漏电保护器的工作原理是什么?

什么是漏电保护器？

漏电：就是流入的电流和流出的电流不等，意味着电路回路中还有其它分支，可能是电流通过人体进入大地。电气设备漏电时，将呈现异常的电流或电压信号，漏电保护器通过检测此异常信号，使执行机构动作。我们把根据故障电流动作的漏电保护器叫电流型漏电保护器，根据故障电压动作的漏电保护器叫电压型漏电保护器。由于电压型漏电保护器结构复杂，受外界干扰动作特性稳定性差，制造成本高，现已基本淘汰。目前以电流型漏电保护器为主导地位。

家用的漏电保护器接入端有“火”“零”两根线。如果“火”和“零”线流过的电流不等，那么感应线圈就会识别微小差别，并通过控制部分，迅速切断开关（跳闸）。保护漏电流通常阈值为20mA。

但漏电保护器是通过控制某个开关断开来实现的，它不能保证在整个供电回路出现短路时开关触点还能断开。  空气开关则起过载或短路保护，当回路电流超过规定负载，空气开关自动短路（跳闸）。空气开关一般有单独“火”线接入保护，也有“火”“零”接入同时保护。

因此， 漏电保护器和空气开关各自实现的功能不同，不能互相代替！

漏电保护器（漏电保护开关）是一种电气安全装置。将漏电保护器安装在低压电路中，当发生漏电和触电时，且达到保护器所限定的动作电流值时，就立即在限定的时间内动作自动断开电源进行保护。

漏电保护器的工作原理是什么？

①当电气设备发生漏电时，出现两种异常现象：

一是，三相电流的平衡遭到破坏，出现零序电流；

二是，正常时不带电的金属外壳出现对地电压（正常时，金属外壳与大地均为零电位）。

②零序电流互感器的作用漏电保护器通过电流互感器检测取得异常讯号，经过中间机构转换传递，使执行机构动作，通过开关装置断开电源。电流互感器的结构与变压器类似，是由两个互相绝缘绕在同一铁心上的线圈组成。当一次线圈有剩余电流时，二次线圈就会感应出电流。

③漏电保护器工作原理将漏电保护器安装在线路中，一次线圈与电网的线路相连接，二次线圈与漏电保护器中的脱扣器连接。当用电设备正常运行时，线路中电流呈平衡状态，互感器中电流矢量之和为零（电流是有方向的矢量，如按流出的方向为“＋”，返回方向为“－”，在互感器中往返的电流大小相等，方向相反，正负相互抵销）。由于一次线圈中没有剩余电流，所以不会感应二次线圈，漏电保护器的开关装置处于闭合状态运行。当设备外壳发生漏电并有人触及时，则在故障点产生分流，此漏电电流经人体？大地？工作接地，返回变压器中性点（并未经电流互感器），致使互感器申流入、流出的电流出现了不平衡（电流矢量之和不为零），一次线圈申产生剩余电流。因此，便会感应二次线圈，当这个电流值达到该漏电保护器限定的动作电流值时，自动开关脱扣，切断电源。

电流动作型漏电保护器的工作原理：

如图所示。相线L1、L2、L3和零线N均通过零序电流互感器TAN，作为TAN的一次线圈。根据基尔霍夫第一定律： ∑I=O。正常情况下， 如果用电设备是三相平衡负荷，则一次电流的矢量和为零，即Iu十Iv十Iw=O;如果用电设备是单相负荷，则一次电流的矢量和亦为零，即Iu十In =0、Iv十In=O、Iw十In=O，在零序电流互感器流矢量电流TAN的铁芯中的磁通矢量和也为零。

TAN二次线圈无电流输出，脱扣器YA不动作， RCD（Residual Current Device）正常合闸运行。

当设备发生漏电或人身触电时，则故障电流Id经过大地回到电源变压器TM的中性点构成回路。由于对地出现漏电电流Id，则流经TAN的矢量和不等于零，即通过TAN的Iw+In≠0， TAN的二次侧有剩余电流流过，电磁脱扣器YA中有电流流过，当电流达到整定值时，脱扣器YA动作，漏电开关RCD掉闸，切断故障电路，从而起到保护作用。

三相漏电保护器的原理：正常情况下，三相负荷电流和对地漏电流基本平衡，流过互感器一次线圈电流的相量和约为零，即由它在铁芯中产生的总磁通为零，零序互感器二次线圈无输出。当发生触电时，触电电流通过大地成回路，亦即产生了零序电流。这个电流不经过互感器一次线圈流回，破坏了平衡，于是铁芯中便有零序磁通，使二次线圈输出信号。这个信号经过放大、比较元件判断，如达到预定动作值，即发执行信号给执行元件动作掉闸，切断电源。