漏电开关的正确使用及测试

1、漏电断路器的正确使用及检测 金川集团自动化工程有限公司 马炳仁 苏州通润驱动设备股份有限公司 石定良【摘 要】 漏电断路器是一种主要用来防止人体触电的保护电器，本文主要介绍漏电开关的构成、工作原理、特性参数、设计选型原则、使用及检测方法。【关键词】 漏电断路器 工作原理 特性参数 选型原则 检测方法1 概述 漏电断路器（又称漏电开关）作为一种保护电器被广泛使用在低压供配电系统的终端，用来保护人体及供电线路的安全，是防止人体触电的“卫士”，是供非专业人员使用的一种低压保护电器，当人体触及带电体或电路绝缘水平下降时，流经漏电开关检漏装置的总电流会失去平衡（平衡时电流的矢量和为零），这种不平衡达到一

2、定程度时漏电开关会自动切断电源，起到保护人身安全和电路安全的作用。本文旨在通过介绍漏电开关的工作原理、特性参数、设计选型原则、使用及检测方法等基本知识供用户和专业技术人员设计选型时参考。2 漏电开关的构成及主要技术参数：2.1 构成常用漏电开关由断路器和漏电保护器（也称检漏装置）两部分组成。漏电保护器的作用是漏电故障检测及自动分闸指令的输出，断路器的作用是执行分闸指令，切断电源（对断路器本身具有的短路、过载保护功能本文不予讨论）。 民用微型漏电开关 工业用小型漏电开关图1 漏电开关外形根据结构形式的不同，漏电开关分为一体式和分体式两类，通常民用及工业用小容量漏电开关为一体式，当漏电故障发生时，

3、漏电保护器的电磁铁动作，推动断路器的脱扣机构，使断路器跳闸，这一类也称为机械连接式。分体式通常用在工业上容量较大的场合以及根据电路保护特点需要分开安装的场合，这一类型的特点是漏电保护器输出的是开关量（接点），再将这个开关量接入具有分励脱扣装置的断路器的分闸回路，当漏电故障发生时，接点闭合，分闸回路接通，使断路器跳闸，这一类也称电气连接式。2.2主要技术参数漏电开关的主要技术参数有五个：额定电压（Un）、额定电流（In）、额定漏电动作电流（In）、额定漏电不动作电流（InO）、最大分断时间（t），其中前两个参数和同类断路器相同，这里不做讨论。人体电阻约为12k，人体流过工频50 mA以上的电流时

4、会有生命危险，据此，国家标准GB6829-86规定，民用漏电保护器的In优选值为30mA，In值大于30mA的漏电开关只作为对电路的低绝缘保护或负载的平衡保护，不作为人身安全保护，对所有漏电开关，规定InO =In/2 （即 当 In=30mA 时， InO=15mA）。若电路t时刻的漏电电流为I（t），当I（t）In时，漏电开关在 t 内必须跳闸；当InOI（t）In时，在 t内可跳可不跳，当I（t）InO时，漏电开关不允许跳闸。不动作区 可动可不动区 必须动作区InO=15mA In=30mA I（t）图2 漏电开关动作特性区域GB6829-86对最大分断时间的规定：漏电电流I最大分断时间

5、tIn=30mA0.2 S2In=60mA0.1 S5In=150mA0.04 S3 工作原理漏电保护器内部由检漏机构、放大电路、输出机构三部分组成。检漏机构实际上是一个零序电流互感器，监测的是电路中穿过零序互感器的一次电流的差值，零序互感器二次电流送入放大电路，当二次电流达到一定值后，可使输出机构的电磁铁动作，推动断路器跳闸。 图3和图4以单极（1P+N）漏电开关为例说明其工作原理：图3 图4如图3，在正常情况下，由开关LK、负载R组成了串联电路，穿过零序互感器电流IP与IN总是大小相等，方向相反，其矢量和为零，即： IP + IN = 0 ，因此，零序互感器二次侧无感应电流送入放大电路，电

6、磁铁不会动作，主电路处于正常工作状态。当负载端发生漏电故障时，如图4，IP + IN 0 ，穿过零序互感器的电流为I= IP IN，此时，互感器二次侧会有感应电流流入放大电路，当漏电电流I接近或达到30mA时，电磁铁动作，推动断路器LK跳闸，切断电源。其他漏电开关，工作原理与1P+N类似。4 选型及使用注意事项在工程设计选型或用户自己选用漏电开关时，除了要确定合适的参数以外，还要特别注意不同型式的漏电开关所适用的场合不同。4.1 1P+N和2P型漏电开关的适用范围1P+N和2P型漏电开关适用于民用220V配电系统，所不同的是2P型在接线时不用区别相线与零线，1P+N型接线时必须将电源相线接在P

7、极，零线接在N极，否则，起不到保护人体安全的作用，因为当人体触及带电体时，漏电开关检测到漏电故障跳闸，但此时电源相线并未切断，人身安全得不到保护。4.2 3P型漏电开关的适用范围3P型漏电开关适用于三相三线配电系统，或要求负载必须保持平衡运行的三相四线系统中，大多数情况是利用它的后一特性，可作为对电机的三相平衡保护。应特别注意的是，3P型漏电开关不能作为照明系统（包括其他任何可能存在三相不平衡现象的系统）的总开关，因为照明系统肯定存在三相负载不平衡的情况，使用3P漏电开关会导致一接入负载就跳闸，无法工作。4.3 3P+N和4P型漏电开关的适用范围3P+N和4P型漏电开关适用于三相四线系统作为照

8、明配电的总开关，或作为三相四线负载的保护开关，可在三相负载不平衡的系统中工作。IP+IN=0 IP+IN=0 IA+IB+IC =01P+N 2P 3P IA+IB+IC +IN =0 IA+IB+IC +IN =03P+N 4P图5 各类漏电开关电流矢量计算4.4 选型时如何确定参数在工程设计选型时只要求对漏电动作电流In做出要求，而漏电不动作电流 InO 和最大分断时间t 可从GB6829-86中查得对应的值（一般规定：InO =In/2，I= In时，t=0.2S）。对In的选择要根据保护的对象确定，保护人身安全时In优选30mA，作为电机平衡保护或电路低绝缘保护时In优选100mA。5

9、 检测方法漏电开关的检测是对In、 InO 和t三个参数的测试。5.1 测试电路 按图6所示的电路，可对漏电开关的 In、InO 和t三个参数进行测试。5.2 In和t的测试 按图6接好电路，将漏电开关合上，SJ预先整定到0.2S，合上K1，XD亮，将K3拨至“校准”位置，旋转可调电阻R，使mA表指到30 mA，然后将K3拨至“试验”位置，再合上K2，若漏电开关跳闸，则说明In和t的值符合要求，若不跳闸，则漏电开关不合格。 K1 电源开关 K2 试验开关 K3 状态转换开关 XD 电源指示 SJ 时间继电器 R1 降压电阻 R 可调电阻 mA 毫安表 RD 熔断器图6 漏电开关试验电路 5.3 InO的测试将SJ整定到60S（理论上应为无穷大），K3在 “校准”位置，旋转可调电阻R，使mA表指到15mA，拨K3至“试验”位置，合上K2，1分钟过后，若时间继电器动作，mA表回零，漏电开关未跳，则说明InO符合要求，若1分钟过后，时间继电器未动作，漏电开关跳闸，则说明InO不符合要求，漏电开关不合格。（注：这项测试是在对In和t的测试合格之后才进行）5.4 试验注意事项 漏电开关试验时，加在其受电接线柱上的电压要与其额定工作电压一致，在其中的一极通入模 拟漏电电流（如30mA），其余各极不能有电流流过。5.4.2 漏电开关本身自带的试验按钮仅