漏電保護器的工作原理和相關應用

2021-03-29 07:08:40 字數 2426 閱讀 7644

摘要:漏電保護器,簡稱漏電開關,又叫漏電斷路器,主要是用來在裝置發生漏電故障時以及對有致命危險的人身觸點保護,具有過載和短路保護功能,可用來保護線路或電動機的過載和短路,亦可在正常情況下作為線路的不頻繁轉換啟動之用。[1, 2]本文就漏電保護器的工作原理及應用作簡要介紹。

1.1漏電保護器的構成

漏電保護器主要包括檢測元件(零序電流互感器)、中間環節(包括放大器比較器脫扣器等)、執行元件(主開關)以及試驗元件等幾個部分。(如圖一)

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。由於電壓型漏電保護器結構複雜, 受外界干擾動作特性穩定性差, 製造成本高, 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(通常稱為殘餘電流)作為動作訊號, 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。漏電保護器主要包括檢測元件(零序電流互感器)、中間環節、執行元件(主開關)以及試驗元件等幾個部分。

1.檢測元件:檢測元件可以說是乙個零序電流互感器。

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於零, 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於零, 就使n2上產生感應電動勢, 這個訊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訊號進行放大和處理, 並輸出到執行機構。

3.執行機構:該結構用於接收中間環節的指令訊號, 實施動作, 自動切斷故障處的電源。

4.試驗裝置: 由於漏電保護器是乙個保護裝置, 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。

下面就漏電保護器在供電系統中的工作原理簡要介紹一下。

圖2是三相四線制供電系統的漏電保護器工作原理示意圖。ta為零序電流互感器, gf為主開關, tl為主開關的分勵脫扣器線圈。在被保護電路工作正常, 沒有發生漏電或觸電的情況下, 由克希荷夫定律可知, 通過ta一次側的電流相量和等於零, 即:

這使得ta鐵心中的磁通的相量和也為零, 即:

這樣ta的二次側不產生感應電動勢, 漏電保護器不動作, 系統保持正常供電。當被保護電路發生漏電或有人觸電時, 由於漏電電流的存在, 通過ta一次側各相電流的相量和不再等於零,產生了漏電電流ik。

這使得ta鐵心中的磁通相量和也不等於零, 即:

在鐵心中出現了交變磁通。在交變磁通作用下, tl二次側線圈就有感應電動勢產生, 此漏電訊號經中間環節進行處理和比較, 當達到預定值時, 使主開關分勵脫扣器線圈tl通電, 驅動主開關gf自動跳閘, 切斷故障電路,從而實現保護。

用於單相迴路及三相三線制的漏電保護器的工作原理與此相同,不贅述。[3]

(1)漏電保護器安裝無腐蝕性氣體、無**危險的場所,並注意防潮、防塵、防震、防陽光之曬。

(2)漏電保護器的安裝位置應避免鄰近到縣、電氣裝置的磁場干擾。

(3)漏電保護器使用穿心式零序電流互感器時,各相一次導線安設在一起過互感器。並在兩端部保護適當距離後才分開,以防保護器在正常條件下誤動作。

(4)組合式保護器的外部連線控制線應採用銅導線截面積應小於1.5mm^2

(5)組合式保護器的漏電繼電器宜裝在配電盤正面,距離地面一般為800~150

(1)全負荷合閘開關三次,不得有誤動作

(2)用試驗按鈕試驗三次,應正常動作

(3)逐項用試驗電阻做一次節地試驗,應正確動作

(1)採用電流型的總保護,配電變壓器的低壓中性點必須直接接地或經低阻抗接地,低壓電網的零線上不得有重複接地,並保證零線有良好的絕緣

(2)不是同一支路的電流型保護器後面的零線部的功用

(3)電動機及其他用電裝置的金屬外殼應接地,接地電阻按關規定選擇

(4)低壓電網三相負荷應力求平衡漏電電流。線路不平衡漏電電流中值一般不宜大於有關規定[4]

tn 系統是指配電網的低壓中性點直接接地 , 電氣裝置的外露可導電部分通過保護線與該接地點相接。

tn 系統可分為:

tn- s系統整個系統的中性線與保護線是分開的。

tn- c系統整個系統的中性線與保護線是合一的。

tn- c-s系統系統幹線部分的前一部分保護線與中性線是共用的, 後一部分是分開的。

tt 系統配電網低側的中性點直接接地,電氣裝置的外露可導電部分通過保護線直接接地。

漏電保護器在各種系統下的各種接線方式如圖所示。安裝時必須嚴格區分中性線 n 和保護線p e。三極四線或四極式漏電保護器的中性線, 不管其負荷側中性線是否使用都應將電源中性線接入保護器的輸入端。

經過漏電保護器的中性線不得作為保護線, 不得重複接地或接裝置外露可導電部分;保護線不得接入漏電保護器。[5]

漏電保護器工作原理

漏電電流動作保護器,簡稱漏電保護器,又叫漏電保護開關,主要是用來在裝置發生漏電故障時以及對有致命危險的人身觸電進行保護。目錄簡介 結構 工作原理 主要結構 裝設範圍 額定電流選擇 接線方式 技術引數 產品分類 選用原則 1.購買具有生產資質的廠家產品 2.根據要求確定 安裝執行 使用事項 簡介結構 ...

漏電保護器工作原理

3 執行機構。該機構用於接收中間環節的指令訊號,實施動作,自動切斷故障處的電源。執行機構多為帶有分勵脫扣器的自動開關或交流接觸器。4 輔助電源。當中間環節為電子式時,輔助電源的作用是提供電子電路工作所需的低壓電源。5 試驗裝置。這是對執行中的漏電保護裝置進行定期檢查時所使用的裝置。通常是用乙隻限流電...

漏電保護器的原理和作用

1.什麼是漏電保護器?答 漏電保護器 漏電保護開關 是一種電氣安全裝置。將漏電保護器安裝在低壓電路中,當發生漏電和觸電時,且達到保護器所限定的動作電流值時,就立即在限定的時間內動作自動斷開電源進行保護。2.漏電保護器的結構組成是什麼?答 漏電保護器主要由三部分組成 檢測元件 中間放大環節 操作執行機...