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漏電保護器的原理和構造

漏電電流動作保護器簡稱漏電保護器,又叫漏電保護開關,主要是用來在設備發生漏電故障時以及對有致命危險的人身觸電進行保護。
  漏電保護在電氣安全領域尚屬比較新的技術。近三十年來,隨著電子技術的發展,高靈敏度、快速動作型漏電保護裝置獲得了極大的發展。德國、法國、英國、美國、日本等國乃至國際電工委員會都先后建立和修訂了漏電保護裝置的產品標準及其關聯標準和法規。在我國漏電保護裝置生產廠家眾多,產品品種繁多,國家制訂了國家標準《漏電電流動作保護器》(GB6829-86),該標準對漏電保護器的特性、分類、工作條件和安裝條件、結構與性能要求、試驗方法、檢驗規則等方面作出了明確的規定。
  漏電保護器的原理和構造
  漏電保護器在反應觸電和漏電保護方面具有高靈敏性和動作快速性,這是其他保護電器,如熔斷器、自動開關等無法比擬的。自動開關和熔斷器正常時要通過負荷電流,他們的動作保護值要避越正常負荷電流來整定,因此他們的主要作用是用來切斷系統的相間短路故障(有的自動開關還具有過載保護功能)。而漏電保護器是利用系統的剩余電流反應和動作,正常運行時系統的剩余電流幾乎為零,故它的動作整定值可以整定得很小(一般為mA級),當系統發生人身觸電或設備外殼帶電時,出現較大的剩余電流,漏電保護器則通過檢測和處理這個剩余電流后可靠地動作,切斷電源。
  那么漏電保護器是如何起到保護作用呢?
  我們知道,電氣設備漏電時,將呈現異常的電流或電壓信號,漏電保護器通過檢測、處理此異常電流或電壓信號,促使執行機構動作。我們把根據故障電流動作的漏電保護器叫電流型漏電保護器,根據故障電壓動作的漏電保護器叫電壓型漏電保護器。由于電壓型漏電保護器結構復雜,受外界干擾動作特性穩定性差,制造成本高,現已基本淘汰。目前國內外漏電保護器的研究和應用均以電流型漏電保護器為主導地位。
  電流型漏電保護器是以電路中零序電流的一部分(通常稱為殘余電流)作為動作信號,且多以電子元件作為中間機構,靈敏度高,功能齊全,因此這種保護裝置得到越來越廣泛的應用。電流型漏電保護器的構成分四部分:
   1. 檢測元件:檢測元件可以說是一個零序電流互感器。被保護的相線、中性線穿過環形鐵心,構成了互感器的一次線圈N1,纏繞在環形鐵芯上的繞組構成了互感器的二次線圈N2,如果沒有漏電發生,這時流過相線、中性線的電流向量和等于零,因此在N2上也不能產生相應的感應電動勢。如果發生了漏電,相線、中性線的電流向量和不等于零,就使#$上產生感應電動勢,這個信號就會被送到中間環節進行進一步的處理。
   2. 中間環節:中間環節通常包括放大器、比較器、脫扣器,當中間環節為電子式時,中間環節還要輔助電源來提供電子電路工作所需的電源。中間環節的作用就是對來自零序互感器的漏電信號進行放大和處理,并輸出到執行機構。
   3. 執行機構:該結構用于接收中間環節的指令信號,實施動作,自動切斷故障處的電源。
   4. 試驗裝置:由于漏電保護器是一個保護裝置,因此應定期檢查其是否完好、可靠。試驗裝置就是通過試驗按鈕和限流電阻的串聯,模擬漏電路徑,以檢查裝置能否正常動作。

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