漏電斷路器原理.doc

漏電斷路器原理漏電保護器的主要部件是個磁環(huán)感應器,火線和零線采用并列繞法在磁環(huán)上纏繞幾圈,在磁環(huán)上還有個次級線圈.當同一相的火線和零線在正常工作時,電流產(chǎn)生的磁通正好抵銷,在次級線圈不會感應出電壓.如果某一線有漏電,或未接零線,在磁環(huán)中通過的火線和零線的電流就會不平衡,而產(chǎn)生穿過磁環(huán)的磁通,在次級線圈中感應出電壓,通過電磁鐵使脫扣器動作跳閘. 加張圖： 三三相三相漏電保護器的工作原理？相漏電保護器的工作原理？三相漏電保護器的原理廣泛應用的漏電保護器都是電流動作型。工作原理如圖所示。作為TAN的一次線圈的相線L1、L2、L3和零線N均通過零序電流互感器TAN。根據(jù)基爾霍夫第一定律：I=O。正常情況下，當設備三相負荷平衡，其一次電流的矢量和為零，即Iu十Iv十Iw=O；TAN二次線圈無電流輸出，脫扣器YA不動作，RCD正常合閘運行。當設備發(fā)生漏電或人身觸電時，則故障電流Id經(jīng)大地回到電源變壓器TM而中性點構(gòu)成回路。由于對地出現(xiàn)漏電電流Id，則流經(jīng)TAN的矢量和不等于零，即通過TAN的Iu十Iv十Iw+In0，TAN的二次側(cè)有剩余電流流過，電磁脫扣器YA中有電流流過，當電流達到整定值時，脫扣器YA動作，漏電保護器RCD掉閘，切斷故障電路，從而起到保護作用。三極與四極漏電保護器的簡單分析低壓配電系統(tǒng)中裝設漏電保護器是防止人身觸電的有效措施，也可以防止因漏電而引發(fā)的電氣火災及設備損壞事故。漏電保護器一般分為一極、二極、三極、四極。其中一極、二極漏電保護器的結(jié)構(gòu)原理圖，它們的主要區(qū)別在于當漏電事故發(fā)生時是否斷開零線。其工作原理均為通過檢測相線、零線電流的相量和是否為零來判定是否有漏電事故發(fā)生。本文所討論的重點是三極、四極漏電保護器的工作原理與應用場合的差異。 筆者查閱一些廠家提供的三、四極漏電保護器結(jié)構(gòu)原理圖時發(fā)現(xiàn)一些問題，源自某國產(chǎn)品牌開關(guān)制造商產(chǎn)品資料，源自某進口品牌開關(guān)制造商產(chǎn)品資料。我們發(fā)現(xiàn)二者的四極漏電保護器的結(jié)構(gòu)原理圖并無區(qū)別，但三極漏電保護的結(jié)構(gòu)原理圖卻存在重大不同，并由此引發(fā)其使用也有重大區(qū)別。 在分析之前，需要明確一個概念，即“負載三相平衡”。在三相交流電系統(tǒng)中，負載三相平衡時，其三相電流相量和為零。但筆者以為，所謂“負載三相平衡”是一個理論概念，在實際的產(chǎn)品制造中，由于生產(chǎn)工藝、使用條件及電源品質(zhì)等因素的制約，理想的三相完全平衡的負載不大可能存在，其三相電流ia、ib、ic的相量和不為零而且很容易達到漏電保護器的動作電流值例如30mA。因此，“負載三相平衡”這個概念只具理論意義。本文以下談到三極、四極漏電保護器的應用時與此相關(guān)。 首先二者的漏電動作原理相同。均是通過檢測穿過零序電流互感器的3根相線和1根N線的電流相量和是否達到漏電保護器的動作電流值來決定其是否脫扣。對于正常工作的三相四線配電系統(tǒng)，不論其所帶負載如何，均有ia+ib+ic+iN=0，漏電保護器不動作。一旦發(fā)生接地故障時，故障相有一部分電流經(jīng)故障點流入大地，此時零序電流互感器內(nèi)電流相量和不等于零，即ia+ib+ic+iN0，漏電保護器動作，切斷故障回路，從而保證人身安全。不同之處僅在于漏電保護器動作時，在切斷相線的同時是否切斷零線。因此，筆者以為，所謂的三極漏電保護器是一種“假三極”漏電保護器，其實質(zhì)與四極漏電保護器相同。 應用時，正常情況下，若負載是Y形接法，不論三相平衡與否，其中性點與N線相連，則穿過零序電流互感器的相線及N線電流相量和為零，即ia+ib+ic=-iN，當然沒有問題。但若負載是N形接法，由于負載無中性點，則漏電保護器的N線被懸空，iN=0。此時，只有負載三相平衡，即ia+ib+ic=0，才有ia+ib+ic+iN=0，保證漏電保護器不動作。但如前所述，“負載三相平衡”是一個理論概念，不具多少實際意義。因此漏電保護器均應用于三相四線配電系統(tǒng)中，而不論其負載是否平衡。對無中性點的負載，則不可使用。 大不相同，穿過零序電流互感器的僅有3根相線，因此，它檢測的僅是三相電流的相量和。在正常的配電系統(tǒng)中，要使ia+ib+ic=0，只有以下2種情況： 1.三相四線配電系統(tǒng)中，負載三相平衡。此時，盡管系統(tǒng)的N線未穿過漏電保護器的零序電流互感器，但因ia+ib+ic=0，漏電保護器不動作。但亦如前述，這是一種理論狀態(tài)。 2.配電系統(tǒng)本身是三相三線制，不論其負載是否三相平衡，也不論負載是Y形接法或形接法，均有ia+ib+ic=0，漏電保護器不動作。圖3-a類型漏電保護器接三相三線負載時， 負載Y形接法及形接法的配電電路圖如圖4-a、b所示。 因此，三極漏電保護器更具實際意義的使用場合是前述的第2種情況，即應用于三相三線的配電系統(tǒng)，負載對N線無要求。電動機便是此類負載之一，不論該電動機的繞組是Y形接法還是形接法。 漏電保護器的工作原理及應用相同，不再贅述。 對民用建筑電氣設計而言，三極或四極漏電保護器的應用是廣泛的。例如，按規(guī)范，在住宅樓單元進線處要設300mA的漏電保護器，此時因配電系統(tǒng)為三相四線（未考慮PE線），我們只能選用類型的漏電保護器。若選用漏電保護器則可能使其無法正常工作。另一個應用例子便是三相插座前端加裝漏電保護。此時，若僅為預留三相插座而不知其負載為何，情況便比較復雜。具體地說，若負載有中性線，則不可選用的漏電保護器。若負載無中性線，則只能選用的漏電保護器（此種情況下，我們?nèi)钥紤]實際三相負載不能滿足“三相平衡”的理論要求）。 綜上所述，三極、四極漏電保護器的正確使用應建立在弄清漏電保護器本身的結(jié)構(gòu)，即N線是否穿過零序電流互感器與負載類型，即負載是否對中性線有要求的基礎(chǔ)上。筆者以為，三極漏電保護器應定義為N線不穿過零序電流互感器，它應用于三