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摘要：剩余电流动作保护器是在发生触电或漏电事故时，可在极短的时间内，将故障回路切断的一种保护电器。文章介绍了剩余电流动作保护器的工作原理、分类，并针对剩余电流动作保护器的应用情况进行分析。
关键词：剩余电流动作保护器工作原理应用
Abstract: limi tation is in electric shock or leakage accident happen, can be in a very short time, will cut off the circuit fault a protection electrical appliances. This paper introduces limi tation working principle, classification, and limi tation for the application of analysis.
Keywords: residual current, action protector, working principle, application
中图分类号：TM933.11 文献标识码：A 文章编号：
电被广泛应用于工业、农业、交通、国防、通信以及家庭生活等领域。一方面它为人类的生产发展和生活提供了能源；另一方面,电又有它的危险性。可能造成电气火灾和使人体遭受电击，对生产设备、人民生命财产带来严重损害，甚至夺取人的生命。而剩余电流动作保护器是在发生触电或漏电事故时，可在极短的时间内，将故障回路切断的一种保护电器。
1 剩余电流保护器动作原理
剩余电流保护器动作原理如图1所求
其铁芯包绕了一电气回路的全部载流导体，在磁芯内产生的磁通在一瞬间都与这些导体电流的算术和有关；在一方向流过的电流假设为正(I1)，则在相反方向流过的电流就为负(I2)。
在无故障的正常回路中I1 +I2=0，在磁芯内没有磁通，线圈内的电动势为零。接地故障电流Id穿过磁芯流向故障点，但却经大地或经TN系统的保护线返回电源。
穿过磁芯的诸导体的电流因此不再平衡，电流差在磁芯内产生了磁通。
此电流被称作“剩余”电流，这一原理也被认作，“剩余电流”原理。
在磁芯内产生的变磁通在绕组内感应出一电动势，这样就有电流I3流过使脱扣器动作的线圈。如果剩余电流大于能使脱扣器动作的电流值，不论是直接动作的还是经电子，继电器动作的，断路器就要跳闸。
图1剩余电流保护器动作原理
2 剩余电流保护器的选择及使用
2.1 根据配电网结构选用
（1）TN-C 系统
其特点是电源变压器中性点接地，保护线（PE）与中性线（N）共用。它是利用中性点接地系统的中性线(零线)作为故障电流的回流导线，当电气设备相线碰壳，故障电流经零线回到中点，由于短路电流大，可采用过电流保护器切断电源。TN - C系统一般采用零序电流保护；TN- C系统适用于三相负荷基本平衡场合，如果三相负荷不平衡，则PEN 线中有不平衡电流，再加一些负荷设备引起的谐波电流也会注入PEN，从而中性线N 带电，且极有可能高于50V，它不仅使设备机壳带电，对人身造成不安全，而且还无法取得稳定的基准电位；TN - C系统应将PEN 线重复接地，其作用是当接零的设备发生相与外壳接触时，可以有效地降低零线对地电压。
（2）TN-S 系统
整个系统的中性线（N）与保护线（PE）是分开的。当电气设备相线碰壳，直接短路，可采用过电流保护器切断电源。如果线路较长，可在线路首端装设剩余电流动作保护器，靠它切断故障电流；当N线断开，如果三相负荷不平衡，中性点电位升高，但外壳无电位，PE线也无电位；T N-S 系统不必重复接地，因为重复接地后对N 线断后保护设备作用不明显；TN S系统适用于工业企业、大型民用建筑。
（3）TN-C-S 系统
TN-C-S 系统由两部分组成，第1部分是TN-C系统，第2部分是TN-S 系统，其分界面在N线与PE 线的连接点。当电气设备发生单相碰壳，同TN -S系统；当N 线断开，故障同TN - S系统；T N-C-S系统中PEN 应重复接地，而N 线不宜重复接地。PE 线连接的设备外壳在正常运行时始终不会带电，所以TN-C-S 系统提高了操作人员及设备的安全性。但安装时应注意，受保护设备的外露可导电部分与PEN 线的连接必须是在该保护装置的电源侧，即在保护装置的负荷侧的中性线上不应设置重复接地。
（4）TT 系统
电源中性点直接接地,电气设备的外露导电部分用PE 线接到接地极（此接地极与中性点接地没有电气联系）。TT 系统在国外被广泛应用,在国内仅限于局部对接地要求高的电子设备场合，如果在负荷端和首端装设剩余电流动作保护器而干线末端装有断零保护，则可适用于农村居住区、工业企业及分散的民用建筑等场所。
（5）IT 系统
电力系统的带电部分与大地间无直接连接(或经电阻接地)，而受电设备的外露导电部分则通过保护线直接接地。对于对地电容电流常变化的供电电路，应选用专用的可进行电容跟踪补偿的剩余电流保护器；对于对地电容电流相对稳定的电路，可选用装有对地电容补偿回路的剩余电流保护器。
2.2 根据漏电品种选用
2.2.1漏电保护器品种选型
目前，漏电保护器品种繁多，结构各异，其原理都是一个剩余电流动作型。用户应选购质量可靠的产品，并认定已通过国家电工认证、并具有3C认证的产品。漏电保护器分为以下三大类。
（1）单相漏电开关
单相漏电开关分电子式和电磁式二种，由于电磁式漏电开关价格较高，在农网改造大部分选用电子式漏电开关。一般选用15mA或30mA。动作时间小于0.1s，用于直接接触保护，防止人身触电事故发生。
（2）漏电断路器
漏电断路器分电子式和电磁复合式两种，作为二级保护或三级保护。不论单极、二极、三极、四极漏的电断路器，尽量选用动作电流小于等于50mA，分断时间小于0.1s的产品，用于直接接触保护。
（3）漏电继电器
漏电继电器为电子产品，它不能独立使用只能和交流接触器或带有脱扣线圈的空气开关配合使用作总保护或分支保护。当采用漏电继电器作为供电系统总保护，一级保护尽量采用延时型或鉴相鉴幅漏电继电器，并且漏电电流可调，用于间接接触保护，防止越级跳闸，确保电网正常供电。脉冲动作电流值一般选50mA，漏电电流动作值分档200～500mA之间可调，漏电继电器与交流接触器配合的组合分断时间：≤0.2s或≤0.4s。以上产品按使用场合，确定所采用的保护方式，确定采取的品种。漏电保护器选購时特别注意负载容量的配合留一定的余量，不导致漏电保护器产生误动作。
2.2.2 漏电保护器的检测
用户检测只能对产品动作特性、试验装置及辅助电源故障时的工作性能这三项进行检测，采用IDB-1A型漏电保护器测试仪检测漏电继电时，IDB-1A需配备与漏电继电器额定容量相等的交流接触器。
漏电保护器检测前应对产品内部结构、焊接水平以及装配工艺水平进行目测考核。漏电保护器中的零序电流互感器中的铁芯应采用薄膜合金环形铁芯且加屏蔽层。如果使用非晶或微晶铁芯，高低温试验和平衡特性试验难以通过，在漏电开关及断路器中大部分使用非晶或微晶铁芯。可控硅应采用日产NEC公司2P4M BT169。漏电开关、漏电断路器中的线路板应封闭或浸漆，以防止灰尘进入。漏电开关内部的触头应为镀复合银触头，不能采用镀银触头。漏电保护器开箱验收时，应根据国标GB2828-87抽样标准要求进行，作为电子产品的合格率应达98%（抽样检查可以从正常检查到放宽检查），一般抽样为5%～10%。
3.3 根据负载特性及环境条件选用
漏电电流保护装置的动作电流宜按下列数值选择：手握式用电设备为15mA；医疗电气设备为6mA；建筑施工工地的用电设备为15~30mA；家用电器回路为30mA；成套开关柜、分配电盘等为100mA 以上；防止电气火灾为300mA。
以照明电器为负载的电路应选用配合保护的剩余电流保护器，在分支电路选用三相四极的保护器，终端电路选用单相二极保护器或漏电保护插头、插座等。以电力电子设备为负载的电路应选用能防止直流成分有害影响的剩余电流保护器。
4 结束语
综上所述，采用剩余电流保护器是为确保用电安全的措施之一，在直接接触电击的防护措施中，剩余电流保护装置在安全防护中有其优越性，但也存在不足。所以剩余电流保护装置的采用，不能代替其它各项防护措施。在安装电气线路和使用电器设备时，要严格按有关国家标准、法规要求，根据实际情况，采取相应的安全防护措施确保供用电安全。
参考文献
[1] GB 13955—2005剩余电流动作保护装置安装和动行[S].
关键词：剩余电流动作保护器工作原理应用
Abstract: limi tation is in electric shock or leakage accident happen, can be in a very short time, will cut off the circuit fault a protection electrical appliances. This paper introduces limi tation working principle, classification, and limi tation for the application of analysis.
Keywords: residual current, action protector, working principle, application
中图分类号：TM933.11 文献标识码：A 文章编号：
电被广泛应用于工业、农业、交通、国防、通信以及家庭生活等领域。一方面它为人类的生产发展和生活提供了能源；另一方面,电又有它的危险性。可能造成电气火灾和使人体遭受电击，对生产设备、人民生命财产带来严重损害，甚至夺取人的生命。而剩余电流动作保护器是在发生触电或漏电事故时，可在极短的时间内，将故障回路切断的一种保护电器。
1 剩余电流保护器动作原理
剩余电流保护器动作原理如图1所求
其铁芯包绕了一电气回路的全部载流导体，在磁芯内产生的磁通在一瞬间都与这些导体电流的算术和有关；在一方向流过的电流假设为正(I1)，则在相反方向流过的电流就为负(I2)。
在无故障的正常回路中I1 +I2=0，在磁芯内没有磁通，线圈内的电动势为零。接地故障电流Id穿过磁芯流向故障点，但却经大地或经TN系统的保护线返回电源。
穿过磁芯的诸导体的电流因此不再平衡，电流差在磁芯内产生了磁通。
此电流被称作“剩余”电流，这一原理也被认作，“剩余电流”原理。
在磁芯内产生的变磁通在绕组内感应出一电动势，这样就有电流I3流过使脱扣器动作的线圈。如果剩余电流大于能使脱扣器动作的电流值，不论是直接动作的还是经电子，继电器动作的，断路器就要跳闸。
图1剩余电流保护器动作原理
2 剩余电流保护器的选择及使用
2.1 根据配电网结构选用
（1）TN-C 系统
其特点是电源变压器中性点接地，保护线（PE）与中性线（N）共用。它是利用中性点接地系统的中性线(零线)作为故障电流的回流导线，当电气设备相线碰壳，故障电流经零线回到中点，由于短路电流大，可采用过电流保护器切断电源。TN - C系统一般采用零序电流保护；TN- C系统适用于三相负荷基本平衡场合，如果三相负荷不平衡，则PEN 线中有不平衡电流，再加一些负荷设备引起的谐波电流也会注入PEN，从而中性线N 带电，且极有可能高于50V，它不仅使设备机壳带电，对人身造成不安全，而且还无法取得稳定的基准电位；TN - C系统应将PEN 线重复接地，其作用是当接零的设备发生相与外壳接触时，可以有效地降低零线对地电压。
（2）TN-S 系统
整个系统的中性线（N）与保护线（PE）是分开的。当电气设备相线碰壳，直接短路，可采用过电流保护器切断电源。如果线路较长，可在线路首端装设剩余电流动作保护器，靠它切断故障电流；当N线断开，如果三相负荷不平衡，中性点电位升高，但外壳无电位，PE线也无电位；T N-S 系统不必重复接地，因为重复接地后对N 线断后保护设备作用不明显；TN S系统适用于工业企业、大型民用建筑。
（3）TN-C-S 系统
TN-C-S 系统由两部分组成，第1部分是TN-C系统，第2部分是TN-S 系统，其分界面在N线与PE 线的连接点。当电气设备发生单相碰壳，同TN -S系统；当N 线断开，故障同TN - S系统；T N-C-S系统中PEN 应重复接地，而N 线不宜重复接地。PE 线连接的设备外壳在正常运行时始终不会带电，所以TN-C-S 系统提高了操作人员及设备的安全性。但安装时应注意，受保护设备的外露可导电部分与PEN 线的连接必须是在该保护装置的电源侧，即在保护装置的负荷侧的中性线上不应设置重复接地。
（4）TT 系统
电源中性点直接接地,电气设备的外露导电部分用PE 线接到接地极（此接地极与中性点接地没有电气联系）。TT 系统在国外被广泛应用,在国内仅限于局部对接地要求高的电子设备场合，如果在负荷端和首端装设剩余电流动作保护器而干线末端装有断零保护，则可适用于农村居住区、工业企业及分散的民用建筑等场所。
（5）IT 系统
电力系统的带电部分与大地间无直接连接(或经电阻接地)，而受电设备的外露导电部分则通过保护线直接接地。对于对地电容电流常变化的供电电路，应选用专用的可进行电容跟踪补偿的剩余电流保护器；对于对地电容电流相对稳定的电路，可选用装有对地电容补偿回路的剩余电流保护器。
2.2 根据漏电品种选用
2.2.1漏电保护器品种选型
目前，漏电保护器品种繁多，结构各异，其原理都是一个剩余电流动作型。用户应选购质量可靠的产品，并认定已通过国家电工认证、并具有3C认证的产品。漏电保护器分为以下三大类。
（1）单相漏电开关
单相漏电开关分电子式和电磁式二种，由于电磁式漏电开关价格较高，在农网改造大部分选用电子式漏电开关。一般选用15mA或30mA。动作时间小于0.1s，用于直接接触保护，防止人身触电事故发生。
（2）漏电断路器
漏电断路器分电子式和电磁复合式两种，作为二级保护或三级保护。不论单极、二极、三极、四极漏的电断路器，尽量选用动作电流小于等于50mA，分断时间小于0.1s的产品，用于直接接触保护。
（3）漏电继电器
漏电继电器为电子产品，它不能独立使用只能和交流接触器或带有脱扣线圈的空气开关配合使用作总保护或分支保护。当采用漏电继电器作为供电系统总保护，一级保护尽量采用延时型或鉴相鉴幅漏电继电器，并且漏电电流可调，用于间接接触保护，防止越级跳闸，确保电网正常供电。脉冲动作电流值一般选50mA，漏电电流动作值分档200～500mA之间可调，漏电继电器与交流接触器配合的组合分断时间：≤0.2s或≤0.4s。以上产品按使用场合，确定所采用的保护方式，确定采取的品种。漏电保护器选購时特别注意负载容量的配合留一定的余量，不导致漏电保护器产生误动作。
2.2.2 漏电保护器的检测
用户检测只能对产品动作特性、试验装置及辅助电源故障时的工作性能这三项进行检测，采用IDB-1A型漏电保护器测试仪检测漏电继电时，IDB-1A需配备与漏电继电器额定容量相等的交流接触器。
漏电保护器检测前应对产品内部结构、焊接水平以及装配工艺水平进行目测考核。漏电保护器中的零序电流互感器中的铁芯应采用薄膜合金环形铁芯且加屏蔽层。如果使用非晶或微晶铁芯，高低温试验和平衡特性试验难以通过，在漏电开关及断路器中大部分使用非晶或微晶铁芯。可控硅应采用日产NEC公司2P4M BT169。漏电开关、漏电断路器中的线路板应封闭或浸漆，以防止灰尘进入。漏电开关内部的触头应为镀复合银触头，不能采用镀银触头。漏电保护器开箱验收时，应根据国标GB2828-87抽样标准要求进行，作为电子产品的合格率应达98%（抽样检查可以从正常检查到放宽检查），一般抽样为5%～10%。
3.3 根据负载特性及环境条件选用
漏电电流保护装置的动作电流宜按下列数值选择：手握式用电设备为15mA；医疗电气设备为6mA；建筑施工工地的用电设备为15~30mA；家用电器回路为30mA；成套开关柜、分配电盘等为100mA 以上；防止电气火灾为300mA。
以照明电器为负载的电路应选用配合保护的剩余电流保护器，在分支电路选用三相四极的保护器，终端电路选用单相二极保护器或漏电保护插头、插座等。以电力电子设备为负载的电路应选用能防止直流成分有害影响的剩余电流保护器。
4 结束语
综上所述，采用剩余电流保护器是为确保用电安全的措施之一，在直接接触电击的防护措施中，剩余电流保护装置在安全防护中有其优越性，但也存在不足。所以剩余电流保护装置的采用，不能代替其它各项防护措施。在安装电气线路和使用电器设备时，要严格按有关国家标准、法规要求，根据实际情况，采取相应的安全防护措施确保供用电安全。
参考文献
[1] GB 13955—2005剩余电流动作保护装置安装和动行[S].