国内外多年的运行经验表明，推广使用漏电保护器，对防止触电伤亡事故，避免因漏电而引起的火灾事故,具有明显的效果。本文就广泛使用的电流型漏电保护器(以下简称漏电保护器)的工作原理及应用作些介绍。
1、漏电保护器的工作原理
漏电保护器主要包括检测元件(零序电流互感器)、中间环节(包括放大器、比较器、脱扣器等)、执行元件(主开关)以及试验元件等几个部分。
三相四线制供电系统的漏电保护器工作原理示意图。TA为零序电流互感器,GF为主开关,TL为主开关的分励脱扣器线圈。
在被保护电路工作正常,没有发生漏电或触电的情况下,由克希荷夫定律可知,通过TA一次侧的电流相量和等于零,即：这样TA的二次侧不产生感应电动势,漏电保护器不动作,系统保持正常供电。
当被保护电路发生漏电或有人触电时,由于漏电电流的存在,通过TA一次侧各相电流的相量和不再等于零,产生了漏电电流Ik。
在铁心中出现了交变磁通。在交变磁通作用下,TL二次侧线圈就有感应电动势产生,此漏电信号经中间环节进行处理和比较,当达到预定值时,使主开关分励脱扣器线圈TL通电,驱动主开关GF自动跳闸,切断故障电路,从而实现保护。
用于单相回路及三相三线制的漏电保护器的工作原理与此相同,不赘述。
2、装设漏电保护器的范围
1992年国家技术监督局发布的国标GB13955292《漏电保护器安装和运行》,对全国城乡装设漏电保护器做出统一规定。
2.1必须装漏电保护器(漏电开关)的设备和场所
(1)属于I类的移动式电气设备及手持式电动工具(I类电气产品,即产品的防电击保护不仅依靠设备的基本绝缘,而且还包含一个附加的安全预防措施,如产品外壳接地);
(2)安装在潮湿、强腐蚀性等恶劣场所的电气设备;
(3)建筑施工工地的电气施工机械设备;
(4)暂设临时用电的电器设备;
(5)宾馆、饭店及招待所的客房内插座回路;
(6)机关、学校、企业、住宅等建筑物内的插座回路;
(7)游泳池、喷水池、浴池的水中照明设备;
(8)安装在水中的供电线路和设备;
(9)医院中直接接触人体的电气医用设备;
(10)其它需要安装漏电保护器的场所。
2.2报警式漏电保护器的应用
对一旦发生漏电切断电源时,会造成事故或重大经济损失的电气装置或场所,应安装报警式漏电保护器,如:
(1)公共场所的通道照明、应急照明;
(2)消防用电梯及确保公共场所安全的设备;
(3)用于消防设备的电源,如火灾报警装置、消防水泵、消防通道照明等;
(4)用于防盗报警的电源;
(5)其它不允许停电的特殊设备和场所。
3、漏电保护器额定漏电动作电流的选择
正确合理地选择漏电保护器的额定漏电动作电流非常重要:一方面在发生触电或泄漏电流超过允许值时,漏电保护器可有选择地动作;另一方面,漏电保护器在正常泄漏电流作用下不应动作,防止供电中断而造成不必要的经济损失。
漏电保护器的额定漏电动作电流应满足以下三个条件:
(1)为了保证人身安全,额定漏电动作电流应不大于人体安全电流值,国际上公认30mA为人体安全电流值;
(2)为了保证电网可靠运行,额定漏电动作电流应躲过低电压电网正常漏电电流;
(3)为了保证多级保护的选择性,下一级额定漏电动作电流应小于上一级额定漏电动作电流,各级额定漏电动作电流应有级差112～215倍。
第一级漏电保护器安装在配电变压器低压侧出口处。
该级保护的线路长,漏电电流较大,其额定漏电动作电流在无完善的多级保护时,最大不得超过100mA;具有完善多级保护时,漏电电流较小的电网,非阴雨季节为75mA,阴雨季节为200mA;漏电电流较大的电网,非阴雨季节为100mA,阴雨季节为300mA。
第二级漏电保护器安装于分支线路出口处,被保护线路较短,用电量不大,漏电电流较小。漏电保护器的额定漏电动作电流应介于上、下级保护器额定漏电动作电流之间,一般取30～75mA。
第三级漏电保护器用于保护单个或多个用电设备,是直接防止人身触电的保护设备。被保护线路和设备的用电量小,漏电电流小,一般不超过10mA,宜选用额定动作电流为30mA,动作时间小于011s的漏电保护器。