莫秀金 周 躍

（廣西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西 南寧 530007）

漏電開(kāi)關(guān)的保護(hù)原理和校驗(yàn)方法

莫秀金 周 躍

（廣西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西 南寧 530007）

漏電開(kāi)關(guān)是防止觸電事故的保護(hù)裝置，對(duì)確保人身安全起關(guān)鍵的作用。文章就低壓供電系統(tǒng)存在漏電的狀況進(jìn)行分析，介紹了電流型漏電開(kāi)關(guān)的保護(hù)原理、元件的選擇和應(yīng)注意的問(wèn)題。

漏電開(kāi)關(guān)；觸電事故；保護(hù)裝置

（一）概述

漏電開(kāi)關(guān)是一種專(zhuān)門(mén)用來(lái)確保人身安全，防止觸電事故的保護(hù)裝置。質(zhì)量好的漏電開(kāi)關(guān)，是當(dāng)線路或設(shè)備漏電流，達(dá)到人為的設(shè)定值，將開(kāi)關(guān)跳閘，切斷電源，保護(hù)人身和設(shè)備的安全。如果質(zhì)量差，或者用的時(shí)間久，內(nèi)部的電子元件老化或斷路，當(dāng)出現(xiàn)有漏電時(shí)，是不能跳閘的。雖然，有的漏電開(kāi)關(guān)在裝置的出口端安裝有試驗(yàn)按鈕，很少有人關(guān)注。作者曾經(jīng)在某小區(qū)的多棟樓住戶，對(duì)幾種漏電開(kāi)關(guān)的“試驗(yàn)按鈕”按下，能起作用的，使電源開(kāi)關(guān)動(dòng)作跳閘的僅占 60%左右。換下解剖，內(nèi)部故障有焊點(diǎn)霉斷、元件損壞等。漏電開(kāi)關(guān)可以說(shuō)是保護(hù)人的生命，如何校驗(yàn)，本文是想通過(guò)自己組裝的一個(gè)簡(jiǎn)易裝置，用于校驗(yàn)，很實(shí)用。讀者閱讀后，能仿制作，僅用一個(gè)電阻、一個(gè)開(kāi)關(guān)、一節(jié)保險(xiǎn)絲和一些導(dǎo)線，就可以校驗(yàn)自家的漏電開(kāi)關(guān)，很方便。

（二）低壓供電系統(tǒng)存在漏電的狀況

低壓供電一般是三相四線制，當(dāng)設(shè)備漏電時(shí)，會(huì)出現(xiàn)兩種情況：

1.三相電流的平衡遭到破壞，出現(xiàn)零序電流i。

2.金屬外殼出現(xiàn)對(duì)地電壓ud即

式中，Rd為接地裝置的接地電阻值（歐姆）。

可見(jiàn)，漏電開(kāi)關(guān)是通過(guò)檢測(cè)機(jī)構(gòu)，取得以上兩個(gè)不正常的電流量 i。和電壓量 ud，并經(jīng)過(guò)二次中間機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)換和傳遞，使保護(hù)裝置動(dòng)作，切除電源開(kāi)關(guān)的。

（三）電流型漏電開(kāi)關(guān)的保護(hù)原理

電流型漏電開(kāi)關(guān)保護(hù)原理，見(jiàn)圖1，由零序電流互感器、感應(yīng)線圈、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、開(kāi)關(guān)等組成，由于變壓器中性線是直接接地，與變壓器任何一相構(gòu)成單相送電給用戶（C相、N零線）。當(dāng)用戶有人誤碰裸露導(dǎo)線，經(jīng)人體接地，接地點(diǎn)與變壓器的接地點(diǎn)，構(gòu)成回路產(chǎn)生電流Id，零序電流互感器的二次側(cè)感應(yīng)有電流，如果該電流達(dá)到設(shè)定值時(shí)，通過(guò)執(zhí)行元件，將開(kāi)關(guān)跳閘，斷開(kāi)電源。保護(hù)了人身安全。

圖1 電流型漏電開(kāi)關(guān)保護(hù)原理框圖

（四）觸電安全電流的計(jì)算和元件的選擇

在圖 1所示中，只要在輸出端，模擬漏電，人為直接接地，質(zhì)量好的漏電開(kāi)關(guān)應(yīng)立即跳閘。但是，居民家庭電源的電壓是220V，如果直接接地，對(duì)接地短路電流會(huì)比較大，是不安全的。所以，要通過(guò)計(jì)算選擇元件。

1.電阻值的選擇

已知電源電壓U=220V，漏電開(kāi)關(guān)的名牌 動(dòng)作電流 IL≤30mA，求電阻值，根據(jù)歐姆定律得：

R= 220V/30mA =7.33 KΩ，選 7.50 KΩ

校驗(yàn)時(shí)流過(guò)電阻的電流：IR=220V/7.5KΩ=29.3mmA

符合漏電開(kāi)關(guān)的動(dòng)作電流要求。

考慮電阻的容量，因?yàn)樾ｒ?yàn)用的是毫安級(jí)，選擇電阻容量為0.5～2.0（W）均可。

根據(jù)參考資料，正常人的電阻一般在 700Ω～1000Ω左右，選用700Ω計(jì)算

人若被觸電時(shí)的電流：Id=220/700=314.28mmA，人觸電的電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于漏電開(kāi)關(guān)的整定電流值Id＞＞IR，漏電開(kāi)關(guān)應(yīng)能動(dòng)作。

2.裝置制作

（1）考慮用熔絲做短路保護(hù)，選用0.5～1A的熔絲，直接在刀閘內(nèi)安裝熔絲和電阻。見(jiàn)圖2a所示。

（2）為了方便操作，要求選擇電阻容量合適，安裝在一個(gè)雙極有罩蓋的閘刀（熔絲槽）內(nèi)，選擇用 10～15A的刀閘開(kāi)關(guān)。見(jiàn)圖2b所示。

（五）校驗(yàn)方法

1.校驗(yàn)家庭用的單相漏開(kāi)關(guān)電

家庭用的漏電開(kāi)關(guān)，一般安裝于進(jìn)家的門(mén)口外，高度1.8米左右，可以用制作的裝置見(jiàn)圖2所示，在室內(nèi)的用電插座、或是廚房的控制閘刀，安裝圖b的火線（左），接入室內(nèi)任一插座的火線上，另一條接于地線（三孔插座引有地線），將試驗(yàn)裝置的閘刀開(kāi)關(guān)合上。此時(shí)，應(yīng)聽(tīng)到門(mén)口的漏電開(kāi)關(guān)應(yīng)跳閘，說(shuō)明開(kāi)關(guān)良好。若不跳閘，說(shuō)明該開(kāi)關(guān)有問(wèn)題，應(yīng)該卸下檢查，壞的及時(shí)更換，否則，存在安全隱患。

圖2 接地校驗(yàn)接線圖

2.校驗(yàn)居民樓各配電箱三相供電的漏電開(kāi)關(guān)

三相漏電開(kāi)關(guān)，一般安裝在各層樓的配電箱，打開(kāi)配電箱，將圖二 b安裝圖右火線，接入三相漏電開(kāi)關(guān)的輸出端任一根火線，裝置的左側(cè)另一條接地線（或配電箱外殼），合上閘刀開(kāi)關(guān)，三相漏電開(kāi)關(guān)應(yīng)跳閘，說(shuō)明開(kāi)關(guān)良好。若不跳閘，說(shuō)明三相漏電開(kāi)關(guān)起不到保護(hù)作用。注意：

（1）廠家設(shè)計(jì)漏電開(kāi)關(guān)的動(dòng)作值，是以毫安為單位，開(kāi)關(guān)動(dòng)作跳閘是有一定的延遲時(shí)間性。漏電流越大，動(dòng)作時(shí)間越短，反之，漏電流越小，動(dòng)作時(shí)間越長(zhǎng)。

（2）漏電開(kāi)關(guān)應(yīng)定期或不定期檢查，一般三個(gè)月內(nèi)檢查一次。

（3）在運(yùn)用中，漏電開(kāi)關(guān)跳閘，重新合閘后又跳閘時(shí)，應(yīng)查明原因，排除故障后再合上，不能強(qiáng)行用物體頂住送電。

[1] 譚華溢.安全規(guī)程和安全用電[M].廣東教育出版社.

TM564.8

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1008-1151(2011)05-0132-01

2011-02-23

莫秀金（1956－），女，廣西橫縣人，廣西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師，研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)自動(dòng)化；周躍（1954－），男，廣西扶綏人，廣西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院高級(jí)工程師，研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)自動(dòng)化。