漏电断路器原理及其应用

漏电断路器原理及其应用 小型(漏电)断路器原理及其应用 1 小型断路器的基本知识 1.1 小型断路器的定义、分类及其执行的标准 1.1.1 定义: 小型断路器是一种用于低压电网[交流(50HZ或60HZ)额定电压不超过440V，额定电流不超过125A的配电电器，按其用途，低压断路器被定义为能够接通、承载及分断正常电路条件的电流，也能在非正常条件下(如过载，短路、过电压以及发生单相接地故障时)接通、承载一定时间和分断电流的开关电器。过去又称之为自动开关、空气开关和空气断路(空开空断等)。 1.1.2 小型断路器的分类 a 、按小型断路器的极数来分为单极，两极、三极、四极，漏电保护断路器按极数分:1P+N、2P、3P、 3P+N、4P;; b、按产品的使用功能来分:家用和类似用途、剩余电流保护; c、按脱扣器型式分:B型脱扣器、C型脱扣器、D型脱扣器; d、按产品的保护功能来分:过载保护、短路保护、漏电保护、过压保护(定做); 1.1.3 标准 不同类型的断路器其性能应符合如下标准，以本公司生产的小型断路器为例; DZ47-32、63、DZ30-32符合GB10963-2005标准; Z30LE-32符合GB16917.1-2003标准; DZ47LE-32、63; D DZ47-100符合GB14048.2-2005标准 DZ47LE-100符合GB14048.2-2005准; 标 1.2 小型(漏电)断路器的主要技术性能指标 1.2.1 短路电流的通断能力(短路接通和分断能力) 短路接通能力:是指断路器在线路发生短路时瞬间的接触，断路器能承受而不引起机械(电动力)、电气(电气引起的热)，可能造成的机械破损和绝缘热老化的电流值，它是以短路电流的峰值来表示。 短路的分断能力:是指断路器能够分断的线路预期最大短路电流的大小(以周期分量的有效值来表示)。 1.2.2 极限短路分断能力与运行短路分断能力 短路分断能力分极限短路分断能力与运行短路分断能力两种: 极限短路分断能力ICU—按规定的试验程序所规定的条件，不包括断路器继续承载其额定电流能力的分断能力，用通俗的语言说就是这台断路器在使用时，线路发生短路故障时能分断预期的最大短路电流而不致于对线路造成损坏，换句话说就是对线路进行了保护，这台断路器就功成名就了，光荣退休了。 运行短路分断能力ICS—按规定的试验程序所规定的条件，包括断路器继续承载其额定电流能力的分断能力，用通俗的语言说就是这台断路器在使用时，线路发生短路故障时能分断不超过一定比例的预期的最大短路电流而不致于对线路造成损坏，换句话说就是这台断路器对线路进行了保护，但是仍要求它继续有能力执行原来的使命:继续承载其额定电流能力的分断能力。 1.2.3 额定剩余动作电流I?n 在规定剩余条件下，使剩余(漏电)电流保护器动作的剩余(漏电)电流值，用有效值表 示，I?n适用于剩余电流动作保护器(断路器)具有0.006、0.01、0.03、0.1、0.3等规格。 1.2.4 额定剩余不动作电流(I?n0) 在规定剩余条件下，使剩余(漏电)电流保护器不动作的剩余(漏电)电流值，用有效值表示，I?n的值通常是I?n的一半，即I?n0=1/2I?n。 1.2.5 单相负载时不动作过电流的极限值 单相负载时不动作过电流的极限值是指:在没有剩余电流的情况下，能够流过剩余电流保护装置(不论 1 极数多少)而不导致其动作的最大单相过电流，仅适用于剩余电流动作断路器。 1.2.6 剩余短路接通和分断能力 剩余短路接通和分断能力是指;在规定的使用条件和性能条件下，能够接通，在分断时间小型断路器的保护特性包括:过载长延时、短路瞬动保护，如是小型漏电断路器还有漏电保护功能，根据客户的要求还增加过压保护功能等。 过载长延时的实现较多的采用双金属元件，利用双金属随温度变化而弯曲的性能，恰当地选用双金属元件，经调试就能生产出符合标准要求的产品。 短路瞬动保护性能:小型断路器一般采用电磁铁结构，由铁芯、电流线圈、线圈骨架，弹簧等组成，由于电流线圈套在铁芯上，当有电流通过时出现电磁感应就产生吸力，由于电流线圈匝数少、微弱的电流产生的吸力，不足以克服弹簧的反作用力，所以正常工作状态断路器不会动作，只有电流达整定电流时才会动作。 根据整定电流大小的不同，选取合适的弹簧(一般选用压缩弹簧)反作用力，在同一壳架的产品中就派生出B型 脱扣器，C型 脱扣器，D型 脱扣器，短路保护特性也不一样，直接影响产品的选型，具体参数将在后面陈述。 对地泄漏电流保护:即漏电保护; 过压保护:电网电压超过规定值的上限时，将会造成设备损坏及加速线路绝缘损坏以致人身及火灾事故的发生，因此对一些电压不稳定的地区或场所应采取过压保护措施。过电压的整定值一般取280(1?5%)V，特殊情况由用户提出，过压保护功能由用户提出定做，常规产品不具备此项功能。 1.2.8 产品的温升 温升时指断路器在通以额定工作电流(约定发热电流)一定时间后，各零部件(如作外部连接的接 线端子，可触及但不是手握的部件等)和线圈(如果有的话)的温度与周围空气温度之差。 产品的温升直接影响产品的长延时性能，引起产品的早跳或不跳。在实际销售的产品中，温升高是一个 普遍的现象，因此在安装使用时尽量要求客户按说明书选用相应线径的导线，而且尽可能与铜线为主，因为说明书给出的线径与作温升试验的导线一致，减少实际使用与试验室试验的差异性。 1.2.9 寿命 小型断路器的寿命是以完成闭合、断开操作的次数来表示的。试验时规定了操作的频率，既每小时 的闭合--断开(机械寿命)和接通分断(电气寿命)的次数。 寿命分机械寿命和电气寿命两种，机械寿命又称无载寿命。电气寿命又称有载寿命。有载寿命规定了施加的工作电压、工作电流和线路的功率因数(功率因数通常取COS,=0.8)它 与线路的正常情况贴合。寿命在标准中有具体的规定，产品说明书中也有说明。 1.2.10 额定电压 一般额定电压是指相间电压，即线电压，我国绝大多数的负载电压为三相交流50Hz、380V、单相负 载额电压为220V。 小型断路器按最新标准规定三相额定电压为400V、单相电压为230V，完全可以满足负载对配电电器的要求。 1.2.11 安装类别 又称过电压类别。根据限定(或控制)电路中(或具有不同标称电压的电气系统中)产生的预期瞬 态过电压和为限制过电压而采用的有关方法为基础而确定的分类。 2 安装类别分为四个等级: 安装类别?(信号水平级) 安装类别?(负载水平级) 安装类别?(配电水平级) 安装类别?(电源水平级) 从以上分类可知小型断路器属于安装类别?，配电水平级 1.2.12 污染等级 污染等级是根据导电的或吸湿的尘埃，游离气体或盐类和相对湿度的大小以及由于吸湿或凝露导致表面介电强度和(或)电阻率下降事件发生频度而对环境条件作出的分级，污染等级可分为四级。小型断路器根据其使用环境以及执行的标准不同属于?类污染等级的产品包括: DZ47(LE)-32、63;DZ30(LE)-32、属于?类污染等级 属于?类污染等级的产品是:DZ47(LE)-100; 因为DZ47(LE)-100执行GB/T14048.2标准，与塑壳式断路器执行同一标准，漏电部分参照GB16917.1标准，因其额定电流在63A~100之间，一般适合工业设备配电，家用一般不需要这么大的额定电流，工业环境相对于家用场所环境要恶劣得多，因此规为?类。其余的产品由于额定电流小，一般适用于家用及类似场所，规为?类，执行GB10963标准及GBI6971.1标准。 1.2.13 防护等级 是指外壳能防止直径超过规定值的固体异物进入壳 过规定值的工具，金属丝试验探针等触及壳内带电或运动部分，小型断路器的防护等级为IP20，IP20能防止直径大于12.5mm的固体异物进入壳内和防止手指或长度大于80mm的类似物体及壳内带电部分或运动部件。 1.3 小型断路器的保护特性与其所执行的标准 1.3.1 DZ47(LE)-100的保护特性及其所执行的标准 DZ47(LE)-100按GB14048.2《低压断路器》标准执行、检验。配电型断路器的反时限特性如下表: DZ47(LE)-100断路器的反时限断开标准 由于DZ47(LE)-100与塑壳式断路器又有差别，根据使用的需要可拼成1至4极的断路器，在作 等效特性试验时，1极不变，2极乘以1.1的系数，3极、4极乘以1.2的系数。 1.3.2 DZ47LE-32、63;DZ30( LE)-32的过载脱扣特性 以上几种产品的过载脱性能按GB10963的标准执行，具体特性要求如下表 3 表中的B、C、D型是瞬时脱扣器的型式: B型脱扣器的脱扣电流为,3In~5In表示的意思是:当瞬时电流为3倍的额定电流，使用此 类脱扣器的产品在?0.1s时间内应不动作，而在5In时，在,0.1s内必须百分之百动作，有可能整定的瞬时动作电流3In~5In之间，但前提是保证3In时必须百分之百不误动作，此整定在3In~5In之间的电流，如用5In的测试电流当然会百分之百动作。 C型脱扣器的脱扣电流为,5In~10In、D型脱扣器的脱扣电流为,10In~20In它们所表示的 意思按B型脱扣器进行类推。 具有B、C、D型是瞬时脱扣器的产品的使用范围: B型:脱扣器电流3In~5In，是标准特性，用于住宅建筑和专用建筑的插座回路，在实际生 产中此类产品销售不多，如有需要须定做，一般没有库存。 C型:脱扣器电流5In~10In，优先用于接通大电流的电气设备，如灯和电动机，特别适用于 家用场所。 D型:脱扣器电流10In~20In，适用于产生脉冲的电气设备，如变压器，电焊机，电磁阀、电 容器、动力保护。 顺便提下还有A型脱扣器，由于用量极少以至标准中也未将其列入。 A型:特别适用于测量回路中的互感器保护，具有特长导线回路保护和有限的半导体保护， 它的过载保护特性与B、C、D一样按上表规定，而短路保护则为2In~3In，A型 用户极少，这里只作常识性介绍，知道有这么一回事。 1.3.3 小型漏电保护断路器的保护特性与其所执行的标准 DZ47LE-32、63、100;TGM65LE-63、TGM30LE-32的漏电保护特性执行GB16917.1-2003标准 根据本公司产品的实际状况，所有漏电产品都有带有过载，短路保护功能按国际标准称为RCBO,不带过载、短路保护功能，只有漏电保护功能的产品称为称为剩余电流动作断路器，以前又称为漏电开关，按国际标准称为RCCB。 小型漏电断路器的漏电动作作时间(一般型),0.1S; 当额定漏电动作电流?30mA时，必须作50V(电源故障情况下)脱扣试验，且分断时间,0.1S; 2 与小型断路器有关的电气知识 2.1 了解三大类供电系统及对RCBO(小型漏电断路器)的适用性 2.1.1 IT方式供电系统 如果I在T前面，则I表示电源侧没有工作接地，T表示负载侧电气设备保护接地，其接线示意图如下: 4 电源侧 BC 负载 外壳接地 C 导线对地分布电容 IT方式供电系统的特点: 此类接地系统的供电距离不是很长时，供电的可靠性高，安全性好，一般用于不停电的场所，或者是要求严格供电的地方，如电力炼钢，大医院的手术室、地下矿井处。适用工厂方式供电系统，即使中性点不接地，一旦设备漏电，单相对地漏电流小，不会破坏电源电压的平衡，所以比中性点接地的系统更安全，但是供电距离很长时，供电系统对大地的分布电容就不可忽视，由于经过导线对地分布电容(导线越长，分布电容就越大，充电电流就越大)和电源发生电的联系，保护设备不一定动作，这是危险的，只有供电距不较长时才比较安全。 因此为了保证此类接地系统的安全可靠性，在所保护的设备之前安装RCBO，它的漏电回路是: A、B、C三相对地分布电容C?大地?设备外壳?设备绝缘破损处?A、B、C三相。 2.1.2 TT方式供电系统 T在前表示电源中性点接地，T在后表示电气设备可导电部分接到与电源端接地点无关的接地极(实际上电源端的接地极与设备保护接地极通过大地构成通路，从这个意义上讲，他们是有关联的)。其示意图如下: 电源侧 三相负载 外壳ABCN 三相四线负载 外壳接地 特点: 当电气设备的金属外壳带电(相线碰壳或绝缘破坏)时，由于有接地保护可以大减少触电的危险性，但是低压断路器不一定跳闸(如两接地电阻各为4欧姆，这是接地的要求?4欧姆，当发生单相接地故障时，220/8=27.5A,达不到断路器或熔断器的动作电流，不能切断故障回路)因此这种情况下使用RCBO， 5 检测漏电信号，就能进行保护。 由于TT接地系统为达到接地要求，耗费的钢材多、难以回收，费工时、费料，难以推广。 2.1.3 TN-S方式供电系统 系统的中性点直接接地，电气设备外露可导电部分通过保护线(PE线或PEN线)与该接地点连接，按中性线与与保护线的组合方式，TN系统可分为三种。 2.1.3.1 TN-S方式供电系统 T表示电源中性点接地，N表示电源中性点引出的零线，S表示工作零线与保护零线是严格分开TN-S方式供电系统示意图如下; ABCNPE 电源侧 三相负载 三相四线负载 特点 1) 系统正常运行时专用保护线上无电流，，只是工作零线上有不平衡电流，PE专用线上没有电压，电 气设备外接在PE线上更安全。 2) 工作零线只用作单相设备上。 3) 专用保护线不允断线，也不许进入漏电开关。 4) 干线上使用漏电保护器RCBO，工作零线不得有重复接地，而PE线可以有重复接地，但是不经过漏 电保护器RCBO。 5) TN-S方式供电系统安全可靠，适用于工业民用建筑等低压系统，在建筑施工时必须采TN-S方式 供电系统。 2.1.3.2 TN-C-S方式供电系统 T表示电源中性点接地，N表示电源中性点引出的零线，C表示工作零线与保护零线合二为一，S表示工作零线与保护零线是严格分开，TN-C-S方式供电系统示意图如下: 特点:整个系统中性线N与PE保护线有一部分合二为一，另一部分分开，以G处为分界点，前部分适用于三相平衡负载，后部适用于三相不平衡负载。整个系统可以使用RCBO，但是PEN线与G点后的PE线不能穿过RCBO。 ABCNPE 电源侧 三相负载 三相四线负载 2.1.3.3 TN-C方式供电系统 6 T表示电源中性点接地，N表示电源中性点引出的零线，C表示工作零线与保护零线合二为一，TN-C 方式供电系统示意图如下: 电源侧 三相负载 三相四线负载 ABCPEN 特点: TN-C 方式供电系统，整个系统的中性线(N)线和保护线(PE)合二为一 ，为了减少因PEN断线后带上近乎相电压的对地电压，就常在PEN线上采取重复接地的措施，不能使用RCBO，否则合不上开关。 2.2 线路短路电流 在低压三相交流电力系统中，短路类型有三相短路、二相短路或有一相与中性线、或接地线之间的三相短路，直接发生在供电变压器低压侧端子上的三相或单相时的短路电流最大，在一般情况下，低压电力系统中都是根据三相短路电流值来考虑低压电器的技术要求的。下表是三相交流电力系统中短路类型及其短路电流的周期分量值。 注: U-线电压 IK1-单相短路电流 z-相导线阻抗 IK2二相短路电流 Zn-中性线阻抗 IK2-三相短路电流 7 A BCN 图1 ABCN 图4 图5图2 A BCN 图3 ABC N ABCN 图6 ABCN 从以上短路电流的计算公式分析，短路电流与整个线路的阻抗有很大的关系，因此在安装小型断路器时一定要按说明书规定的线径接线，说明书规定的线径与温升试验导线一致，只有这样才能减少实际使用中的产品与试验室试验的产品的差异，确保产品质量。 导线使用不符合说明书要求(偏小)，而在产品选型时往往又超过实际容量很多，极易造成相与相或相与零线之间短路而不跳，失去保护的情况，轻则引起整个线路毁坏，重则引起火灾以至人身事故的发生。 发生短路情况下不进行保护，除了配电线径不按说明书要求，选型不当之外，电网进入用户的进线 的容量、配电电力变压器的容量也有关系，但后者不是重点考虑的对象。 因为线径小，电阻大，输出的短路电流达不到产品瞬时脱扣器的整定值，开关不脱扣(断开)，短 路电流产生的发热量足以毁坏整个配电线路。 短路电流的计算比较复杂，在这里不详述。 2.3 产品选型中用到的电工讲算公式 2.3.1 功率的计公式: 功率(P) =电压(U)×电流(I)×功率因数(COS,)×1.732(三相) =电压(U)×电流(I) (单相) 在我国三相动力设备额定电压为380V，单相电压为220V，在电工的经验算法中三相动力设备，每KW功率电流是2A，单相设备每KW是4.5A. 2.3.2 电功:W=UIt 即用电设备在一定时间 {I导体的电流强度(A)、U导体两端的电压(V)、R导体电阻(Ω) 2.3.4 I=q/t {I、导体电流强度(A),q在单位时间t{P电阻率(Ω.m?/m,l长度(m), S体的横横截面积)。 由公式知，导体的电阻率一定时，导体的电阻的大小与长度成正比，与截面成反比，这与分析短路电 8 流的大小有关。 主要讲以上常用的公式，有些别的公式请大家查阅相关资料。 2.4 家用及类似场所电气设计有关的电气知识 小型路器自然离不开家用及类似场所，这些场所电气线路的规范与否直接影响到小型路器各种保护功能的实现，进而影响到产品质量，作为一个销售人员有必要了解，可以为客户提供一些技术方面的谘询。 自2000年后，随着两网改造，居民生活水平的提高，居民用电总功率越来越大，过去由单一 闸刀开关配电向小型断路器配电，为了实现小型断路器的保护功能，目前家庭电路设计的规范是: 以下指的是铜芯线: 进户线:6~10mm2 照明:2.5 mm2 插座:4mm2 空调:6mm2 GB4706.1-1998规定的电线负载电流值如下表: 具有条件的家庭尽可能采用类如PZ30终端配电箱，根据各分支路的功率的大小及类别选用与其 负载电流相近的额定电流的小型断路器配电，只有这样才能发挥产品的各种保护功能。 2.5 人体电气学 要了解电对人身的危害程度，首先应了解电流通过人体可能产生的效应，交流电比直流电对人体的危害大，我们的产品主要是用在交流上，不同的交流电的频率对人的危害程度是不一样的，相比较讲工频(50HZ或60HZ)比高频、低频危害大得多。 除了通过人体的电流值和电流持续的时间长短外，影响电击危害的还有下面几个因素: 1)人体的重量 2)电流流过人体的途径 3)人体的电阻 4)引起电击死亡的心室纤维颤动的临界值。 人体心室纤维颤动:医学上认为，人的触电死亡是由心脏的心室纤维颤动现象引起，而心室纤维颤动则是由生理参数和物理条件(电流大小、种类及电流的持续时间等)决定，如果接触到的是交流50HZ或60HZ的电流则有必要考虑降低心室纤维性颤动临界值，通过人体的电流其持续时间超过心脏的跳动周期(搏动周期)，则电流使心脏外部收缩，，因而产生不同的刺激是很明显的，电击(触电)电流为400~500mA,持续时时间20~100ms时，不会发生心室性纤维颤动，如果电击电流为40~50mA时，持续时间可等于或略大于1S ，但电流与持续时间两面二者的乘积应不大于50mAs作为临界值，为了安全起见在50mAs的基础上再乘以0.6的安全系数，即50mAs×0.6=30mAs,在实际生产的额定漏电动作电流为30mA产品中要求?0.1S动作，完全能够保证人身安全。 另外说明下，引起火灾的漏电流在500mA及以上。 3 公司具体产品的介绍 9 3.1 DZ47LE漏电断路器 由于DZ47LE漏电断路器包括DZ47小型断路器部分，因此DZ47小型断路器不单独讲述。 3.1.1 产品型号及其含义 额定剩余动作电流(mA) 带有不可分断的中性线时用N表示 极数 额定电流 (电子式漏电断路器) 设计序号 塑料外壳式断路器 3.1.2 分类 3.1.2.1 按壳架等级额定电流分:32A、63A、100A三种。(这与DZ47是相同的、是公共部分) 3.1.2.2 按额定电流分(这与DZ47是相同的、是公共部分) 3.1.2.3 壳架等级32A时有6A、10A、16A、20A、25A、32A;( 3.1.2.4 壳架等级32A时有10A、16A、20A、25A、32A、40A 50A、63A; 3.1.2.5 壳架等级100A时有63A、80A、100A;(这与DZ47是相同的、是公共部分) 3.1.2.6 按极数分:1P+N、2P、3P、3P+N、4P(P表示极数、DZ47只有1P、2P、3P、4P之分); 3.1.2.7 按保护种类分:有带过压保护和不带过压保护二种 3.1.2.8 按瞬时脱扣器特性分:B型 、C型 D型;(这与DZ47是相同的、是公共部分) 3.1.2.9 按额定剩余动作电流分:0.03A、0.05A、0.1A、0.3A 3.2 产品结构和工作原理 3.2.1 结构 漏电断路器由DZ47系列断路器和漏电保护器(习惯上称之为脱扣器)组装而成。 断路器部分主要由1)过电流脱扣器(包括过载和短路脱扣器);2)灭弧装置;3)触头系统; 4)外壳和接线端子;5)操作机构。如下图1所示: 漏电保护器(脱扣器)部分主要由1)电子组件板;2)零序电流互感器;3)漏电脱扣器(由线圈、铁芯、弹簧等组成);4)漏电指示部分及试验按扭等组成。如下图2所示。 漏电断路器与漏电保护器(脱扣器)二部分合并起来就构成一个完整的漏电断路器，具有过载、 短路、漏电保护功能，根据客户要求还可增加过压保护功能，过压保护功能的实现是由漏电保护器的电子组件板增加而实现的。 3.2.2 工作原理 断路器的过载保护功能的实现是利用双金属随着温度升高而定向按规律弯曲的原理，正常 电流(1.13In)弯曲角度不大，因此推力不足以使脱扣机构脱扣，当达过载电流(1.45In)弯曲角度大，推力足以推动脱扣机构使开关断开。 断路器的短路保护功能是是由瞬时脱扣器来实现的，前面对瞬时脱扣器的结构作了初步介绍，根据F=IN(吸力与电流与匝数之积成正比)分析，由于瞬时脱扣器线圈匝数少(一般只有10匝以下)，虽然瞬时脱扣器串接在电路中，电路正常工作时，由于匝数少，正常工作电流产生的吸力不足以克服弹簧的反作用力，因此线路能正常工作，但对于短路电流来说，由于产生的电流与正常工作的电流相比相差几倍以至几十倍或更大，线圈匝数没变，但电流增加几倍以至几十倍，因此吸力也增加了几倍以至几十倍，只 10 要反力弹簧选择合理，都能符合B型、C型、D型瞬时脱扣器的整定要求。 漏电保护器的原理: 当线路的剩余电流达到额定动作值时，由零序电流互感器感应的信号电压经电子组件板判别放 大 带动脱扣器，从而带动DZ47部分断开、切断电源进行保护。 下面是不同极数的漏电断路器的漏电示意图: AN AN 图1 一极带中性线 ABC ABCN 时为3P+N) 漏电断路器无泄漏电流符合下列电工学原理: 1)?A(B、C)+?N=0(适合图1、1P+N;图2，2P) 2)?A+?B +?C=0 (适合图3、3P ) 3)?A+?B +?C+?N =0(适合图4、3P+N、4P) 表达的意思是:当所有接在负载的电源线都受漏电断路器控制并经过零序电流互感器，无漏电时，上面原理成立，但有泄漏电流上面的表达式就不一样，如下: 4)?A(B、C)+?N=?X(适合图1、1P+N;图2，2P) 5)?A+?B +?C= ?X (适合图3、3P ) 11 6)?A+?B +?C+?N =?X (适合图4、3P+N、4P) ?X表示泄漏电流，零序电流互感器当泄漏电流为0时不会感应出电压，保护器不会动作，当泄漏电流不为0，零序电流互感器感应出电压，当泄漏电流大于或等于保护器的整定漏电动作电流时，开关动作切断电源自我保护。 在实际的供电电路中客观上存在一定的泄漏电流，只是因为绝缘阻值的不同，泄漏电流则不同，在漏电保护器的技术指标中规定有额定漏电不动作电流与额定漏电动作电流，额定漏电不动作电流是额定漏电动作电流的1/2，这表明在实际产品的运行中允许合理的泄漏电流存在。 下面给出一个最基本的漏电保护器原理图与大家共同分析: LN 试验按扭 线路是连接在一起的。 分析:1)当 无漏电流或漏电流达不到动作电流时，零序电流以感应出的电压不足以触发可控硅G 极(控制极)，此时A极(阳极)与K极(阴极)之间相当于一个大电阻达1M(1M=1000000欧姆)以上，脱扣器线圈(只有30多欧姆)，脱扣器线圈与可控硅等效于串联状态，如下图所示: 220V 脱扣线圈可控硅 由于可控硅的等效电阻远远大于脱扣器线圈的电阻值，因此几乎全部电压加在可控硅的A与K两端，脱扣器同乎无压降，微小的电压不能带动脱扣器工作，因此保护器处于守侯状态，当有漏电流发生，达漏电动作电流时G极触发，A与K两端完全导通，电阻几乎为0，此时全部压降加在脱扣线圈两端，脱 12 扣器线圈产生足够大的吸力，带动脱扣机构动作，从而切断电源，实现自我保护。 3.3 产品的主要技术参数 3.3.1 漏电断路器的分断能力见下表 : 从这个表格中明显可以看出同一个壳架短路能力分为两档:6000A、4000A，而且同属6OOOA档，由瞬时扣器的型号不同，短路分断能力也不一样，下面简单讲一下原因。 因为?40A小于断路器的双金属采用直热式，即让电流流过双金属元件，利用双金属本身的电阻发热，其瞬动电流线圈的线径比50A、63A的小，电阻大，其产品总的进出线阻抗大(电流规格大总的进出线阻抗相对要小)，阻抗大限制了短路电流，同时电阻大，功率因数COS,大，这都有助于开断短路电流时电弧的熄灭，因此?40A时阻抗大、限流作用大、短路分断电流大，而50A、63A采用发热电阻材料发热、傍热式、采用辐射、传导、对流的方式传递给双金属，双金属的电阻率又比较小，本身几乎不通过电流，于是限流小，分断电流就小。至于脱扣器的型式不同，短路通断电流不同，道理也是一样的，因为C型基本上用于照明负载，属阻性负载，电阻大，功率因数高，有利于分断大电流，而D型一般用于感性负载，容性负载、感抗大、容抗大、功率因数小，不利于分断大电流。 3.3.2 产品的外形尺寸及安装尺寸 3.3.2.1 安装导轨尺寸:采用标准35mm安装导轨。 13 3.3.2.2 壳架等级32A的外形尺寸如下。 3.3.2.3 壳架等级63A的外形尺寸如下。 Inm=63A(漏电断路器) 3.3.2.4 壳架等级100A的外形尺寸如下。 Inm=100A(漏电断路器) 3.4 DZ30L-32漏电断路器 由于同一种类型的产品执行相同的标准，其原理和产品性能要求是相同的，上文已详细说明，可参照，下面只讲不同产品之间的差异部分。 3.4.1 产品型号及其含义 壳架等级额定电流 设计序号 塑料外壳式断路器 企业特征代号 14 电子式漏电 3.4.2 产品主要技术参数如下表 从以上可以知道DZ30L-32使用方式只有C型一种，一般用在家用及类似场所的照明电路中，从额定电压只有230V一种，可知它只用于单相负载中，采用两极通断的方式控制电路的通断，漏电与断路器是一个整体，不存在单独的脱扣器型式，这一点与两极的DZ47LE漏电断路极是有区别的。 3.4.3 产品的分类 3.4.3.1 .按壳架等级电流分只有一个壳架:32A; 3.4.3.2 按极数和电流回路分:1P+N(N线不是直通的，属可断开的) 3.4.3.3 按瞬时脱扣器型式分为只有一种:C型 ; 3.4.4 剩余电流保护特性 3.4.4.1 额定剩余动作电流I?n:30mA、50mA; 3.4.4.2 额定剩余不动作电流I?n0:15mA、25mA; 3.4.4.3 额定剩余电流最大分断时间:t?0.1S 3.4.4.4 额定剩余接通分断能力I?m:2000A 3.4.5 外形及安装尺寸:36(L)×80(W)×74(H)，采用35mm标准卡轨安装。 断路器的外形及安装尺寸为18(L)×80(W )×73(H)，两极同体，相线极具备过载、短路保护功能，零线只具备基本的开关通断功能，以上与漏电有关的功能除外，适用于TGM30断路器。 3.5 TGM65L-63漏电断路器 3.5.1 产品型号及其含义 壳架等级额定电流 电子式漏电 设计序号 塑料外壳式断路器 企业特征代号:天正集团有限公司 3.5.2 产品的分类 3.5.2.1 按极数和电流回路可分为: a、单极两线剩余电流动作断路器用1P+N表示，其中N为直通零线; b、 两极剩余电流动作断路器用2P表示; c、三极剩余电流动作断路器用3P表示; d、四极剩余电流动作断路器用4P表示; 3.5.2.2 按瞬时脱扣器特性可分为B型、C型、D型，具体参数与前面介绍的一样。 3.5.2.3 按壳架等级电流分:63A 3.5.2.4 按保护种类分:有带过电压和不带过电压 3.5.2.5 按额定剩余动作电流分:0.03A、0.05A; 15 3.5.2.6 按冲击电压下的耐误脱扣能力分:RCB0(一般型)、增强耐误脱扣能力的RCBO(S型)、目前我们公司3C认证的只生产一般型 ，S型的属延时型，一般用在漏电分级保护的前级，作分级延时保护用，一般按0.2S的整数倍整定延时。 3.5.3 产品的外形尺寸及安装尺寸 产品采用35mm的标准卡轨安装 3.5.4 漏电特性、过载特性、短路保护特性、过压保护特性等没有讲到的性能与前面有关部分同样，不再重复。有些方面不能面面俱到，请大家参照相关说明书 4 小型漏电断路器的选型 4.1 选型必须遵守的基本原则 4.1.1 断路器的额定电压必须大于或等于线路的工作电压。 负载或额定电源的电压要小于或等于开关的额定电压，因为这事关产品的安全性能。高于开关额定电压的电压有可能会使产品绝缘性能性能下降，存在事故隐。 4.1.2 断路器的额定电流?线路的负载电流。 负载的额定电流必须等于或小于开关的额定电流，一般情况下小于开关的额定电流，考虑到留有一定的裕度，一般选开关的额定电流比实际负载电流大20?左右，不要选得太大，必须考虑过载保护及短路保护都能动作，选取过大的额定电流，过载保护失去作用，由于线路的粗细及长短关系，负载端的短路电流达不到瞬时脱扣器的整定动作值，从而使短路保护失效。 16 4.1.3 断路器的额定短路通断能力?线路中可能出现的最大短路电流。 线路中发生相线与相线或相线与中性线之间的短路电流是很大的，越是接近电源分配端的电流就越 大，因为整个短路回路的阻抗小。因此要求断路器必须有一定的短路分断能力，当短路分断能力大于或等于线路中可能出现的最大短路电流时，在瞬时脱扣器的作用下，开关能瞬时熄弧断开。如开关的额定短路通断能力?线路中可能出现的最大短路电流因开关不能熄弧，由燃弧引起的过高温度使触点粘(短路)从而毁坏配电线路以致设备。 4.1.4 断路器末端单相对地短路时能使选用B、C、D型瞬时脱扣器的开关动作，对于不同类型的负载(用电设备)选用不同的瞬时脱扣器和相应的电流等级的产品。 根据不同的负载设备选用不同类型的瞬时脱扣器和额定电流，B、C、D型瞬时脱扣器的使用对象前面有说明。选取额定电流及相应的瞬时脱扣器时必须考虑负载的额定电流及可能输出的最大短路电流。当最大短路电流大于或等于B、C、D型瞬时脱扣器的整定动值时，短路保护才能起作用。 4.1.5 漏电断路器的额定漏电动作电流必须?2倍的线路业已存在的泄漏电流。 在配电线路中由于线路的绝缘电阻随着时间的增长会下降及对地布线分布电容的存在，线路或多或少对地存在一定的泄漏电流，有的还比较大，因此在选取漏电断路器的额定漏电动作电流必须大于 实际泄漏电流的两倍才能保证开关不会误动作，这也是与国家标准规定的额定漏电不动作电流为额定动作电流的一半是相符合的。 4.1.6 在装漏电保护器之前必须搞清原有的供电保护型式，以便判断是否可以直接安装或需改动。 供电保护型式在前面已有详细说明。在未安装漏电断路器之前，有些设备已采取一些供电保护型式，但是有一些保护型式如不改动是不适宜直接安装漏电断路器，否则会引起开关的 误动或拒动。具体使用将在后面案例中进行分析。 4.1.7 有进出线规定的产品必须严格按要求接线，进出线不可反接。 漏电断路器必须按要求接线，否则会引起开关漏电保护功能的损坏，因漏电保护线路板的工作电源从开关的出线端引出，如采取反接线，则线路板的工作电源长期存在，一旦漏电保护动作， TN-C系统、N线与保护线PE线合二为一，考虑安全任可时候不允许断开PEN线，因此绝对禁 止使用四极断路器，如下图所示: 四极断路器 电 源 侧 三相 负载三相四线 负载ABCPEN 如安装四极断路器，在开关接通时整个设备能正常运行，三相设备外壳接PEN也无触电危险，但 当开关断开时，PEN线被分成两部分，单相设备的相线通过设备内部回路而到达断开的PEN线上从而使用三相设备外壳带电，造成触电危险。所以这种供电方式不能装四极漏电断路器。 17 2)TT、TN-C-S 和TN-S系统可使用四极断路器，以便在维修时保护使用者的安全，但是四极断路器中的N极只能接N线而不能接PE线或PEN线，安装位置分别如下图所示，并可安装相应的四极漏电断路器。 TT系统 四极断路器 电源侧 三相负载 ABCN 三相四线负载 外壳接地 外壳接地 TN-C-S系统 四极断路器 电源侧 ABCNPE 三相负载 三相四线负载 TN-S系统 四极断路器 电源侧 三相负载 三相四线负载 ABCNPE 3)装设双电源切换的场所 由于系统中所有中性线(N)是联通的，为发确保被切换的电源开关(断路器)检修安全，必须采用四极断路器将不同电源系统的N线断开。 18 4.3 采用小型漏电断路器的额定漏电电流的选择 选择如下表所示: 以上是选择开关额定漏电动作电流的参考，根据线路客观存在的泄漏电流灵活选择，遵循选择的基本原则。总线路的泄漏电流是各分支线路的泄漏电流之和，对于各分支的缓变的泄漏电流一般不会引起总线路开关的漏电断路器的动作，因为总线路额定漏电动作电流大于各分支的漏电断路器额定漏电动作电流，又因是缓慢增加，必先使各支路漏电断路器动作，不会使总线总线路的漏电断路器动作，但对于人体触电是一个突变量，通过人体的触电电流是一个不确定量，可能大于总线路额定漏电动作电流，有可能使总线路漏电断路器动作，各发生触电的分支漏电断路器反而不动作，因此总线路的漏电断路器可根据实际情况选用S型 (延时型)进行分级保护，以避免影响总线路后的各分支线路。 4.4 小型(漏电)断路器的实际使用 例1:当客户购买一台小型 (漏电)断路器时，销售人员首先必须询问客户使用在什么地方，控制一些什么设备。如用在家庭中，以照明为主，兼有一些感性负载，如洗衣机，空调等，应选用C型脱扣器，根据总功率选取额定电流。有一家庭 总的用电设备功率6KW，其中空调功率2KW，一般设计要求空调单独布线。 根据单相用电每KW为4.5A,则总电流为4.5×6=27A，如选用DZ47LE，选取额定定电流为32A 的开关C32，I?n=30mA(家用，人身触电保护)作为总开关。有条件的话插座单独布一路线，这样总开关下分成三个支路:空调、插座、照明，分别选用单极DZ47进行控制，设插座的功率为3KW，额定电流:3×4.5=13A、选用额定电流为C16 的DZ47单极开关;空调2KW，2×4.5=9A，选用额定电流为C10 的DZ47单极开关，照明1KW,电流为4.5A, 选用额定电流为C6 的DZ47单极开关. 在选用开关的时候不可盲目选取过大电流的开关，否则出现相线与中性线短路不跳情况。特别是在面对各种不同负载(用电设备)只采取一个开关作为总的保护尤其要注意。 小型漏电断路器具有短路，过载、漏电(触电)保护，但是在实际使用中往往有些功能不能实现，这与我们的正确选型有很大的关系，销售人员要担当引导客户规范布线的重任，努力推广类似PZ30的终端配电箱，根据不同类型的负载，采取先总后分开控制的方式，尽可能发挥小型(漏电)断路器应有的各种保护功能。 例2:小型(漏电)断路器也用在一些动力设备中，比如三相异步电动机，首先必须知道动力设备起动时有额定电流几倍的启动电流，三相异步电动机为5~7倍的额定电流，一般选取D型 瞬时脱扣器来避 19 引起开关动作，因为它的整定电流为5In~10In ，有可能引起开关的动作。 对于额定漏电动作电流一般选用50mA,如能采用30mA尽可能采用30mA，对人身触电进行保护，采用50mA主要是考虑设备使用时间长，设备绝缘能力降低而存在一定的泄漏电流。 如一台三相异步电动机为4.5KW,采取直接起，则应选用什么规格的DZ47LE, 这台电动机的额定电流为4.5×2=9A，又因是对动力设备进行保护，而D型瞬时脱扣器主要是用于动力设备等方面。因此选DZ4LE-32 D10 I?n=50mA或30mA 总之在选取产品的时候，计算的电流应与选取的开关的额定电流接近，额定电流以必须大于计算的电流，其次按照负载的分类选取不同的瞬时脱扣器，额定漏电动作电流按上表选取，原则上以选取30mA为首选对象，具体选取按实际线路中存在的泄漏电流再作选择。 4.5 断路器的正常使用条件和安装条件及非正常使用条件和安装条件的使用。 断路器的正常使用条件和安装条件如下: 1) 周围空气的上限温度不超过+40?，下限不低于-5?，24小时的平均值不超过+35? 2) 安装地点的海拔不超过2000m 3) 大气条件:安装地点的空气湿度在最高温度+40?不超过50%，在较低的温度下可以有较 高的湿度，最湿月的的平均最大相对湿度为25?，此时相对温度不超过90%。 4) 安装类别为?、?级 5) 污染等级为2级 6) 安装型式:采用标准导轨安装 7) 安装条件:安装场所的外磁场任何方向均不应超过地磁场的5倍，漏电断路器一般应垂 直安装，手柄向上为电源接通位置，安装处应无显著冲击和振动，无腐蚀性或爆炸性气体存在。 以上是正常条件下的使用，但实际上我国有很多地方的的海拔高度不止2000m,大于2000m特别是高原地区如何选用漏电断路器或断路器, 首先必须清楚高原地区的特征:气压、温度、湿度随海拔的升高而降低，太阳的辐射随海拔的升高而升高，因此高原地区使用断路器必须注意以下三方面的影响: 1) 必须提高产品的绝缘电阻和工频耐用压水平。 2) 由于散热条件差，热动过载脱扣器要早动作，应作工作间距的调整。 3) 由于高原地区空气稀薄，熄灭电弧有一定困难，分断能力有所下降，故应降容使用或采用更 高一级的短路分断能力级别的断路器。 在实际选用断路器时，参照上面几点考虑选取合适的断路器。 4.6 关于断路器连接导线的截面积 客户用来连接断路器的导线的截面积与断路器进行温升试验的导线截面积应该是一致的，断路器的接线端子也是按它的最大额定电流来设计的，按GB14048.1标准的规定，下表是断路器的电流与其相适应的导线截面积的关系(导线是单芯聚氯乙烯(PVC)绝缘铜线) 20 有的用户认为按表中方式选取导线会觉得浪费，销售人员必须向用户说明白，小型断路器不仅仅是开关作用，它还具有过载、短路保护功能(漏电保护与线的粗细没有多大的关系)，要想实现过载、短路保护功能，一方面开关选型合理，另一方面线径要符合试验时的要求，尽可能一致，才能实现产品具有的基本功能。按要求选取，产品与出厂的性能将会更接近。关于产品的过载、短路保护功能与线径的粗细的关系前面已有说明，请大家回顾前面。 4.7 断路器的降容 断路器在什么情况下应降容，小型 断路器整定基准温度是，30?~，35?，当高于此范围的温度时，就需要降容。下面提供电流温度关系表，给大家在销售产品时，给用户安装时提供参考。 家用断路器(DZ47)的电流与温度关系 有些厂家进行试验，这种家用断路器安装在封闭的小型箱柜内其降容系数可选取0.7~0.8,对于金属外壳取0.8，对于全塑料防护外壳取0.7，可以保证安全使用。对于环境温度变化达一定程度，又装在封闭的箱子里，必须作二次降容，如32A的产品装在环境温度为40?的封闭塑料防护壳内，则产品实际通过电流为:29.9×0.7=21A. 4.8 漏电保护器的运用 根据,,漏电保护器农村安装运行规程,,(SD219-87),,漏电动作电流保护器,,(GB6829) ,,手持式电动工具的管理、使用、检查和维修安全技术规程,,(GB3787)等的精神，对漏电保护器的安装范围可作如下规定: 1、 必须安装漏电动作型保护器的场所和设备。 (1) 属于?类的移动式电气功设备和手持式电动工具。 (2) 安装在潮湿、强腐蚀性场所的电气设备。 (3) 建筑施工工地的电气机械。 (4) 临时用电的电气设备。 (5) 宾馆、饭店和招徒所客房内的插座回路。 (6) 机关、学校、企业、住宅等建军筑的插座回路。 21 (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医用电气设备。 (10) 其它需要安装安装漏电保护器的场所和设备。 2、可不安装漏电保护器的设备 (1)由安全电源供电的电气设备。 (2)一般环境条件下使用的具有双重绝缘或加强绝缘的电气设备。 (3)由隔离变压器供电的电气设备。 (4)采用不接地的局部等电位连接安全措施的场所使用的电气设备。 (5)无间接触电危险场所的电气设备。 4.9 漏电保护器的选用 漏电保护器的选用应根据，应根据供电方式、使用目的、安装场所 、电压等级、被控制回路的泄漏电流和用电设备的接触电阻等因素来考虑。 4.9.1 根据电气设备的供电方式来选择漏电保护器 (1)相220V的电源供电的电气设备，应选取二极二线式(2P)或单极二线式(1P+N)的漏电保护器。 (2)三相三线制380V电源供电的电气设备，应选用三极式漏电保护(3P)。 (3)三相四线制380V电源供电的电气设备，或者单相与三相设备共用电路应选取用三极四线(3P+N)、四极四线式漏电保护器(4P)。 4.9.2 根据使用目的选择漏电保护器 用于防止人身触电的漏电保护器，应根据直接接触保护和间接接触保护的不同要求来选用，二者的技术参数是不同的。 4.9.2.1 直接接触保护。 直接接触保护是防止人体直接接触带电导体而设置的保护装置，手持式电动工具、移动电器、家用电器插座回路和临时用电的拖动供电线路等，使用时操场作者经常与其发生接触，容易发生带电导体与人体直接接触电事故，在漏电保护器切断电源之前，漏电保护器不能限制触电电流，它完全由导体的电压和人体的电阻决定，为了尽量缩短人体的触电时间，应优先选用额定漏电动作电流?30mA的快速动作(,0.1S)型漏电保护器。 4.9.2.2 间接接触保护。 漏电断路器用于间接接触保护的目的，是在用电设备的绝缘损坏时，防止其金属外壳 出现危险的接触电压，所以选择漏电保护器时额定动作电流I?n时,应与设备的接触电阻Rd和允许的接触电压Uj联系起来考虑，即I?n?Uj/Rd。 对于额定电压为220V或380V的固定式电气设备(如水泵、压缩机、农用电气设备和其它容易被人接触的电气设备)，当其金属外壳接地电阻在500欧姆以下时，单台电气设备可选用额定漏电动作电流为30~50mA、,0.1S动作的漏电保护器，对于额定电流在100A以上的大型电气设备或带有多台电气设备的供电线路，可以选定额定漏电动作电流为50~100mA的快速动作型漏电保护器。当用电设备的接地电阻在100欧姆以下时，也可选用200~500mA的快速动作型漏电保护器。 4.9.3 根据使用场所选择漏电保护器 在380/220V的低压配电系统中，如果用电设备的金属外壳，构架等容易被人触及，同时这些用电设备又不能按照我国用电规程的要求使其接地电阻小于4欧姆或10欧姆，除按上面介绍的间接接触保护要求在用电设备供电线路上安装漏电保护器外，还需根据不同的使用场所合理选择漏电动作电流，在下列特殊场所应按其特点来选择漏电保器: 4.9.3.1 安装在潮湿场所的电气设备，应选用额定漏电动作电流为15mA~30mA的快速动作型漏电保护器。 22 4.9.3.2 安装在游泳池、喷水池、水上游乐场、浴室的照明线路，应选用额定漏电动作电流为10mA的快速成动作型漏电保护器。 4.9.3.3 在金属物体上使用手电钻、操作其它手持式电动工具或使使用行灯，也应选取爰额定漏电动作电流为10mA 漏电保护器。 4.9.3.4 连接室外架空线路的室 与电路最大工作电流相匹配。 3、 检查漏电保护器的极限通断能力或短路电流与工作电路的短路电流是否匹配 4.10.2 安装注意事项: 漏电断路器应严格按照产品说明书的规定安装，安装时须注意以下事项: (1)漏电保护器的安装位置应远离电磁场。如果安装在高温、湿度大、粉尘多或有腐蚀性的气体环 境，则应采取相应的保护措施，例如:靠近火源或受到阳光直射的漏电保护器，应加装隔热板:在湿度大的场所应选用防潮的漏电保护器或另外加装防水外壳;在粉尘多或有腐蚀性气体的场所，应将漏电保护器装在防尘或防腐蚀的保护箱内。 (2)垂直安装，倾斜度不得超过5度，家用漏电保护器一般可安装在电源进线处的配电板(箱)上，如有熔断器或闸刀开关、应安装在熔断器或闸刀开关的前面。 (3)带有短路保护装置的漏电保护器时，必须保证在电弧方向有足够的飞弧距离，飞弧距离的大小以保护器厂家的规定为准。 (4) 装时必须严格区分中性线与保护线，三极四线式或四极式漏电保护器的中性线应接入漏电保护 器。经过漏电保护器的中性线不能再作为保护线，不得重复接地或接设备的外露可导电部分;保护线不得接入漏电保护器。 (5)安装漏电保护器后，被保护金属设备的外壳仍应采用保护接地或保护接零(若原先有的话) 23 (6)漏电保护器投入运行前须进行下列检查: A、开关机构动作是否灵活、有无卡阻或滑扣现象。 B、 摇测相线端子间、相线与外壳(地)间的绝缘电阻，测得的绝缘电阻不得低于2兆殴。 但是对电子式漏电保护器，不得在极间进行绝缘电阻测试，以防损害电子元件。 C、 断断路器安装后应操作试验按扭，检查保护器的工作特性是否符合要求，分别空载作三次试验 应正确动作，带负载(开关闭合接通用电设备)作三次试验应不误动作。 D、不得采用相线与火线或相线直接短路的方式来验证短路保护功能，也不允许采用火线与大地接触 的方式来验证漏电保护功能，首先这样做不安全，另外这样做试验并不能检测出产品真正的性能。 这其中有许多因素影响，属于技术的范畴。 5 常见错误接线及其分析 0 A B C A、三相四线中性线和接地线未分清楚(如上图所示) 1) 当用作三相配电时，若电气设备的外壳与地接触，漏电保护器就跳闸，此时因为0 线当作保护用 与大地接通产生漏电流，从而引起跳闸。(接地保护线与工作零线连接在一起)。 2 当用作单相设备时，因电气设备的外壳未接地，一旦漏电保护器失效，而电气设备的外壳又漏电就会 发生人身触电事故。 改正的方法是: 将三相插座和单相插座分开，三相插座的接地插头接零线(接零保护)或接地线(接 地保护)，三相设备装漏电保护器只能装三相三线漏电保护器(此时无论设备是接零保护 或接地保护都不会对漏电保护器产生任何不良影响)或装三相四线漏电保护器(此时0线 只能引至漏电保护器的进线端作为内部电子组件板的工作电源，而不能从出线端引出)。 单相插座漏电保护器的中性线输出端，接地插头接漏电保护器的中性线的输(接零 保护)或接地线(接地保护)。 B、缺少接地线 某单位的的配电箱，有10只6A单相插座，采用4芯导线，每相接两只插座， 接地线与中性线在箱 24 1) 该配电箱若不通过漏电保护器直接接到三相电源上，则在保护接地系统中，该配电箱缺少一根接 地线在保护接零系统中，一旦配电箱的中性线断开，电气设备的外壳就会带电。 该配电箱若接到保护器上，由于中性线与设备外壳相连，一旦设备外壳与地接触，漏电保护器就跳闸。 改正的方法是: 插座的接地插头与中性线插头之间应断开，若接到期三相电源上，采用五线，即三根相线，一根中 性线，一根接地线;若接到单相电源上，用采一根相线，一根中性线，一根地线;若接到三相四线漏电 保护器上，也要采用五根线，即三根相线，一根中性线，一根接地线。 A B C 电 源 6 漏电断路器常见案例 检修方法:面对客户提出的产品问题，首先要有清晰的检修思路: 1) 询问或查看用户是否采用其它的供电保护系统，是否符合直接安装RCB0(小型漏电断路器)，这 方面的理论前面已有详细说明。 2)采取代换的方法:用好的RCBO代替怀疑有问题的RCBO，如代换成功则开始产品本 身有问题，不成功， 则采取下一步措施。 3)所控制的电路存在短路或泄漏电流超过整定额定动作电流值。 A、判断是否短路: 将断路器部分与脱扣器部分分开，断路器部分单独控制电路 (1) 关合上即断开，则存在短路故障。 (2) 开关正常运行，则不存在直接的短路故障。 B、判断是漏电: 漏电有二种情况: 一是线路本身由于绝缘电阻下降而产生的漏电流，如将断路器漏电动作电流选取大一档:比如从 30mA增至50mA漏电断路器能正常工作，则线路本身存在较大的泄漏电流。 二是线路本身存在接线错误，根本不适用使用漏电断路器进行保护，开关一合上就断开。必须从 源头上进行处理:取消与漏电断路器原理相违背的接线等。 6.1 有一客户买了一台三相四线混合供电的点焊机，电工先从3P+N的漏电保护器取出三相电源供点 焊机使用，为图方便N线从照明灯头上引出，但是每当开关一合上就断开，于是客户认为设备有问题。 25 厂家寄来易损件，故障还是不能排除。后我经人介绍前去维修，终于将问题处理。其实是一个很简单的问题。 现将简图绘制如下: ABCN 3P+N漏电断路器 断路器 灯泡 ABCN 电焊机接线柱 分析:这属于一个典型的接线错误。 漏电断路器所控制的设备的电源线必须全部通过开关30mA的漏电断路器10In即630A有一客将DZ47LE-32 C10 30mA 漏电断路器买去之后，自行验证开关的好坏，先是将电源接进进线端，然后将出线端火线串接15A熔断器再将火线与N线相碰，结果是开关不断开，熔断器先断,客户认为开关有问题，然后又将火线插在地上，漏电断路器不动作，开关漏电功能又有问题。 分析: 必须说明这两种试验方法，不安全，不提倡，同时试验的结果与配电线路的线径，距电力变压器的距离长短，电力变压器的容量大小等有关，有着不确定性，试验漏电功能时与土壤电阻有关系，不同性质的土壤，其电阻值相差很大，于是试验的结果同样有着不确定性。 15A熔断器熔断说明线路已输出阻抗出至少15A的短路电流，从开关不动作说明短路电流没能100A，因C10的整定短路动作电流是100A，开关当然不能进行保护，作为用户方必须考虑到配电线径是否与说明书的相应线径吻合，大当然无关系，小可能造成供给的短路电流不够，或者适当减小开关的额定电流。 26 如选用C6 30mA。至于漏电不断开就与火线与大地的接触电阻有关系，如不保护断开，说明漏电流没有达至30mA，在这种环境触电人体有可能没感觉;要么有感觉，人体有意志摆脱，不能摆脱的是,30mA的通过人体的电流，只要漏电保护器功能正常，完全可以对人体进行保护。 结论:非正规的试验方法，同时又极易产生安全事故的方法，不提倡，不主张，否则由此产生的安全事故厂方不负任何责任。 6.4 浙江嘉兴有一电工为装修的房子布线采用DZ47LE-63 C63 30mA漏电断路器，在布完线之后未经任何弱电验证线路是否有故障，直接将漏电断路器合上，结果造成整个线路由于短路毁坏。经查系一灯头30mA的漏电断路器即可，采用采用4平方铜线可以(按接线要求2.5平方铜线)。 因短路处的接线只有1.5平方,当短路发生时输不出10In短路动作电流，即630A。更换为DZ47LE-32 C20 30mA的漏电断路器后，导线线径符合接线要求，此时的短路动作电流10In，即200A。 线路短路容量可以输出200A的短路电流,所以短路时可以进行保护。 结论: 在产品选项型时必须兼顾各方面，合理选额定电流或漏电动作电流，尽可能保证能实现产品 承诺的三种功能:短路、过载、漏电保护。任一功能的失效都将成为客户投诉的证据。 6.5 27 漏电断路器 漏电断路器 漏电断路器(residual current circuit-breaker)电路中漏电电流超过预定值时能自动动作的开关。常用的漏电断路器分为电压型和电流型两类，而电流型又分为电磁型和电子型两种。 漏电断路器用于防止人身触电，应根据直接接触和间接接触两种触电防护的不同要求来选择。 漏电断路器的类型 电压型漏电断路器用于变压器中性点不接地的低压电网。其特点是当人身触电时，零线对地出现一个比较高的电压，引起继电器动作，电源开关跳闸。 电流型漏电断路器主要用于变压器中性点接地的低压配电系统。其特点是当人身触电时，由零序电流互感器检测出一个漏电电流，使继电器动作，电源开关断开。 漏电断路器的选用原则 根据使用目的和电气设备所在的场所来选择 1)直接接触触电的防护 因直接接触触电的危害比较大，引起的后果严重，所以要选用灵敏度较高的漏电断路器，对电动工具、移动式电气设备和临时线路，应在回路中安装动作电流为30mA，动作时间在0.1s之内的漏电断路器。对家用电器较多的居民住宅，最好安装在进户电能表后。 如果一旦触电容易引起二次伤害(比如高空作业)，应在回路中安装动作电流为15mA，动作时间在US之内的漏电断路器。对于医院中的电气医疗设备，应安装动作电流为6mA，动作时间在US之内的漏电断路器。 2)间接接触触电防护 28 不同场所的间接接触触电，能对人身造成不同程度的伤害，所以，不同场所应安装不同的漏电断路器。对容易触电的危害性较大的场所，要求用灵敏度比较高的漏电断路器。在潮湿场所比在干燥场所触电的危险性要大得多，一般应安装动作电流为15-30mA，动作时间在0.1s之 照明回路或居民生活用电回路:漏电断路器的动作电流IDZ>ISJ/2000; 动力与照明混合回路:漏电断路器的动作电流IDZ>ISJ/1000. 公式中IDZ为漏电断路器动作电流，ISJ为电路中的最大电流。 根据电气设备的供电方式选择 1)单相220V电源供电的电气设备应选用二极二线式或单极二线式漏电断路器。 2)三相三线制380V电源供电的电气设备，应选用三极四线式或四极四线式漏电断路器。 漏电断路器安装注意事项 1.安装前应检查漏电断路器铭牌上的数据与使用要求是否一致。 2.安装时不要太靠近大电流母线和交流接触器。 3.漏电断路器动作电流大于巧mA时，其所保护的设备外壳要可靠接地。 4.应充分考虑供电线路的供电方式、电压以及系统的接地形式。 5.安装具有短路保护的漏电断路器，必须保证有足够的飞弧距离。 6.组合式漏电断路器外部连接的控制回路，应使用铜导线，截面积不小于1.5mmzo 29 7.安装漏电断路器后，不能拆除原来低压线路或设备原来的接地保护措施，同时断路器负载侧中性线，不得与其他回路公用，?以免误动作。 8.安装时必须严格区分中性线和保护接地线。三极四线式和四极式漏电断路器的中性线应接在断路器中，经过断路器的中性线不能再作为保护接地线使用，也不能重复接地或接电气设备外壳。而保护地线不得接人漏电断路器内。 9.漏电断路器的保护范围应为独立回路，不能与其他回路有电气上的连接。漏电断路器不能并联使用保护同一线路或电气设备。 10.安装结束后，应操作试验按钮，检查漏电断路器是否能可靠动作。一般情况下应试验三次以上，并且都能正常动作才行。 漏电断路器常见故障及处理 1(刚投入运行就跳闸 1)三相电源线，包括零线没有在同一方向穿过零序电流互感器，改正接线即可。 2)安装漏电断路器与未安装漏电断路器的线路在电气上有连接，将两种电路分开即可。 3)线路中存在一火一地负荷，消除这样的负荷即可。 4)穿过零序电流互感器的工作零线有重复接地现象，应消除重复接地。 5)漏电断路器本身有故障，应更换。2(发生误动作 1)过电压引起。如当线路中发生操作过电压时可使得断路器动作，这时可以选用延时或冲击电压不动作型漏电断路器，也可以在触头之间安装阻容吸收电路抑制过电压，也可在线路中投人过电压吸收装置。 2)电磁干扰。如附近有磁性设备或大功率电气设备开停，应调整漏电断路器的安装位置，远离这样的电气元件。 3)环流影响。如果两台变压器并联运行，都有各自的接地，因两台变压器的阻抗不可能完全相等，这样会在接地线中产生环流，引起断路器动作，拆除一个接地线即可。另外，同一变压器通过两条并联回路对同一负载供电，两条回路中的电流也不可能完全相同，也可能出现环流，所以，应将两条回路分开运行。 4)工作零线的绝缘电阻降低。当工作零线的绝缘电阻降低时，如果三相负荷不平衡，在零线上会出现比较大的工作电流，并经人地流向其他分支路，从而在各个漏电断路器上都能出现漏电电流，使断路器误动作。 5)接地不当。如零线重复接地，会引起漏电断路器的误动作。 6)过载或短路的影响。如果漏电断路器同时又具有短路保护、过电流保护时，当过流保护脱扣器的整定电流大小不合适时会发生误动作，此时调节整定电流值即可。 断路器的国家标准 GB 10963-1989|家用及类似场所用断路器 30 GB 14048.2-1994|低压开关设备和控制设备 低压断路器 GB 16916.1-1997|家用和类似用途的不带过电流保护的剩余电流动作断路器(RCCB) 第1部分:一般规则 GB 16916.21-1997|家用和类似用途的不带过电流保护的剩余电流动作断路器(RCCB) 第2.1部分:一般规则对动作功能与线路电压无关的RCCB的适用性 GB 16916.22-1997|家用和类似用途的不带过电流保护的剩余电流动作断路器(RCCB) 第2.2部分:一般规则对动作功能与线路电压有关的RCCB的适用性 GB 16917.1-1997|家用和类似用途的带过电流保护的剩余电流动作断路器(RCBO) 第1部分:一般规则 GB 16917.21-1997|家用和类似用途的带过电流保护的剩余电流动作断路器(RCBO) 第2.1部分:一般规则对动作功能与线路电压无关的RCBO的适用性 GB 16917.22-1997|家用和类似用途的带过电流保护的剩余电流动作断路器(RCBO) 第2.2部分:一般规则对动作功能与线路电压有关的RCBO的适用性 GB 1984-1989|交流高压断路器 GB 4876-1985|交流高压断路器的线路充电电流开合试验 GB 7675-1987|交流高压断路器的开合电容器组试验 31