漏电保护器工作原理

在一个铁芯上有两个组：一个输入电流绕组和一个输出电流绕组，当无漏电时，输入电流和输出电流相等，在铁芯上二磁通的矢量和为零，就不会在第三个绕组上感应出电势，否则第三绕组上就会感应电压形成，经放大去推动执行机构，使开关跳闸。
漏电开关，主要用于防止漏电事故的发生，[1]其开关的动作原理是在一个铁芯上有两个绕组，主绕组和副绕组。
主绕组也有两个绕组，分别为输入电流绕组和输出电流绕组。

漏电保护器的作用：

漏电保护器主要是提供间接接触保护，在一定条件下，也可用作直接接触的补充保护，对可能致命的触电事故进行保护。

工作原理：

向左转|向右转

在了解触电保护器的主要原理前，有必要先了解一下什么是触电。触电指的是电流通过人体而引起的伤害。当人手触摸电线并形成一个电流回路的时候，人身上就有电流通过；当电流的大小足够大的时候，就能够被人感觉到以至于形成危害。当触电已经发生的时候，就要求在最短的时间内切除电流，比如说，如果通过人的电流是50毫安的时候，就要求在1秒内切断电流，如果是500毫安的电流通过人体，那么时间限制是0.1 秒。

如图是简单的漏电保护装置的原理图。从图中可以看到漏电保护装置安装在电源线进户处，也就是电度表的附近，接在电度表的输出端即用户端侧。图中把所有的家用电器用一个电阻RL替代，用RN替代接触者的人体电阻。

图中的CT表示“电流互感器”，它是利用互感原理测量交流电流用的，所以叫“互感器”，实际上是一个变压器。它的原边线圈是进户的交流线，把两根线当作一根线并起来构成原边线圈。副边线圈则接到“舌簧继电器”SH的线圈上。

所谓的“舌簧继电器”就是在舌簧管外面绕上线圈，当线圈里通电的时候，电流产生的磁场使得舌簧管里面的簧片电极吸合，来接通外电路。线圈断电后簧片释放，外电路断开。总而言之，这是一个小巧的继电器。

原理图中开关DZ不是普通的开关，它是一个带有弹簧的开关，当人克服弹簧力把它合上以后，要用特殊的钩子扣住它才能够保证处于通的状态；否则一松手就又断了。

舌簧继电器的簧片电极接在“脱扣线圈”TQ电路里。脱扣线圈是个电磁铁的线圈，通过电流就产生吸引力，这个吸引力足以使上面说的钩子解脱，使得DZ立刻断开。因为DZ就串在用户总电线的火线上，所以脱了扣就断了电，触电的人就得救了。

不过，漏电保护器之所以可以保护人，首先它要“意识”到人触了电。那么漏电保护器是怎样知道人触电了呢？从图中可以看出，如果没有触电的话，电源来的两根线里的电流肯定在任何时刻都是一样大的，方向相反。因此CT的原边线圈里的磁通完全地消失，副边线圈没有输出。如果有人触电，相当于火线上有经过电阻，这样就能够连锁导致副边上有电流输出，这个输出就能够使得SH的触电吸合，从而使脱扣线圈得电，把钩子吸开，开关DZ断开，从而起到了保护的作用。

值得注意的是，一旦脱了扣，即使脱扣线圈TQ里的电流消失也不会自行把DZ重新接通。因为没人帮它合上是无法恢复供电的。触电者离开，经检查无隐患后想再用电，需把DZ合上使其重新扣住，便恢复了供电。

以上就是触电保护器的主要原理，但是就是有了触电保护器，也不能认为是万无一失了，用电依然应该注意安全。

1、由图可以看到，当电路工作正常时，由电流定理知道从网络一端流进和流出的电流为0，所以在漏电保护器右侧的电流总和应为0，即I1+I2+I3+IN=0；因此漏电保护器不会工作。注意，电流的实际方向依实际电路而定，在本例中，IN的方向与I1，I2，I3相反。

2、当设备外壳漏电并有人接触时，这时就会有一部分电流IK经过人体流入地下，从而使漏电保护器右侧的电流总和为不0，也就是说I1+I2+I3+IN≠0，当漏电电流达到漏电保护器的动作电流时，漏电保护器就会动作，从而关闭电源，从而达到漏电保护的目的。

注意以下两点：

1、经过漏电保护器的中性线不得作为保护线，由上图可知，当产生漏电电流时，漏电电流IK1经设备外壳又流回了漏电保护器，这时漏电保护器右侧的电流总和仍为0，因此漏电保护器不会动作，因此达不到漏电保护的目的。

2、经过漏电保护器的工作零线不得重复接地，由上图可知，若重复接地，则由于大地会分走一部分电流，这样会使漏电保护器右侧的电流总和不为0，从而使漏电保护器关闭，因而会无法使用其他电器设备。

漏电保护器主要由三部分组成：检测元件、中间放大环节、操作执行机构。

漏电保护器的工作原理是：
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。

漏电保护器工作原理
(1)
正常运行时，系统的剩余电流几乎为零或其值甚小，故漏电保护器动作值可以整定得很小(一般为毫安级，最低可整定到6ma)。在系统发生接地故障(如人员触电、设备绝缘损坏碰壳、接地等)，则出现较大剩余电流，漏电保护器能可靠地动作而切断电源。
(2)
图1为最常用的电流型漏电保护器的基本电气原理图，图中零序电流互感器，其环状铁芯由高导磁率的坡莫合金或非晶态合金制成，其上绕有二次线圈，电源线
l1、l2、l3及零线n从ta中穿过，构成其一次线圈。ta的作用是反映漏电电流信号的，故构成整个装置的检测部分；还有用于测量放大漏电电流信号的部分，构成装置的比较、控制部分；km为交流接触器，构成装置的执行部分，其作用是执行动作命令。漏电保护装置一般都是由这三部分组成的。在正常情况下，漏电保护装置所控制的电路中没有人身触电及漏电等接地故障时，各项电流的向量和等于零，即=0同时各相电流在ta铁芯中产生的磁通向量和也等于零，即=0这样在ta的二次回路中就没有感应电势输出，漏电装置不动作。当电路中发生触电或漏电故障，回路中有漏电电流流过，这时穿过ta的三相电流向量和不等于零，其相量和为其中为漏电电流，因而ta中的磁通相量和也不等于零，即这样在ta的二次线圈中就有一个感应电压，此电压加于检测部分的电子放大电路，与保护装置的预定动作电流值相比较，如大于动作电流，立即使灵敏继电器动作，使执行元件掉闸。

漏电保护器结构原理
　　漏电保护器在反应触电和漏电保护方面具有高灵敏性和动作快速性，
　　电磁式漏电保护结构与原理
　　这是其他保护电器，如熔断器、自动开关等无法比拟的。自动开关和熔断器正常时要通过负荷电流，他们的动作保护值要避越正常负荷电流来整定，因此他们的主要作用是用来切断系统的相间短路故障（有的自动开关还具有过载保护功能）。而漏电保护器是利用系统的剩余电流反应和动作，正常运行时系统的剩余电流几乎为零，故它的动作整定值可以整定得很小（一般为mA级），当系统发生人身触电或设备外壳带电时，出现较大的剩余电流，漏电保护器则通过检测和处理这个剩余电流后可靠地动作，切断电源。
　　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、处理此异常电流或电压信号，促使执行机构动作。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。国内外漏电保护器的研究和应用均以电流型漏电保护器为主导地位。
　　电流型漏电保护器是以电路中零序电流的一部分（通常称为残余电流）作为动作信号，且多以电子元件作为中间机构，灵敏度高，功能齐全，因此这种保护装置得到越来越广泛的应用。电流型漏电保护器的构成分四部分：
　　检测元件：检测元件可以说是一个零序电流互感器。被保护的相线、中性线穿过环形铁心，构成了互感器的一次线圈N1，缠绕在环形铁芯上的绕组构成了互感器的二次线圈N2，如果没有漏电发生，这时流过相线、中性线的电流向量和等于零，因此在N2上也不能产生相应的感应电动势。如果发生了漏电，相线、中性线的电流向量和不等于零，就使N2上产生感应电动势，这个信号就会被送到中间环节进行进一步的处理。
　　中间环节：中间环节通常包括放大器、比较器、脱扣器，当中间环节为电子式时，中间环节还要辅助电源来提供电子电路工作所需的电源。中间环节的作用就是对来自零序互感器的漏电信号进行放大和处理，并输出到执行机构。
　　执行机构：该结构用于接收中间环节的指令信号，实施动作，自动切断故障处的电源。
　　试验装置：由于漏电保护器是一个保护装置，因此应定期检查其是否完好、可靠。试验装置就是通过试验按钮和限流电阻的串联，模拟漏电路径，以检查装置能否正常动作。