淺析漏電保護器的原理與使用

【摘 要】本文著重闡述了漏電保護器的重要作用、工作原理、使用范圍及注意事項，同時也指出了今后建筑電氣安全保護方面的發展趨勢。

【關鍵詞】漏電保護器；原理與使用

隨著改革開放不斷深入發展，多種多樣的電氣設備（如電冰箱、洗衣機、電視機、空調、電飯煲、微波爐等）越來越多地進入千家萬戶。因此，漏電保護作為防止低壓觸電傷亡事故的后備保護，已被廣泛地應用在低壓配電系統中。

1.漏電保護器安裝的必要性

保護接零一般采用TN-C-S系統或TN-S系統，也就是在電源入戶之前將零線重復接地，且重復接地電阻≤10Ω。而在進戶之后，工作零線N與保護零線PE則須分開。如果發生相線碰殼故障時，短路電流則經零線和接地極構成閉合回路。這時零線阻抗很小，短路電流很大，足以使安裝在線路上的熔斷器或其他過流保護裝置動作，從而切斷電源回路，達到安全保護的目的。

但是，TN-C-S系統只能對用電設備的外殼在帶電時起到保護作用，而對相地短路的情況則不能起到保護作用。因為相地短路時，短路電流經過設備→地面→電源中性點，接觸電阻很大，而短路電流很小，不足以使熔斷器、斷路器動作，切斷電路，卻能使故障引發的電弧火花持續很長時間，甚至著火。

因此，安裝漏電保護器就成為在建筑電氣設計、施工中的一種有效的觸電或漏電保護手段。另外，在居民住宅中安裝漏電保護器，也是當今我國按照國標GB6829295 標準要求，進行設計與施工的需要。

當設備絕緣損壞、漏電或人觸及帶電體時，主回路中各相電流的相量和不再為零。故障電流在零序電流互感器的環形鐵芯中產生磁通，導致二次側感應電壓迫使脫扣線圈勵磁，強令主開關跳閘，切斷供電回路。

由此可知，電流型漏電保護器是基于基爾霍夫第一定律：流入電路中任一節點的復電流代數和等于零，即∑I=0。

2.漏電保護器的作用及使用范圍

2.1漏電保護器具有動作靈敏，切斷時間迅速的性能

在建筑電氣設計施工中只要合理選用和正確安裝，對保護人身安全和防止設備損壞，以及預防火焰將會有明顯的作用。

（1）當人體直接觸及220V帶電體時，漏電保護器迅速以0.1秒的時間快速切斷電路。這時流過人體（一般人體電阻為1000Ω左右）的觸電電流為220/1000=220（mA），其電擊能量為：220（mA）×0.1（S）=22mA·S < 30mA·S。目前我國現行規定：對人體安全的電擊能量為：1·T= 30mA·S，可以明顯看出，當人們一旦觸及220V帶電體時，漏電保護器會在0.1秒時間內迅速作出反應，而不致出現生命危險。

（2）在TN-C-S 或TN-S系統中，未裝漏電保護器時，如果發生接地故障情況，設備外殼會產生對人身有危險的接觸電壓；當裝有漏電保護器之后，即使發生了接地故障，接觸電壓在還沒有達到危及人身生命時，漏電保護器就會立即切斷電源回路。其理由是：在住宅建筑電氣設計時，設計者已為用戶所安裝的漏電保護器選擇了額定動作電流小于或等于30mA，動作時間為0.1秒。當發生接地故障時，只要有漏電電流產生，就會在漏電電流小于或等于30mA時，漏電保護器就立刻動作，切斷了電源回路。同時，30mA的電流在0.1秒時間內作用于人體不會危及生命安全。

（3）安裝漏電保護器對配電線路的絕緣水平起到監察作用。如果設備出現碰殼故障或絕緣損壞，就會有漏電電流產生。當漏電電流達到漏電保護器的額定動作電流時，將立即動作切斷電源回路。也就是說，在人尚未觸及故障設備危險的接觸電壓之前，就已經將故障線路切斷了。從而提前避免了觸電死亡及火災事故的發生。

（4）一旦出現發生接地故障時，由于切斷故障線路因素不是依靠過電流保護，而是依靠漏電保護。再則，漏電保護的額定動作電流數值很小，與過電流相比，相差1000倍～10000倍。

因此，出現在設備外殼的接觸電壓也很低，一般小于50V，大大提高了安全性。

2.2漏電保護器的使用場所

（1）手持式及移動式用電設備。

（2）建筑施工工地的用電設備。

（3）用于環境特別惡劣或潮濕場所。

（4）住宅建筑每戶的進線開關或插座專用回路。

（5）由TT系統供電的用電設備。

（6）與人體直接接觸的醫用電氣設備（但急救和手術用電設備等除外）。

3.漏電保護器使用時應注意事項

（1）漏電保護器適用于電源中性點直接接地或經過電阻、電抗接地的低壓配電系統；對于電源中性點不接地的系統，則不宜采用漏電保護器。

（2）必須確保漏電保護器的額定電壓、額定電流、短路通斷能力、漏電動作電流以及漏電動作時間等是否符合要求。

（3）接零保護線（PE） 不準通過零序電流互感器。

（4）工作零線不能就近接線，單相負載不能在漏電保護器兩端跨接。

（5）漏電保護器后面的工作零線不能重復接地。

（6）每月至少對漏電保護器用試驗按鈕試驗一次，每當保護器動作，就應試驗一次。停用的漏電保護器使用前應試驗一次。

（7）漏電保護器故障后應及時更換，并有專業人員修理。

4.結論

要使安裝的漏電保護器發揮應有的保護作用，就必須加強對電網的運行管理，各級電力部門應重視這項工作。每臺漏電總保護器的安裝投運，都應明確運行責任人，配備試跳運行記錄，正確記錄投運試驗情況、定期試跳情況、運行中跳閘情況、恢復送電時間、故障原因等。

【參考文獻】

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[2]周鴻昌.配電系統的安全用電與漏電保護[J].建筑電氣，1993（1）.