本科生毕业论文-浙江大学信息与电子工程学系

1、.PAGE ：.；PAGE 35本 科 生 毕 业 论 文文献综述与开题报告标题中文M54133漏电维护芯片的分析姓 名 学 号 指点教师 专业年级 电子科学与技术0302 所在学院 信息学院 提交日期 2007.3.30 一、标题： M54133漏电维护芯片的分析 二、指点教师对文献综述和开题报告的详细内容要求： 文献综述要求在阅读大量相关文献根底上，了解漏电维护器的运用场所，国内外开展现状，以及根据漏电维护器功能，动作时间不同等的分类情况。对现有芯片运用情况进展分析，找出优点和存在的问题，对开展趋势和研讨方向作出根本推断，阐明课题的研讨价值。 开题报告要求分析漏电维护器的研讨意义和背景，掌

2、握分级维护的开展情况和不同级运用范围，经过M54133芯片的datasheet掌握芯片的管脚分布，了解功能模块及互连关系，熟习外围电路和运用波形。从集成电路工艺的角度出发，对幅员提取原理做简单引见，并提出研讨方案以及合理的进度安排。指点教师签名 年 月 日目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc163444056 一、文献综述 PAGEREF _Toc163444056 h 4 HYPERLINK l _Toc163444057 1.1漏电维护器简介 PAGEREF _Toc163444057 h 4 HYPERLINK l _Toc163444058 1.2漏

3、电维护器分类 PAGEREF _Toc163444058 h 4 HYPERLINK l _Toc163444059 1.2.1根据动作方式分 PAGEREF _Toc163444059 h 4 HYPERLINK l _Toc163444060 1.2.2根据剩余电流维护器的功能分 PAGEREF _Toc163444060 h 4 HYPERLINK l _Toc163444061 1.2.3根据剩余电流维护器的运用场所分 PAGEREF _Toc163444061 h 5 HYPERLINK l _Toc163444062 1.2.4根据剩余电流维护器的动作时间分 PAGEREF _To

4、c163444062 h 5 HYPERLINK l _Toc163444063 1.3国内各种剩余电流维护器的性能及开展动向 PAGEREF _Toc163444063 h 6 HYPERLINK l _Toc163444064 1.3.1家用及类似用途剩余电流断路器 PAGEREF _Toc163444064 h 6 HYPERLINK l _Toc163444065 1.3.2剩余电流断路器 PAGEREF _Toc163444065 h 7 HYPERLINK l _Toc163444066 1.3.3剩余电流继电器 PAGEREF _Toc163444066 h 7 HYPERLIN

5、K l _Toc163444067 1.4国外剩余电流维护器的开展动向 PAGEREF _Toc163444067 h 7 HYPERLINK l _Toc163444068 1.4.1家用及类似用途剩余电流断路器 PAGEREF _Toc163444068 h 7 HYPERLINK l _Toc163444069 1.4.2剩余电流断路器 PAGEREF _Toc163444069 h 8 HYPERLINK l _Toc163444070 1.5主要的问题 PAGEREF _Toc163444070 h 8 HYPERLINK l _Toc163444071 二、开题报告 PAGEREF

6、 _Toc163444071 h 10 HYPERLINK l _Toc163444072 2.1漏电维护器研讨意义 PAGEREF _Toc163444072 h 10 HYPERLINK l _Toc163444073 2.2漏电维护器的分级维护 PAGEREF _Toc163444073 h 10 HYPERLINK l _Toc163444074 2.3 M54133的功能引见 PAGEREF _Toc163444074 h 11 HYPERLINK l _Toc163444075 2.4幅员提取原理 PAGEREF _Toc163444075 h 15 HYPERLINK l _To

7、c163444076 2.5研讨方案 PAGEREF _Toc163444076 h 17 HYPERLINK l _Toc163444077 2.6进度安排 PAGEREF _Toc163444077 h 18 HYPERLINK l _Toc163444078 三、外文翻译 PAGEREF _Toc163444078 h 19 HYPERLINK l _Toc163444079 四、参考文献 PAGEREF _Toc163444079 h 27 HYPERLINK l _Toc163444080 五、翻译原文 PAGEREF _Toc163444080 h 28一、文献综述1.1漏电维护器

8、简介随着人们生活程度提高，电器设备迅速添加，由于漏电导致直接或间接触电事故时有发生，严重危害了人们的安康，甚至要挟生命。在电网中安装漏电维护器，可以预防人们用电中能够发生的触电事故，维护生命和财富平安，具有非常艰苦的意义。国际电工委员会将漏电电流规定为剩余电流，其准确的定义是：接地性缺点电流。漏电维护器是当人体的能够接触的电压值超越了平安值或人体的触电电流及其他对地缺点电流超越了允许值时，可以自动切断电源以保证人身和设备平安的电子设备。漏电维护器的准确称号是：剩余电流动作维护器1。1.2漏电维护器分类1.2.1根据动作方式分电磁式剩余电流维护器零序电流互感器的二次回路输出电压不经任何放大，直接

9、鼓励剩余电流脱扣器，称为电磁式剩余电流维护器，其动作功能与线路电压无关。电子式剩余电流维护器零序电流互感器的二次回路和脱扣器之间接入一个电子放大线路，互感器二次回路的输出电压经过电子线路放大后再鼓励剩余电流脱扣器，称为电子式剩余电流维护器，其动作功能与线路电压有关。1.2.2根据剩余电流维护器的功能分剩余电流断路器剩余电流断路器是检测剩余电流，将剩余电流值与基准值相比较，当剩余电流值超越基准值时，使主电路触头断开的机械开关电器。剩余电流断路器带有过载和短路维护,有的剩余电流断路器还可带有过电压维护。剩余电流继电器剩余电流继电器是检测剩余电流，将剩余电流值与基准值相比较，当剩余电流值超越基准值时

10、，发出一个机械开闭信号使机械开关电器脱扣或声光报警安装发出报警的电器。剩余电流继电器常和交流接触器或低压断路器组成剩余电流维护器，作为乡村低压电网的总维护开关或分支维护开关运用。挪动式剩余电流维护器挪动式剩余电流维护器是由插头、剩余电流维护安装和插座或接线安装组成的电器，它包括剩余电流维护插头、挪动式剩余电流维护插座、剩余电流维护插头插座转换器等，用来对挪动电器设备提供漏电维护。固定安装的剩余电流维护插座由固定式插座和剩余电流维护安装组成的电器，也可对挪动电器设备提供漏电维护。1.2.3根据剩余电流维护器的运用场所分专业人员运用的剩余电流维护器这种剩余电流维护器普通额定电流比较大，作为配电安装

11、中主干线或分支线的维护开关用，发生缺点影响范围比较大，要求由专业人员来安装、运用和维护。剩余电流继电器和大电流剩余电流断路器属于这种方式的剩余电流维护器。家用和类似用途的剩余电流维护器用于商用、办公楼及城乡居民住宅等建筑物中的剩余电流维护器，普通额定电流比较小，作为终端电气线路的漏电维护安装，适宜于非专业人员运用。主要是家用剩余电流断路器和挪动式剩余电流维护器。1.2.4根据剩余电流维护器的动作时间分普通型剩余电流维护器无故意延时的剩余电流维护器，主要作为分支线路和终端线路的漏电维护安装。延时型剩余电流维护器专门设计的对某一剩余动作电流值能到达一个预定的极限不动作时间的剩余电流维护器。延时型剩

12、余电流维护器主要作为主干线或分支线的维护安装，可以与终端线路的维护安装配合，到达选择性维护的要求2。1.3国内各种剩余电流维护器的性能及开展动向1.3.1家用及类似用途剩余电流断路器家用及类似用途剩余电流断路器可分为带过电流维护和不带过电流维护两种，适宜于非专业人员运用。主要运用在商店、办公楼、饭店及城乡居民住宅等建筑物中，对低压线路和用电设备进展维护。带过电流维护的剩余电流动作断路器剩余电流维护附件和小型断路器的拼装可以在工厂完成，也可以在现场拼装，可以根据需求灵敏地与小型断路器组合安装在配电箱中，特别适宜于在终端电器配电箱及城乡居民住宅配电箱中运用。不带过电流维护的剩余电流动作断路器这其中

13、有一部分是在80年代初期或中期开发的额定电流为10A的专门用于民用住宅的产品随着居民用电量的添加，市场在逐渐萎缩。有些电子式家用剩余电流断路器，制造厂为降低本钱，采用分立式的电子元件，把有关的抗干扰线路和维护线路省掉，采用低价元件和资料组装，本钱降到10元左右或以下，使产品的可靠性、寿命及抗干扰性能极差，这种产品很难经过平安认证。但因这种产品在有的时候通以剩余动作电流还能动作，容易对用户产生误导，在城乡电网改造中应引起注重。随着我国用电规范的完善和用电程度的提高，这类产品必将淘汰。1.3.2剩余电流断路器由低压塑壳断路器派生的剩余电流断路器，适宜于专业人员运用。根本上都是电子式的剩余电流断路器

14、。这类产品额定电流较大，除了漏电维护外，还具有过载和短路维护，可作为工厂车间、乡村等配电安装主干线、分支线的漏电和过载短路维护安装。1.3.3剩余电流继电器包括普通型剩余电流继电器，脉冲型剩余电流继电器，鉴相鉴幅型剩余电流继电器，智能剩余电流维护继电器。此外还有挪动式剩余电流维护器等3。1.4国外剩余电流维护器的开展动向1.4.1家用及类似用途剩余电流断路器欧洲剩余电流维护器的开展以家用剩余电流断路器为主，根本上都是电磁式剩余电流断路器。欧洲不带过电流维护的剩余电流断路器近几年的开展趋势是把二极和四极分成两个壳体，使二极剩余电流断路器的体积大为减小，采用规范导轨式安装方式，接线端子提供接线柱式

15、接线和压板式接线两种方式，适用于安装在配电箱中，可直接用规范母线排与其他电器衔接。带过电流维护的剩余电流断路器近几年的开展趋势，由小型断路器和剩余电流动作维护附件组装成剩余电流动作断路器，组装方便灵敏，尺寸模数化，规范导轨安装方式，便于在配电箱内安装运用动作时间除原有的普通型和S型选择性型外，还添加了10ms的短延时特性。具有良好的抗误动作才干，可防止闭合走漏电流较大的负载例如电容性负载时引起剩余电流断路器误动作。1.4.2剩余电流断路器由低压塑壳断路器派生的剩余电流断路器，日本开展较快，以富土电机公司和三菱电机公司为代表，均为电子式剩余电流断路器，其产品在世界上处于领先位置。日本的富士电机公

16、司和三菱电机公司在90年代推出了30800A壳架电流等级的孪生式断路器。其构造特点：剩余电流断路器和塑壳式断路器外形尺寸和安装尺寸完全一样，比较老产品体积减少了30。电压范围广，可以在100V-240V-440V交流电压范围内通用，能适宜于在不同电压等级的低压网络中运用。短路分断才干高，例如富士HG403B系列可到达AC415V，65kA；三菱NV400-REP系列可到达440V，125kA。此外，三菱的HEP和SEP系列产品还具有预告警功能，当缺点电流到达预定值的50时，预告警指示灯开场闪烁进展报警，闪烁频率越高，表示事故越严重。预警指示可以通知监控人员及早采取措施，排除缺点，保证供电的延续

17、性。ABB公司在S1S3系列塑壳断路器上拼装RC211、RC212剩余电流脱扣器模块组装成剩余电流断路器。剩余电流脱扣器模块宽度与断路器尺寸一样，可以装在塑壳断路器后面垂直式或侧面程度式。最大额定短路分断才干为85kA。剩余电流脱扣器构造为电磁式，不需求任何辅助电源，能在50500V电压正常任务。RC212型还有报警功能，当剩余电流到达预定值的50时，预告警信号灯就会闪烁报警；闪烁频率随剩余电流添加而添加，直至电流到达预定值时自动切断电路4。1.5主要的问题在低压供、配电系统中为了要构成一个合理完善的分级漏电维护网，在选用漏电维护器的动作特性时除了要在额定漏电动作电流的大小上进展区分外，还必需

18、在额定动作时间上进展区分，这样才干有效地防止各级漏电维护器发生同时动作或越级动作的误动作景象，从而保证整个系统任务的稳定性和协调性，并确保运转的可靠性和供电的延续性。如今市场上消费漏电维护器的厂家上百家，类型繁多，构造不同，性能各异。在运转实验中发现，由于三级维护器运用了多家产品，动作电流值、分断时间难以上下匹配，误动景象时常发生。如对末、中级维护器作模拟实验时，引起总维护器动作的景象经常发生，扩展了停电范围，影响了平安、可靠地供电，也给管理带来很大费事。因此设计一种具有可编程的总级漏电维护器，扩展其运用范围，使其可以顺应其它不同的中间级、末级漏电维护器，在动作电流、动作时间上实现合理匹配是非

19、常有必要的。同时，由于现有许多总级漏电维护器产品在抗外界干扰性能不佳，经常导致误动作，从而导致大范围面积停电的严重后果，因此设计一套具有较强抗干扰才干、合理匹配的漏电维护器也是具有很强的现实意义的5。二、开题报告2.1漏电维护器研讨意义现代的工业消费和家庭生活中，自动化程度越来越高，几乎处处离不开电器。由于忽略而呵斥的各类触电事故严重危害了人们的安康甚至危及生命。保证用电平安，防止漏电引发的各类火灾，设备缺点，人员伤亡成为不容忽视的问题。国家住宅设计规范明确规定：每栋住宅的总电源进线断路器应具有漏电维护功能。为此有必要设计一种自动防护设备，当检测到有危险性的漏电流时可以自动断开，维护人们的人身

20、财富平安。市场上运用广泛的总级漏电维护芯片的是日本三菱公司开发的M54133eGP芯片，它是一种具有延时功能的漏电开关控制芯片，其延时方式为RC延时，即其延时时间大小是由外接的电容来控制，其总体功能和性能都比较优良，因此我们有必要分析和自创它的优点，作为设计根底和参考根据。另一方面，M54133是十几年前采用双极工艺制造的，静态功耗偏高，不利于集成电路低功耗方向开展，采用RC延时不够准确，容易呵斥不同维护级动作时间的交叉，引起误动作，以及一些电路构造和功能曾经不顺该当前实践运用中的新情况，如短少智能型的重合闸功能。我们可以经过电路提取分析，找出其中的缺乏，进展相应改良，完成新型设计6。2.2漏

21、电维护器的分级维护随着经济的迅速开展和人民生活用电的急剧增长，对供电的可靠性、平安性的要求越来越高，要求漏电维护方式不能因一户发惹事故而呵斥部分或全网停电。合理的配置漏电维护器，是防止人身触电伤亡事故和由漏电引起的电气火灾及电器设备损坏事故的技术措施，也是提高供电可靠性的重要手段。为此，漏电维护器必需合理的配置和科学的实施。现实践运用的漏电维护器根据运用场所和目的的不同，可分为总级维护，中间级维护和末级维护。漏电总级维护器应配置在配变的低压总电源侧，是全网的总维护，它应选用电流型的漏电维护器，其漏电动作电流值的选择以防止间接接触的触电维护为主，并在躲过电网正常的漏电流的前提下尽量选小。漏电中级

22、维护器应设置在接户线进入集表箱的电源刀闸的负荷侧。它是以防止套户线至末级维护器之前的直接接触的触电伤亡事故为主要目的，并作为末级维护器的后备维护。应合理设定其额定漏电动作电流值及动作延时时间，以获得与上下级维护器的良好配合。 漏电末级维护器应安装在进户线的电源侧，电源进线先接刀闸后接漏电维护器。用于家用电器、固定安装电器、挪动式电器、携带式电器及暂时用电设备的漏电维护，是直接防止人身触电的维护设备。 合理设计三级维护器的动作电流与动作延时时间，使三级维护可以科学地配合，是提高漏电维护器正确动作率和投运率的必要措施，是提高供电平安性、可靠性的技术手段。我国大规模的低压电网改造工程的实施，电网构造

23、的重新规划和布置，使电网的安康程度、供电才干和绝缘强度均得到大大提高，这为实现全网的漏电分级维护提供了物质条件，实施低压电网的三级维护，已成为电网改造的重要组成部分7。2.3 M54133的功能引见M54133的管脚分布如图1所示，管脚功能引见见表1。图1 M54133管脚图表1 各管脚功能引见模块引脚号符号功能共用电 路16Vs电源3Vcc内部电路直流电压外引脚衔接去耦电容2IREF该引脚外接电阻器，为内部相关电路设置基准电流1GND接地运算放大器13OPI-该引脚为运算放大器的输入脚15OPI+运算放大器另一输入脚14C1同13，15脚间接电容，防止噪声引起的缺点12C2在11与12脚间接

24、电容器，防止出现反常振荡11OPAO该引脚为运算放大器的输出端漏电检测器及可控硅驱动电路9UREF该引脚提供漏电检测器的参考电压电平，约2.4V10ILKI该引脚为漏电检测输入脚5TRC1该引脚衔接电容器，控制TW1脉冲宽度6TRC2该引脚衔接电容器，控制TW2脉冲宽度4OFFC该引脚衔接复位电容，确定恢复时间。在设定的延时维护时间内漏电信号不再继续时，或在到达设定的延时维护时间而漏电信号继续存在，并使可控硅触发后，将使电路在预定时间内恢复到起始形状，控制TW3 脉冲宽度7DLYC该引脚衔接电容器，控制TW4脉冲宽度，用于设置延时时间8SCRT该引脚为驱动信号输出脚，用以触发可控硅 当有漏电信

25、号时，零序电流互感器(ZCT)次级输出的漏电信号经限压、转换后作为M54133的输入信号，该信号经放大后送到漏电检测电路的输入端。当经放大的漏电信号到达规定值前，闩锁电路的输出不断坚持低电平，漏电维护器不动作；当漏电电流大于规定值时，延时电路开场任务，这时假设漏电信号在小于设定的延时时间内消逝，那么不输出触发信号，可控硅不导通，漏电维护器不动作，并且，延时电容上曾经充上的电量会很快被放掉，这样，在下一次漏电信号到来时，延时电容又从零开场充电，实现了可反复延时功能，保证了延时时间的准确性和延时维护的可靠性。延时电路开场任务后，假设漏电信号在设定的延时时间(实践上是比设定的延时时间长20 ms)内

26、继续存在，那么输出触发信号(在触发信号终了时，延时电容放电)，可控硅导通，脱扣线圈得电，漏电维护器动作，切断交流电源。一个典型运用电路如图2。图2 M54133典型运用图下面分别引见带延时和不带延时的任务波形。 图3所示是不带延时的任务波形。当ILKI输入端出现漏电信号时，负向电压超越一定阈值，TRC1电容开场充电，经过TW1时间到达2.4V时，延时管脚输出高电平，复位端变低电平，进入漏电维护形状。漏电输入降到阈值以下时，TRC1脚开场放电，复位端缓慢充电。假设漏电压正向超越阈值，会引起TRC2脚充电，阅历TW2充电到2.4V时，复位端又完成清零，表示发现漏电，漏电波形降至峰值以下后，复位端又

27、开场缓慢充电。而第三次漏电负电压超越规定值，使TRC1充电到2.4V，这时曾经以为是有效漏电信号，可控硅的触发脚输出高电平，实现跳闸功能，线路胜利断开，漏电信号消逝，TRC1脚就不会继续充电上去，而是开场放电，这时符合系统复位的条件，因此复位脚会不断充电，经过TW3到达2.4V，系统复位，触发可控硅的信号随之清零。而此前复位端虽然有两次充电过程，但均在未到2.4V时再次清零，也就是在正常漏电维护形状不会复位。这样，从第一次发现超越规定值的漏电压开场到发出跳闸信号，正好阅历一个漏电压的周期，根据市电频率50Hz得知，为20ms。其中相关的三个延时时间TW1，TW2，TW3均采用RC延时实现，可以

28、经过外接电容的大小来控制，需求在合理的范围之内。如TW1和TW2设置太长，会检测不到超越指定值的漏电压，而假设TW3设置太短，不能坚持足够时间的触发信号，就能够无法及时断开电路，呵斥严重后果。图3 不带延时的任务波形在实践运用环境中，会有很多不理想的要素，如电网中会带有许多谐波和噪声，周围设备能够产生的电磁辐射，雷雨天能够的雷击，它们都会引入许多干扰和不可预料的要素，会影响漏电维护器任务的准确度，甚至引起误动作。这对于正确功能实现是很大的挑战。M54133的处理方法就是运用带有延时抗扰的战略，虽然这个功能可以由用户外接元件的方式选择能否运用，在大多数场所还是建议的，以提高产品的可靠度。图4所示

29、是带有延时的漏电维护任务波形，部分的任务方式与上面一致。我们可以看到，DLYC端在第一次漏电超越一定值并不马上变高电平，而是延时充电，阅历TW4时间到达2.4V，假设漏电信号依然继续，阐明不是短暂的干扰，而是确实发生漏电，在经过一个周期20ms，正式发出跳闸信号。其间，复位端的任务方式是一致的，在有漏电并正确跳闸时完成复位8。图4 M54133带延时的任务波形2.4幅员提取原理集成电路工艺中的根本器件构造如图5所示。图5 npn晶体管的构造上面是npn晶体管的典型构造，采用p衬底n外延和n+埋层，p+隔离从外表开场与衬底相连作为器件隔离，n型外延层作为集电区，其上分散构成P阱作为基区，基区中的

30、n+分散构成发射区。集电区与基区分散出n+和p+区域，是为了与金属相连时降低接触电阻。截面图与平面图对照察看，可以判别从左到右的三个电极为C，B，E。图6 横向pnp晶体管的构造横向pnp的典型构造如图6。同样采用p衬底n外延和n+埋层，两边的p+作为隔离，不同的是，n外延层做基区，外延中的两个p分散区做集电区和发射区，并以p+注入降低接触电阻，采用横向构造，比衬底pnp管更为常用。二极管构造与npn晶体管类似，只需运用一个pn结，因此在n外延上做p分散和n+分散即可构成。此外，常用的器件还有电阻，可分为基区分散电阻，发射区分散电阻，外延夹断电阻等。图7中以外延夹断电阻为例，利用n-外延作为电

31、阻，是只需两个极的细长构造，平面图中很容易识别。幅员中制造大电阻时，为了节省面积，经常采用环状方式9。图7 外延夹断电阻典型构造由于电感电容很少用到，这里不再分析。2.5研讨方案大致分析管脚功能，区分主要模块芯片的压焊块面积很大，可以根据周围器件的衔接关系判别其功能，如电源和地线都很长并出如今许多模块，参考电源端普通都有稳压模块。假设只是按照连线关系随意提取，容易把不同模块的电路混起来，不利于分析和仿真。所以，根据模块间往往有明显的隔离层的特点，可以有目的有方案的各个击破。幅员标号在提取规模较大电路时，要对器件一致编号，以便后期的检查和分析，而且全图与去铝图及原理图要编号一致，可以随时对照和查

32、找。这可以利用图形编辑软件实现。电路提取根据去铝图提取器件，根据全图提取连线，将幅员对应原理图画好。原理图整理及功能分析这是整个提取任务最关键和复杂的一步。按照幅员位置画好的原理图只是单纯的物理衔接关系，没有表达任何逻辑关系，需求合理规划和分析，得出所需的结论。电路仿真运用3um的库文件，利用cadence公司的Specture软件进展模块仿真，以验证提取电路能否正确，假设得不到理想结果，需求从电路级和幅员级反复检查和修正。模块功能正确后，连成整体，添加必要的外围电路，在漏电输入端加模拟鼓励信号，察看漏电维护功能能否正确。2.6进度安排1-5周2.263.30：熟习原理，完成文献综述，外文翻译

33、及开题报告；6-8周3.314.20：幅员提取；9-12周4.215.18：分析模块功能；13-14周5.196.1：仿真验证；15-16周6.26.20：预备并完成毕业争辩。三、外文翻译在电气安装中防止电击和接地漏电的一些思索AMG MintoProperty Services Agency， UK引见本文评论了一些关于接地缺点，漏电和电击防护中的一些需求，以50Hz，415V，3相和240V，单相电气安装相关的防护器件运用为例，尤其分别引见了以人员维护为目的的剩余电流器件，火灾防护和与IEE连线规那么要求一致的防护。本文主要运用于TN-S，TN-C-S和TT电源系统，就像IEE连线规那么的

34、定义和术语描画那样。在IEE连线规那么中，包含了直接和间接的接地缺点防护和其他相关器件的运用。缩写本文中用到了如下缩写：接地缺点环路阻抗：EFLI剩余电流器件：RCD基于漏电压的漏电断路器：FVD剩余任务电流：ROC防护导体：PC留意：1985年1月的IEE配线规那么已删除FVD，但本文中仍在运用，由于一些情况下是用到的。定义接触电压：一个人同时接触到由于漏电而带电的暴露导体和另一个暴露的导电部分或大地时所接受的电压。直接接触：人或家畜与能够导致电击的带电物体接触间接接触：人或家畜与能够导致电击的由于失误而带电的物体接触接地漏电防护的需求除了通常的过流防护以外，接地漏电防护还有三个缘由：防止设

35、备和电缆过热，由于电流过小能够难以检测或被过流维护电路忽略，如高阻抗漏电，高接地漏电环路阻抗。防止人员由于间接接触遭到电击影响，如与由于接地漏电而带电的设备和电缆的导电部分接触。针对直接接触给以附加防护，如在维护和仪器的诊断与测试中与暴露的带电导体接触，运用中与受损的设备和电缆接触，包括挪动出任务区的与电源等电位的设备。留意：接地漏电防护不能作为直接接触的独一防护方法。电击IEE配线规那么指出：任何电压超越50V的交流和120V的直流系统都需求直接和间接接触的防护措施，除了一些特殊的案例，如水下设备等。以下的电压没有危险。IEC出版4792包括了电击的影响和一系列15到100Hz交流的电流/时

36、间曲线，定义了根据流过人体电流强度和继续时间确定的电击幅度。电击强度依次递增的顺序是：电击反响引起的不自觉动作如跌落重物导致身体受伤不能脱离带电导体和金属物呼吸困难，假设人工呼吸不及时会导致窒息心室颤抖，假设复苏不及时会导致死亡更高电压会引起其他反响，本文中略去。IEE配线规那么定义电击是一种危险的电流流过人体的病理生理反响，因此不包括引起不适但没有危险的触电感。实践上，电击电流的危险级别和继续时间对于正常情况的安康人和敏感RCD的操作人员来说，通常是继续240mS的30mA。对于高于30mA的电流，可接受的继续时间相应减少。直接和间接防护的方法规那么412-1指出，直接防护可以有多种方法：带

37、电物体隔离运用屏障或隔栏运用妨碍放在不可触及地方在英国多数安装隔离物防止直接接触。规那么413-2提出多种间接防护的方法：接地等电位和电源自动断开EEBAD运用2类仪器或等效隔离不导电场所不接地的本地等电位衔接电学隔离在英国大多数的安装运用隔离作为直接接触的防护方法，接地等电位衔接和自动电源断开作为间接接触的防护方法。IEE配线规那么的要求IEE 连线规那么与防止运用EEBAD电源系统电击和接地漏电防护有关需求如下所述：413-1，广泛地阐明了不引起危险的接触电压的强度和时间；413-4，简单阐明要使413-4成立，EFLI要到达：在漏电事件中，电路过流维护的断开时间在插座输出电路中少于0.4

38、秒，在固定设备电路中不超越5秒；413-5，就是表41A1和41A2，显示了使断路时间满足不同等级和过流维护器件的最大EFLI值。在TNS和TN-C-S系统中，很容易到达足够低的EFLI值，在所需的时候能允许充分大的漏电流在过流维护器件流过。然而，在TT和IT系统中，EFLI值通常太高而不能满足这个条件，当大地替代PC作为地漏电流的前往途径，阻抗通常远远高于TN-S和TN-C-S系统电路。413-6和471-14是说，当EFLI值太高妨碍过流维护器件到达需求的断路次数时，可以运用漏电维护器件。RCD和FVD都是允许的，但未来只允许运用RCD。这些器件的特点是：RCD-以欧姆计的EFLI与以安培

39、计的ROC的乘积不应超越50FVD-EFLI包括接地电极电阻和任务线圈电阻不应超越500欧姆这两个要求的目的是在漏电事件中把接触电压限制到50V。e413-4i，允许在正常但详细条件下的插座接口电路中运用另一种方法来符合413-3。这种方法允许断路时间添加到5秒，限制维护导电电阻的值在附表中的值以下。假设这些要求不能满足，就不需求提供漏电维护。f471-12和471-47，要求在特定的电路上运用RCD，这种电路能在主任务区内产生等电势的连线，但能提供任务区外的能与接地人体接触的可挪动设备。适用于32A及以下等级的插座接口支持或者经过可变的32A及以下的电缆或连线的设备的插座类型仍存在质疑。基于

40、此目的RCD应该有不超越30mA的ROC。该规那么也指出，EFLI值应该满足以下条件，对于提供固定设备和提供插座接口设备来说，断路时间不超越0.4秒，虽然当设备不由插座接口提供时RCD并不强迫运用。471-13指出在家用和类似安装的TT系统中，每个转换接口电路该当被拥有不超越30mA ROC的RCD维护。经过在每个终端电路或终端电路组保送转换接口运用RCD就可以最经济地实现，但是在某些情况下有理由为个人转换接口提供防护。471-14指出，RCD也可以用来减小在其他维护措施失效情况下的直接接触，如在有等级要求的ROC超越30mA或250mA ROC超越40mS任务时间引起的隔离失效。然而，RCD

41、一定只能作为直接接触防护主要方法的辅助手段，不能作为独一方法。接地漏电防护器件的类型基于漏电压的接地漏电断路器FVD曾经运用了多年，但是像上面提到的，IEE配线规那么不再包括这项，而只能运用在RCD 不能任务的新场所。它们的任务原理是，它们的任务线圈正常情况下是和PC及接地端串联起过压延时作用的。当暴露导体的电压超越一定值通常时40V，任务线圈触发电路断路器。FVD的主要缺陷是：假设或者前往任务线圈的PC没有被隔离，线圈能够短路，引发器件不能任务。类似的，假设接地电极不在其他接地电极或偶尔或有意的接地途径影响区域内，任务线圈能够被并联引发器件失去灵敏度。其他附近电路或安装的接地漏电有时会引发错

42、误操作。剩余电流器件剩余电路器件有更高的可靠性和灵敏度，因此目前更受欢迎。它们的任务原理是，电路的主线和中性导线穿过累积电流变换器或个人冗余衔接的电流变换器。变换器的输出衔接到无源RCD的继电器或者在电子或有放大功能RCD的电子传感单元，它们反过来衔接到电路断路器或接触器。在正常情况下，主线和中性线电流是平衡的，电流转换器没有输出，但是当在RCD的负载端有接地漏电流时，由于接地漏电流流过电流转换器，主线和中性线电流不再平衡，于是从电流转换器出现了小输出电流，提供应继电器或传感器能量，引起电路断路器或接触器自动断开。RCD可用于一些不同的方式：求和转换器，继电器，传感器和电路断路器或接触器在同一

43、个场地求和转换器，继电器，传感器和电路断路器或接触器是单独的单元或包含在不同的组合中。无源RCD是最简单廉价，通常适用于多数家用和一些小型的商用安装中，但如下的缺陷使它不适用于工业和大型的商业运用：英国规范42933允许ROC的0-50%的容限，允许拥有正常如30mA ROC 的器件，这种器件能在漏电流只需15mA时很好触发，如由很少运用的炊具中矿质隔热元素引起的微小继续漏电流，浸没式加热器类似产品能引起更灵敏的RCD的误动作。例如由发动机启动引起的电漂泊涌和电压瞬变能够引起误动作。ROC会随着时间迅速添加，即使RCD测试键经常操作，ROC的添加不可忽略，导致器件本该任务时无法触发。商业运用的

44、自包含RCD负载电流限制在80Amps。在电子式RCD中，电流转换器的剩余电流被密集电子放大器放大，然后直接或经过中间继电器触发电路断路器。它们没有无源类型产品的缺陷，尤其在商业和工业运用中，更大的负载，电漂泊涌，电压瞬变等都能够存在，该当运用于误动作的影响更严重合操作精度更重要的场所，附加费用也是值得的。为了能提供在建筑工地等恶劣环境的电击防护，场地或安装周围的分配系统能够在系统的一些地方配备RCD，在这种情况下，有必要为这些RCD区别对待，使它们不全为终接电路的接地漏电任务。这种区分只能由时间等级划分，而不能由RCD的电流等级划分来实现。为到达这个目的，电子式RCD可以包含各种特点的放大器

45、，这可以使RCD获得四种不同类型的任务时间特征，可以为系统的每一部分选择适宜的一种。这些不同的RCD也可以运用于不同的场所，可用的时间特性如下：瞬态固定时间延迟可调时间延迟反向固定最小时间延迟电子式RCD也可以用在无源RCD运用有困难的家用场所，额外费用也是合理的。虽然电子式RCD目前比类似类型的无源产品贵，差价在不断减小。关于RCD必需强调的重要一点是，它们只提供导线与大地的直接或间接接触，带电暴露导体之间的接触，外来导体和大地的接触，并不提供导线之间，导线与中性漏电间，导线之间直接接触，导线与中性导体间的任何防护。家用设备中的RCD和FVD除非特定场所，根据IEE配线规那么，假设所需的断路

46、次数可以用过流维护器件到达，RCD和FVD 在家用设备中通常是不用要的。RCD必需运用的场一切：在终端电路传输转接接口，32Amps或以下等级的，由如园艺设备的主等势连线任务区外的可变电缆供电的设备。参考规那么471-12和471-47在终端电路传输转接接口的挪动的游览队。当供电系统为TT时。当电路的接地漏电环路阻抗太高而不能满足要求的断路次数时，也必需采用RCD。RCD 也可以随设计者或消费者的志愿安装，来减小与其他维护措施失效的危险性相关的直接或间接接触风险，例如PC的断路，未授权的设备接口，隔离失效等。但这样的设备不能作为防护直接接触的独一方法。它们也可以用来防护高电阻接地漏电，假设接地

47、漏电流没有大到触发过流维护器件的话，这种漏电能够最终引发火灾。实践上，允许运用一个单个的RCD维护完好的设备，但是，由于规那么允许RCD拥有被EFLI除后高达50的ROC，通常会选择基于这种运用的至少100mA，300mA或更高的来防止能够由整个设备聚集的继续接地漏电流引起的危害性触发。假设有必要提供更灵敏的作为其他维护方式的辅助方法，更好地是维护单独的终端电路或成组的终端电路；这样做的优点是，当最小化受触发影响的终端电路数时，能提供更灵敏的维护。由于转接口.秒所要求的断路时间远远小于固定设备，通常有必要用这种方法来维护终端电路传输转接口；假设运用于照明电路，该当记得，假设它们触发，能够引起比

48、想要防止的危险更可怕的情况，如更大的区域会堕入黑暗。当在家用设备上运用时，应该留意，特定种类的器具，如包含有金属外套和矿质隔热的炊具，浸没式加热器，在尚未运用或运用不久时，会在第一次翻开时由于潮湿的绝缘资料而经过继续高漏电流。这个漏电流很能够触发，尤其在维护一个以上器具时。假设以为有必要在炊具和浸没式加热器的终端电路运用，更好的方法是单独用维护每个电路，这些包含有高于能够的继续漏电流的，并且假设在一个设备上有一个主，它的该当高于一切继续漏电流的总和。用于家用设备的在以下物理条件下也可以商用：宽松的，带有围栏，电缆末端等宽松的，但部分围栏，带有无末端的覆盖和暴露带电导体，适宜装上配电盘和其他围栏

49、装在消费者单元，配电盘等，维护一切外接端电路或作为分开负载消费单元的选择性外接端电路合并在中的转接口；合并在中的插入式器件或调整器如上面所说，配线规那么不再包含。它们依然有用但不是在通常的家用设备中。在商业和工业设备中和的运用除了以上在家用环境中提到的和的几点，当器件运用于商业和工业环境，以下几点也适用。如上所述，由于发动机启动，切换大负载等，商业，工业和类似设备比家用设备接受更多电网产生的瞬态电压。而无源容易受这些干扰触发，电子式集成了瞬态抑制，通常不会受影响。的范围和电子式的电流等级高于无源类型；对于特定运用的低于的也是可用的。电子式的的更高精度也减小了大继续漏电流时的误触发。虽然连线规那么并不要求，经过运用在工业设备终端电路上仍是提供漏电防护的明智思索，那里到器具的最终衔接是经过可变电缆，尤其当衔接点是一个转接口虽然器具在主等势线的任务区内。这样的缘由是，在一个工业环境，损坏可变电缆并导致被破坏的风