較器進(jìn)行比較，一旦滿足動作條件，則脫扣線圈通電，驅(qū)動主開關(guān)GF自動跳閘。

根據(jù)漏電保護(hù)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(dāng)電源電壓的升高沒有造成漏電流或漏電流的大小達(dá)不到保護(hù)動作整定值時(shí)，漏電保護(hù)器就存在保護(hù)的盲區(qū)。

2 限壓保護(hù)器基本原理

限壓保護(hù)器是一種具有顯著非歐姆導(dǎo)體性質(zhì)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(dāng)過電壓出現(xiàn)時(shí)，電阻可以將電壓鉗位到一個(gè)相對固定的電壓值；當(dāng)過電壓超過一定值，電阻值會大幅變小從而導(dǎo)致電路導(dǎo)通。

限壓保護(hù)器廣泛的被應(yīng)用在電子線路中，來防護(hù)因?yàn)殡娏?yīng)系統(tǒng)的暫態(tài)電壓突波所可能對電路的傷害。當(dāng)高壓來到時(shí)，限壓保護(hù)器的電阻降低而將電流予以分流，因而保護(hù)了敏感的電子元件。

3 漏電保護(hù)器和限壓保護(hù)器的功能融合

根據(jù)限壓保護(hù)器的特性，將其加入到漏電保護(hù)器內(nèi)部電路中，當(dāng)電源電壓超過設(shè)定值時(shí)，跳閘回路動作，由此防止因電壓突然提高，而對試驗(yàn)儀器造成損壞。

圖2 漏電保護(hù)器和限壓保護(hù)器的融合

這樣將限壓保護(hù)器作為一個(gè)補(bǔ)充的保護(hù)裝置，與動作繼電器并聯(lián)在一起。如圖2漏電保護(hù)器和限壓保護(hù)器的融合所示。此方法通過改變限壓保護(hù)器電壓值，使電源電壓達(dá)到250-260V時(shí)保護(hù)裝置動作，即不影響漏電保護(hù)器的保護(hù)功能，又能實(shí)現(xiàn)對過電壓情況的保護(hù)。

4 聯(lián)動保護(hù)時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)

1）漏電保護(hù)器保護(hù)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(gè)不平衡電流使漏電保護(hù)器產(chǎn)生誤動作。

2）工作中性線不能進(jìn)行重復(fù)接地。重復(fù)接地時(shí)，在正常工作情況下，工作電流的一部分經(jīng)由重復(fù)接地回到電源中性點(diǎn)，在電流互感器中會出現(xiàn)不平衡電流。 當(dāng)不平衡電流達(dá)到一定值時(shí)，漏電保護(hù)器便產(chǎn)生誤動作。

漏電保護(hù)器安裝時(shí)，必須嚴(yán)格區(qū)分中性線和保護(hù)線。經(jīng)過漏電保護(hù)器的中性線不得作為保護(hù)線。并且漏電保護(hù)器后面的工作中性線N與保護(hù)線（PE）不能合并為一體。

標(biāo)有電源側(cè)和負(fù)荷側(cè)的漏電保護(hù)器不得接反。

5 結(jié)論

漏電保護(hù)器和限壓保護(hù)器的融合將漏電保護(hù)功能和過電壓保護(hù)功能完美的結(jié)合到了一起，從而加強(qiáng)了試驗(yàn)儀器和人身的安全。同時(shí)，這對于研究漏電保護(hù)器的合理選型和正確使用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)

[1]邱生.漏電保護(hù)器的現(xiàn)場使用和注意事項(xiàng)[J].電工電氣，2010.

[2]林立.漏電保護(hù)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(hù)器的研究[D].河北工業(yè)大學(xué)，2006.

作者簡介

王海星（1989-），男，天津人，本科，從事設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督工作。endprint

摘 要 漏電保護(hù)器和限壓保護(hù)器都是現(xiàn)今電力行業(yè)應(yīng)用最廣泛的保護(hù)元件，當(dāng)電力設(shè)備出現(xiàn)漏電事故時(shí)，其能有效保護(hù)試驗(yàn)儀器和人員的安全。文章以漏電保護(hù)器和限壓保護(hù)器的基本原理為基礎(chǔ)，將特性功能進(jìn)行融合，使其更有效的發(fā)揮了其保護(hù)作用。

關(guān)鍵詞 漏電保護(hù)器；限壓保護(hù)器；融合

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

我國生產(chǎn)的漏電保護(hù)器絕大部分為電子式的（根據(jù)動作方式劃分的），約占漏電保護(hù)器總產(chǎn)量的90%左右。電磁式漏電保護(hù)器因制造成本高、價(jià)格貴，使用量較少，目前僅占10%左右。隨著工業(yè)科技的快速發(fā)展，漏電保護(hù)器從材質(zhì)到功能都有著突飛猛進(jìn)的發(fā)展態(tài)勢。外殼采用高強(qiáng)度的工程塑料，外形輕巧美觀，體積小，以及高頻防雷技術(shù)、LED數(shù)碼顯示、自動換擋功能、用戶自行設(shè)定功能和溫控功能甚至有些還預(yù)留了通訊接口等智能化、集成化和人性化科技的運(yùn)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(hù)作用。

對于電力系統(tǒng)高壓交接試驗(yàn)而言，由于試驗(yàn)場所的不確定，造成大量使用臨時(shí)電源的情況。每個(gè)臨時(shí)電源的情況不同，其電能質(zhì)量也參差不齊，由此經(jīng)常會造成試驗(yàn)儀器的損壞。當(dāng)電源電壓高出一定值時(shí)，會對測量儀器造成更為嚴(yán)重的損害，同時(shí)威脅試驗(yàn)者的人身安全（220 V錯(cuò)接380 V等各種原因）。因此，我們將漏電保護(hù)器和限壓保護(hù)器功能相結(jié)合。當(dāng)電源電壓超過設(shè)定值時(shí)，保護(hù)裝置會立即動作，將負(fù)載電路從主回路中切出，防止因電源電壓升高對儀器設(shè)備及人員造成的損壞。

1 漏電保護(hù)器基本原理

漏電保護(hù)器主要由零序電流互感器、電子電路、主開關(guān)以及試驗(yàn)機(jī)構(gòu)等幾個(gè)部分組成，詳見圖1。

圖1 漏電保護(hù)器基本原理示意圖

當(dāng)使用的電路處于正常工作狀態(tài)，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(yīng)電流，漏電保護(hù)器不會跳負(fù)荷。當(dāng)有電流泄漏情況出現(xiàn)或者存在人員的觸電情況時(shí)，局部電路會對地短路，從而產(chǎn)生對地漏電流。這時(shí)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(yīng)產(chǎn)生了漏電流。這時(shí)零序電流互感器鐵芯中的存在了交變的磁通量，二次側(cè)也相應(yīng)產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢。信號經(jīng)放大器放大，再通過比較器進(jìn)行比較，一旦滿足動作條件，則脫扣線圈通電，驅(qū)動主開關(guān)GF自動跳閘。

根據(jù)漏電保護(hù)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(dāng)電源電壓的升高沒有造成漏電流或漏電流的大小達(dá)不到保護(hù)動作整定值時(shí)，漏電保護(hù)器就存在保護(hù)的盲區(qū)。

2 限壓保護(hù)器基本原理

限壓保護(hù)器是一種具有顯著非歐姆導(dǎo)體性質(zhì)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(dāng)過電壓出現(xiàn)時(shí)，電阻可以將電壓鉗位到一個(gè)相對固定的電壓值；當(dāng)過電壓超過一定值，電阻值會大幅變小從而導(dǎo)致電路導(dǎo)通。

限壓保護(hù)器廣泛的被應(yīng)用在電子線路中，來防護(hù)因?yàn)殡娏?yīng)系統(tǒng)的暫態(tài)電壓突波所可能對電路的傷害。當(dāng)高壓來到時(shí)，限壓保護(hù)器的電阻降低而將電流予以分流，因而保護(hù)了敏感的電子元件。

3 漏電保護(hù)器和限壓保護(hù)器的功能融合

根據(jù)限壓保護(hù)器的特性，將其加入到漏電保護(hù)器內(nèi)部電路中，當(dāng)電源電壓超過設(shè)定值時(shí)，跳閘回路動作，由此防止因電壓突然提高，而對試驗(yàn)儀器造成損壞。

圖2 漏電保護(hù)器和限壓保護(hù)器的融合

這樣將限壓保護(hù)器作為一個(gè)補(bǔ)充的保護(hù)裝置，與動作繼電器并聯(lián)在一起。如圖2漏電保護(hù)器和限壓保護(hù)器的融合所示。此方法通過改變限壓保護(hù)器電壓值，使電源電壓達(dá)到250-260V時(shí)保護(hù)裝置動作，即不影響漏電保護(hù)器的保護(hù)功能，又能實(shí)現(xiàn)對過電壓情況的保護(hù)。

4 聯(lián)動保護(hù)時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)

1）漏電保護(hù)器保護(hù)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(gè)不平衡電流使漏電保護(hù)器產(chǎn)生誤動作。

2）工作中性線不能進(jìn)行重復(fù)接地。重復(fù)接地時(shí)，在正常工作情況下，工作電流的一部分經(jīng)由重復(fù)接地回到電源中性點(diǎn)，在電流互感器中會出現(xiàn)不平衡電流。 當(dāng)不平衡電流達(dá)到一定值時(shí)，漏電保護(hù)器便產(chǎn)生誤動作。

漏電保護(hù)器安裝時(shí)，必須嚴(yán)格區(qū)分中性線和保護(hù)線。經(jīng)過漏電保護(hù)器的中性線不得作為保護(hù)線。并且漏電保護(hù)器后面的工作中性線N與保護(hù)線（PE）不能合并為一體。

標(biāo)有電源側(cè)和負(fù)荷側(cè)的漏電保護(hù)器不得接反。

5 結(jié)論

漏電保護(hù)器和限壓保護(hù)器的融合將漏電保護(hù)功能和過電壓保護(hù)功能完美的結(jié)合到了一起，從而加強(qiáng)了試驗(yàn)儀器和人身的安全。同時(shí)，這對于研究漏電保護(hù)器的合理選型和正確使用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)

[1]邱生.漏電保護(hù)器的現(xiàn)場使用和注意事項(xiàng)[J].電工電氣，2010.

[2]林立.漏電保護(hù)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(hù)器的研究[D].河北工業(yè)大學(xué)，2006.

作者簡介

王海星（1989-），男，天津人，本科，從事設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督工作。endprint

摘 要 漏電保護(hù)器和限壓保護(hù)器都是現(xiàn)今電力行業(yè)應(yīng)用最廣泛的保護(hù)元件，當(dāng)電力設(shè)備出現(xiàn)漏電事故時(shí)，其能有效保護(hù)試驗(yàn)儀器和人員的安全。文章以漏電保護(hù)器和限壓保護(hù)器的基本原理為基礎(chǔ)，將特性功能進(jìn)行融合，使其更有效的發(fā)揮了其保護(hù)作用。

關(guān)鍵詞 漏電保護(hù)器；限壓保護(hù)器；融合

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

我國生產(chǎn)的漏電保護(hù)器絕大部分為電子式的（根據(jù)動作方式劃分的），約占漏電保護(hù)器總產(chǎn)量的90%左右。電磁式漏電保護(hù)器因制造成本高、價(jià)格貴，使用量較少，目前僅占10%左右。隨著工業(yè)科技的快速發(fā)展，漏電保護(hù)器從材質(zhì)到功能都有著突飛猛進(jìn)的發(fā)展態(tài)勢。外殼采用高強(qiáng)度的工程塑料，外形輕巧美觀，體積小，以及高頻防雷技術(shù)、LED數(shù)碼顯示、自動換擋功能、用戶自行設(shè)定功能和溫控功能甚至有些還預(yù)留了通訊接口等智能化、集成化和人性化科技的運(yùn)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(hù)作用。

對于電力系統(tǒng)高壓交接試驗(yàn)而言，由于試驗(yàn)場所的不確定，造成大量使用臨時(shí)電源的情況。每個(gè)臨時(shí)電源的情況不同，其電能質(zhì)量也參差不齊，由此經(jīng)常會造成試驗(yàn)儀器的損壞。當(dāng)電源電壓高出一定值時(shí)，會對測量儀器造成更為嚴(yán)重的損害，同時(shí)威脅試驗(yàn)者的人身安全（220 V錯(cuò)接380 V等各種原因）。因此，我們將漏電保護(hù)器和限壓保護(hù)器功能相結(jié)合。當(dāng)電源電壓超過設(shè)定值時(shí)，保護(hù)裝置會立即動作，將負(fù)載電路從主回路中切出，防止因電源電壓升高對儀器設(shè)備及人員造成的損壞。

1 漏電保護(hù)器基本原理

漏電保護(hù)器主要由零序電流互感器、電子電路、主開關(guān)以及試驗(yàn)機(jī)構(gòu)等幾個(gè)部分組成，詳見圖1。

圖1 漏電保護(hù)器基本原理示意圖

當(dāng)使用的電路處于正常工作狀態(tài)，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(yīng)電流，漏電保護(hù)器不會跳負(fù)荷。當(dāng)有電流泄漏情況出現(xiàn)或者存在人員的觸電情況時(shí)，局部電路會對地短路，從而產(chǎn)生對地漏電流。這時(shí)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(yīng)產(chǎn)生了漏電流。這時(shí)零序電流互感器鐵芯中的存在了交變的磁通量，二次側(cè)也相應(yīng)產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢。信號經(jīng)放大器放大，再通過比較器進(jìn)行比較，一旦滿足動作條件，則脫扣線圈通電，驅(qū)動主開關(guān)GF自動跳閘。

根據(jù)漏電保護(hù)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(dāng)電源電壓的升高沒有造成漏電流或漏電流的大小達(dá)不到保護(hù)動作整定值時(shí)，漏電保護(hù)器就存在保護(hù)的盲區(qū)。

2 限壓保護(hù)器基本原理

限壓保護(hù)器是一種具有顯著非歐姆導(dǎo)體性質(zhì)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(dāng)過電壓出現(xiàn)時(shí)，電阻可以將電壓鉗位到一個(gè)相對固定的電壓值；當(dāng)過電壓超過一定值，電阻值會大幅變小從而導(dǎo)致電路導(dǎo)通。

限壓保護(hù)器廣泛的被應(yīng)用在電子線路中，來防護(hù)因?yàn)殡娏?yīng)系統(tǒng)的暫態(tài)電壓突波所可能對電路的傷害。當(dāng)高壓來到時(shí)，限壓保護(hù)器的電阻降低而將電流予以分流，因而保護(hù)了敏感的電子元件。

3 漏電保護(hù)器和限壓保護(hù)器的功能融合

根據(jù)限壓保護(hù)器的特性，將其加入到漏電保護(hù)器內(nèi)部電路中，當(dāng)電源電壓超過設(shè)定值時(shí)，跳閘回路動作，由此防止因電壓突然提高，而對試驗(yàn)儀器造成損壞。

圖2 漏電保護(hù)器和限壓保護(hù)器的融合

這樣將限壓保護(hù)器作為一個(gè)補(bǔ)充的保護(hù)裝置，與動作繼電器并聯(lián)在一起。如圖2漏電保護(hù)器和限壓保護(hù)器的融合所示。此方法通過改變限壓保護(hù)器電壓值，使電源電壓達(dá)到250-260V時(shí)保護(hù)裝置動作，即不影響漏電保護(hù)器的保護(hù)功能，又能實(shí)現(xiàn)對過電壓情況的保護(hù)。

4 聯(lián)動保護(hù)時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)

1）漏電保護(hù)器保護(hù)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(gè)不平衡電流使漏電保護(hù)器產(chǎn)生誤動作。

2）工作中性線不能進(jìn)行重復(fù)接地。重復(fù)接地時(shí)，在正常工作情況下，工作電流的一部分經(jīng)由重復(fù)接地回到電源中性點(diǎn)，在電流互感器中會出現(xiàn)不平衡電流。 當(dāng)不平衡電流達(dá)到一定值時(shí)，漏電保護(hù)器便產(chǎn)生誤動作。

漏電保護(hù)器安裝時(shí)，必須嚴(yán)格區(qū)分中性線和保護(hù)線。經(jīng)過漏電保護(hù)器的中性線不得作為保護(hù)線。并且漏電保護(hù)器后面的工作中性線N與保護(hù)線（PE）不能合并為一體。

標(biāo)有電源側(cè)和負(fù)荷側(cè)的漏電保護(hù)器不得接反。

5 結(jié)論

漏電保護(hù)器和限壓保護(hù)器的融合將漏電保護(hù)功能和過電壓保護(hù)功能完美的結(jié)合到了一起，從而加強(qiáng)了試驗(yàn)儀器和人身的安全。同時(shí)，這對于研究漏電保護(hù)器的合理選型和正確使用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)

[1]邱生.漏電保護(hù)器的現(xiàn)場使用和注意事項(xiàng)[J].電工電氣，2010.

[2]林立.漏電保護(hù)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(hù)器的研究[D].河北工業(yè)大學(xué)，2006.

作者簡介

王海星（1989-），男，天津人，本科，從事設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督工作。endprint