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3.3 漏电保护器

断路器具有过流、过热和欠压保护功能,但在用电设备绝缘性能下降而漏电时却无保护功能,这是因为漏电电流一般较短路电流小得多,不足以使断路器跳闸。漏电保护器是一种具有断路器功能和漏电保护功能的电器,在线路出现过流、过热和漏电时,都会脱扣跳闸保护。

3.3.1 外形与符号

漏电保护器又称漏电保护开关,英文缩写为RCD,其外形和电路符号如图3-9所示。对于单极漏电保护器,当后级电路出现漏电时,只切断一条L线路(N线路始终是接通的);对于两极漏电保护器,漏电时切断两条线路;对于三极漏电保护器,漏电时切断三条线路。对于图3-9(a)后面两种漏电保护器,其下方有两组接线端子,如果接左边的端子(需要拆下保护盖),则只能用到断路器功能,而无漏电保护功能。

图3-9 漏电保护器的外形与电路符号

3.3.2 结构与工作原理

图3-10所示为漏电保护器的结构示意图。

图3-10 漏电保护器的结构示意图

220V的交流电压经漏电保护器内部的触点在输出端接负载(灯泡),在漏电保护器内部两根导线上缠有A线圈,该线圈与铁芯上的B线圈连接,当人体没有接触导线时,流过两根导线的电流I1I2大小相等,方向相反,它们产生大小相等、方向相反的磁场,这两个磁场相互抵消,穿过A线圈的磁场为0,A线圈不会产生电动势,衔铁不动作。一旦人体接触导线,一部分电流I3(漏电电流)会经人体直接到地,再通过大地回到电源的另一端,这样流过漏电保护器内部两根导线的电流I1I2就不相等,它们产生的磁场也就不相等,不能完全抵消,即两根导线上的A线圈有磁场通过,线圈会产生电流,电流流入铁芯上的B线圈,B线圈产生磁场吸引衔铁而脱扣跳闸,将触点断开,切断供电,触电的人就得到了保护。

为了在不漏电的情况下检验漏电保护器的漏电保护功能是否正常,漏电保护器一般设有“TEST”(测试)按钮。当按下该按钮时,L线上的一部分电流通过按钮、电阻流到N线上,这样流过A线圈内部的两根导线的电流不相等(I2I1),A线圈产生电动势,有电流流过B线圈,衔铁动作而脱扣跳闸,将内部触点断开。如果“TEST”按钮无法闭合或电阻开路,则测试时漏电保护器不会动作,但使用时发生漏电会动作。

3.3.3 在不同供电系统中的接线

漏电保护器在不同供电系统中的接线方法如图3-11所示。

图3-11 漏电保护器在不同供电系统中的接线方法

3.3.4 面板参数的识读

漏电保护器的面板如图3-12所示,左边为断路器部分,右边为漏电保护部分。漏电保护部分的主要参数有漏电保护的动作电流和动作时间,对于人体来说,30mA以下是安全电流,动作电流一般不要大于30mA。

图3-12 漏电保护器的面板

3.3.5 漏电模拟测试

在使用漏电保护器时,先要对其进行漏电测试。漏电保护器的漏电测试如图3-13所示。只有当漏电保护器的漏电测试通过后才能投入使用;否则,如果继续使用,可能在线路出现漏电时无法执行漏电保护。

图3-13 漏电保护器的漏电测试

图3-13 漏电保护器的漏电测试(续)

3.3.6 漏电保护器的检测

(1)输入、输出端的通断检测

漏电保护器的输入、输出端的通断检测与断路器基本相同,即将开关分别置于“ON”和“OFF”位置,测量输入端与对应输出端之间的电阻。漏电保护器输入、输出端的通断检测如图3-14所示。

图3-14 漏电保护器输入、输出端的通断检测

在检测时,先将漏电保护器开关上扳至“ON”位置,用万用表200Ω挡测量某极输入与输出端之间的电阻,正常应接近0Ω,如左图所示;然后将开关下扳至“OFF”位置,正常该极输入与输出端之间的电阻应为无穷大(数字万用表显示超出量程符号“1”或“OL”)。若检测与上述不符,则漏电保护器所测极损坏。

再用同样的方法检测另外一极是否正常。

(2)漏电测试线路的检测

在按压漏电保护器的测试按钮进行漏电测试时,若漏电保护器无跳闸保护动作,则可能是漏电测试线路故障,也可能是其他故障(如内部机械类故障)。如果仅是内部漏电测试线路出现故障导致漏电测试不跳闸,则这样的漏电保护器还可以继续使用,在实际线路出现漏电时仍会执行跳闸保护。

漏电保护器的漏电测试线路比较简单,参见图3-10,它主要由一个测试按钮开关和一个电阻构成。漏电保护器的漏电测试线路检测如图3-15所示,如果按下测试按钮测得的电阻为无穷大,则可能是按钮开关或电阻开路。

图3-15 漏电保护器的漏电测试线路检测

漏电保护器的漏电测试线路检测操作如下。

挡位开关选择20kΩ挡。

红、黑表笔分别接漏电保护器L输入端和N输出端。

将漏电保护器手柄上扳至“ON”,再按下测试按钮。

显示屏显示电阻值为3.84kΩ,该值是内部漏电测试线路的电阻值。