漏电断路器运行及安装

1、漏电断路器安装漏电断路器安装 与运行与运行 学 习 要 点 认识供电系统认识供电系统 了解漏电断路器工作原理了解漏电断路器工作原理 漏电断路器的安装漏电断路器的安装 漏电断路器的运行与维护漏电断路器的运行与维护 与漏电有关的电气知识 1 1、要想完全掌握漏电断路器使用及维护知识，必、要想完全掌握漏电断路器使用及维护知识，必 须先了解三大类供电系统的知识。须先了解三大类供电系统的知识。 三大类供电系统包括： v IT方式供电系统； v TT方式供电系统； v TN方式供电系统，又分为以下系统： TN-S供电系统； TN-C-S供电系统； TN-C供电系统； 2、各种供电系统的概念 IT方式供电系

2、统： 如果I在T前面，则I表示电源侧没 有工作接地，T表示负载侧电气设备 保护接地，其接线示意图如下： 外壳接地 负载 电 源 侧 IT方式供电系统示意图 A C 导线对地分布电容 安装RCBO部位 此类接地系统的供电距离不是很长时，供电的可靠 性高，安全性好，一般用于不停电的场所，或者是要求严 格供电的地方，如电力炼钢，大医院的手术室、地下矿井 处。适用工厂方式供电系统，因为中性点不接地，一旦设 备漏电，单相对地漏电流小，不会破坏电源电压的平衡， 所以比中性点接地的系统更安全，但是供电距离很长时， 供电系统对大地的分布电容就不可忽视，由于经过导线对 地分布电容（导线越长，分布电容就越大，充电

3、电流就越 大）和电源发生电的联系，保护设备不一定动作，这是危 险的，只有供电距不较长时才比较安全. 因此为了保证此类接地系统的安全可靠性，在所保护 的设备之前安装RCBO（可以安装小型漏电断路器），它的 漏电回路是：A、B、C三相对地分布电容C大地设备外 壳设备绝缘破损处A、B、C三相。 IT方式供电系统的特点方式供电系统的特点 T在前表示电源中性点接地，T 在后表示电气设备外壳可导电部分 接到与电源端接地点无关的接地极 （实际上电源端的接地极与设备保 护接地极通过大地构成通路，从这 个意义上讲，他们是有关联的）。 其示意图如下： TT方式供电系统方式供电系统 A B C 电 源 侧 三相 负

4、载 外壳 接地外壳 接地 三相 四线 负载 N TT方式供电系统示意图 当电气设备的金属外壳带电（相线碰壳或绝缘破坏）时， 由于有接地保护可以大大减少触电的危险性，但是低压断路 器不一定跳闸（如两接地电阻各为4欧姆，这是接地的要求 4欧姆，当发生单相接地故障时，220/8=27.5A,达不到断 路器或熔断器的动作电流，不能切断故障回路）因此这种情 况下使用RCBO(适合直接安装漏电断路器）检测漏电信号， 就能进行保护。 由于TT接地系统为达到接地要求，耗费的钢材多、难以回收 ，费工时、费料，难以推广。 TT方式供电系统特点方式供电系统特点 T表示电源中性点接地，N表示电源中性点 引 出的零线，

5、S表示工作零线与保护零线是严格分 开TN-S方式供电系统示意图如下: A B C 电 源 侧 三相 负载 三相 四线 负载 N PE 适合安装RCBO部位 TN-S方式供电系统方式供电系统 系统正常运行时专用保护线上无电流，只是工作零线上 有不平衡电流，PE专用线上没有电压，电气外壳接在PE上更 安全。 工作零线只用在单相设备上。 专用保护线不允许断线，也不许进入漏电开关。 干线上使用漏电保护器RCBO，工作零线不得有重复接地， 而PE线可以有重复接地，但是不经过漏电保护器RCBO。 TN方式供电系统安全可靠，适用于工业民用建筑低压系统 ，在建筑施工时必须采用TN-S方式供电系统。 TN-S方

6、式供电系统的特点方式供电系统的特点 特点： 整个系统中性线N与PE保护线有一部分合二为一，另一部分分开，以G 处为分界点，前部分适用于三相平衡负载，后部适用于三相不平衡负 载。整个系统可以使用RCBO，但是PEN线与G点后的PE线不能穿过RCBO。 TN-C-S方式供电系统 T表示电源中性点接地，N表示电源中性点引出的零线，C表 示工作零线与保护零线合二为一，S表示工作零线与保护零 线是严格分开，TN-C-S方式供电系统示意图如下片： G PE N 三相 四线 负载 三相 负载 电 源 侧 C B A PEN 适合安装RCBO部位 TN-C-S方式供电系统示意图 TN-C方式供电系统 T表示电

7、源中性点接地，N表示电源中性点 引出的零线，C表示工作零线与保护零线合二 为一，TN-C 方式供电系统示意图如下： A B C 电 源 侧 三相 负载 三相 四线 负载 NPE TN-C 方式供电系统，整个系统的中性线（N） 线和保护线（PE）合二为一 ，为了减少因PEN断线后 带上近乎相电压的对地电压，就常在PEN线上采取重 复接地的措施，不能使用RCBO，否则合不上开关. TN-C方式供电系统的特点方式供电系统的特点 下面以DZ47系列说明漏电断路器工作原理 结构：漏电断路器由DZ47系列断路器和漏电保护器（习惯 上称之为脱扣器）组装而成。 断路器部分主要由： 1）过电流脱扣器（双金、电磁

8、系统）； 2）灭弧装置；（灭弧系统） 3）触头系统； 4）外壳和接线端子； 5）操作机构。（手柄、锁扣、跳扣、杠杆） 如下图所示： 漏电断路器结构和工作原理漏电断路器结构和工作原理 漏电保护器（脱扣器）部分主由: 1）电子组件板（控制线路板）； 2）零序电流互感器； 3）漏电脱扣器（由牵引线圈、铁芯、 弹簧等组成）； 4）漏电指示部分及试验按扭等组成。 如下图所示。 漏电断路器与漏电保护器（脱 扣器）二部分合并起来就构成一个 完整的漏电断路器，具有过载、 短路、漏电保护功能，根据客户要 求还可增加过压保护功能，过压保 护功能的实现是由漏电保护器的电 子组件板增加功能而实现的。如下 图所示： D

9、Z47LE移印标志 断路器工作原理 断路器的过载保护功能的实现是利用双金属随着温度升 高而定向按规律弯曲的原理，正常电流（1.13In）弯曲角度 不大，因此推力不足以使脱扣机构脱扣，当达过载电流 （1.45In）弯曲角度大，推力足以推动脱扣机构使开关断开， 这就是过载保护的原理 断路器的短路保护功能是是由瞬时脱扣器来实现的、讲 义对瞬时脱扣器的结构作了初步介绍，根据F=IN（吸力与电 流与匝数之积成正比）分析，由于瞬时脱扣器线圈匝数少 （一般只有10匝以下），虽然瞬时脱扣器串接在电路中，电 路正常工作时，由于匝数少，正常工作电流产生的吸力不足 以克服弹簧的反作用力，因此线路能正常工作，但对于短

10、路 电流来说，由于产生的电流与正常工作的电流相比相差几倍 以至几十倍或更大，线圈匝数没变，但电流增加几倍以至几 十倍，因此吸力也增加了几倍以至几十倍，只要反力弹簧选 择合理，都能符合B型、C型、D型瞬时脱扣器的整定要求。 当线路的剩余电流达到额定动作 值时，由零序电流互感器感应的 信号电压经电子组件板判别放大 带动脱扣器，从而带动DZ47部分 断开、切断电源进行保护。 下面是不同极数的漏电断路器的 漏电示意图： 图1 一极带中性线 脱扣器线圈 试验按扭 零序电流互感器 电子组 件线路板 断路器 N A 漏电保护器的原理 试验电阻 试验按扭 零序电流互感器 电子组件线路板 断路器 N A 图2

11、两极 接地电阻 脱扣器线圈 图3 三极 A B 断路器 电子组件线路板 零序电流互感器 试验按扭 试验电阻 脱扣器 接地电阻 C A 断路器 电子组件线路板 零序电流互感器 试验按扭 试验电阻 脱扣器 B N C 接地电阻 图4四极（当N线直通 时为3P+N） 漏电断路器漏电原理的分析 K A G NL 脱扣线圈 表示断路器 表示公共接点，有此标示的地方 线路是连接在一起的。 可控硅 电容 整流桥堆 零序电流互感器 试验按扭 试验电阻 调试电阻 电容 限流电阻 下面给出一 个最基本的 漏电保护器 原理图与大 家共同分析： 分 析 1）当无漏电流或漏电流达不到动作电流时，零 序电流以感应出的电压

12、不足以触发可控硅G 极 （控制极），此时A极（阳极）与K极（阴极）之 间相当于一个大电阻达1M（1M=1000000欧姆）以 上，脱扣器线圈（只有30多欧姆），脱扣器线圈 与可控硅等效于串联状态，如下图所示： 220V 可控硅 等效电阻 脱扣线圈 由于可控硅的等效电阻远远大于脱扣器线圈的 电阻值，因此几乎全部电压加在可控硅的A与K两端， 脱扣器同乎无压降，微小的电压不能带动脱扣器工 作，因此保护器处于守侯状态，当有漏电流发生， 达漏电动作电流时G极触发，A与K两端完全导通， 电阻几乎为0，此时全部压降加在脱扣线圈两端， 脱扣器线圈产生足够大的吸力，带动脱扣机构动作， 从而切断电源，实现自我保护

13、。 1 1、触电与漏电：、触电与漏电： 漏电断路器有时又称作触电保安器或漏电保安器，必须分清 触电与漏电这两个概念。 人身触电是一种突变电流，与人体的触电部位及当时的电流 经人体部位的电阻有关系，而漏电是一种缓变电流，有一个累 积过程，时间比较长，当线路绝缘良好，漏电流小，但随着时 间的增长，线路的绝缘电阻下降，漏电流也随时间缓慢增加。 因此严格说漏电断路器同时具备漏电及触电保护功能，但对人 体充当电阻性负载的触电，此时人体又与大地绝缘，这种情况 下的触电是不能进行保护的。在日常采用电力变压器中性点接 地系统中，当进行触电或漏电保护时是经过大地构成漏电回路 ，于是人体与地的绝缘状况也就决定漏电

14、流的大小，关系着漏 电断路器能否动作。 几个相关概念的认识几个相关概念的认识 2、泄漏电流客观存在泄漏电流客观存在 在实际的供电电路中客观上存在一定的泄漏电 流，这是因为绝缘阻值不可能无穷大，不同绝缘值的 产品，其泄漏电流则不同，在漏电保护器的技术指标 中规定有额定漏电不动作电流与额定漏电动作电流， 额定漏电不动作电流是额定漏电动作电流的1/2、这 表明在实际产品的运行中允许合理的泄漏电流存在。 接地电阻是电力保护工程的一个概念，要求接地电阻小 于或等于4欧姆，但实际操作中定为小于或等于10欧姆。这个 电力保护所说的地与通常情况下的大地的概念是有差别的。 而导线与地的接触电阻与本身的土质有关系

15、，不同的土质 其电阻是不一样的，因此当漏电发生时产生的与地漏电流是 不一样的，有些客户在购买漏电断路器后自行验证产品的漏 电功能，按要求接线，然后将火线直接与大地接触，有的开 关动作，有的不动作，且不动作的比例高，这种验证方法是 不可取的，决定开关能否保护是由对地漏电流决定的，开关 不动作说明漏电流未达漏电整定动作电流，而对人身安全构 成的威胁程度是由流过人体的电流及时间的长短决定的，只 要流过人体的电流小于30mA且分断时间小于0.1秒就能进行保 护，如果与电力工程中规定的接地极之间产生漏电，就相当 于相线与零线短路，此时的电流可称为剩余短路接通电流， 开关更应能进行保护，因为此时的保护不仅

16、有漏电保护，还 有短路保护。 3 3、接地电阻、裸导线与大地的接触电阻、接地电阻、裸导线与大地的接触电阻 安装注意事项安装注意事项 1、有进出线规定的产品必须严格按要求接线，进出线 不可反接。 漏电断路器必须按要求接线，否则会引起开关漏电保 护功能的损坏，因漏电保护线路板的工作电源从开关的出 线端引出，如采取反接线，则线路板的工作电源长期存在 ，一旦漏电保护动作，内部电磁脱扣线圈因长期通电而损 坏（电磁脱扣线圈的设计为瞬时工作方式），漏电功能损 坏。 熔断器 熔断器 闸刀开关 闸刀开关 熔断器 漏 电 断 路 器 闸刀开关 漏 电 断 路 器 漏 电 断 路 器 漏 电 断 路 器 熔断器 闸

17、刀开关 单极开关 2 2、防止中性线开路、防止中性线开路 正 确正 确错 误 错 误 案例：客户家中一天晚上突然断电，用电笔检测插座发现，相线、中 性线孔电笔都发光，不小心接触到电笔的导电部位，给电击了一下， 投诉开关未进行保护，用电笔检测插座，电笔仍然发光。 分析：经谘询客户断路器进线前装有一带熔断器的闸刀开关，于是估 计是闸刀控制零线的熔断器熔断，检查发现果然是控制零线的熔丝熔 断。 闸刀零线装接熔丝或单独通过开关是不合理的，因为漏电断路器 内的电子组件板是需要工作电源的。闸刀装在断路器前面，熔丝熔断 则电子组件板失去了工作电源。漏电断路器就不能进行漏电保护，如 熔断相线（火线熔断） ，不

18、会对人身安全构成威胁，如熔断中性线 熔丝则会对人身安全构成潜在的威胁。由于错误安装造成客户电击， 漏电断路器不能进行保护。 如要使用闸刀则必须将零线可靠连接防止中性线开路，或闸刀开 关安装在漏电断路器之后，只要选型合理，DZ47型漏电断路器本身就 具备短路保护功能。在正确安装情况下，电子组件板在熔丝熔断的情 况下也不会缺少工作电源，因而能进行有效漏电保护。 中线的作用：使星形连接的不对称负载得中线的作用：使星形连接的不对称负载得 到相等的相电压。为了确保零线在运行到相等的相电压。为了确保零线在运行 中不断开，零线上不允许接保险丝也不中不断开，零线上不允许接保险丝也不 允许接刀闸。允许接刀闸。

19、漏电开关对接地故障电流具有很高的灵敏性,它能在数 十毫秒的时间内切断以毫安计的故障电流,即使接触电压高 达220V ,高灵敏度的漏电开关也能快速切断电流,避免电击 伤人事故的发生,但它只能对其保护范围的接地故障起作用, 不能防止从别处传来的故障电压引起的电击事故。图7 中A 设备外壳带电而未能切除时,B 设备的外壳通过共用的PE 线 而带电,B 设备即使安装了漏电开关也不会动作,人触摸B设 备外壳仍会发生电击事故。因此应同时采取等电位联结的 措施,通过降低局部范围内的接触电压,从而获得最佳的保护 效果。 3、降低接地电阻、防止PE保护线带电 4、有一客户在房子装修时采用DZ47LE-32 C3

20、2、30mA漏电 断路器进行配电，只要一用电开关就合不上。 分析：在无表计情况下用好的开关试同样是合不上，基本 上可以排除开关的问题，接线有问题，因接入单相用电设 备用户采用单相三线方式，如下图所示： PE N 电 源 侧 客户 DZ47LE B A C 用电器 从上图分析可知，如将用电器与PE保护线连接 在未接漏电断路器或只接DZ47 供电的情况下不会出 现合不上开关的情况，但是装了漏电断路器的情况 下就要严格区分保护线PE线和中性线N线，接在PE线 上之所以会合不上是因为此时的零序电流互感器只 有相线穿过，而PE线并未穿过，通过用电器的电流 就相当于模拟漏电流，开关当然会保护断开或合不 上

21、。将用电器接在N线上，此时相线与N线都穿过零 序电流互感器，相线与N线通过的电流矢量和等于0， 因此零序电流互感器不能产生漏电感应电流信号， 开关也不会动作，该客户在安装时未严格区分N线与 PE线造成开关有故障的假象，从这里也进一步说明 深刻理解、掌握三大供电保护系统的重要性。 QLL1系列总路保护器 集过载、短路、缺相欠压、剩余电流（漏电）、 断零线等保护及自动重合闸于一体。 采用微处理器智能化数字编程控制电路，所有功 能均由模块化程序完成。 自动显示实时剩余电流值、故障漏电跳闸相序及 显示跳闸时剩余电流值。 自动跟踪线路剩余电流，自动调升或降低动作值 档位。 既有自动合闸亦可手动合闸，可自

22、由转换。 1、剩余电流动作保护装置的安装要求（参照国标B13955） 、剩余电流动作保护装置的安装应符合生产厂产品说明书的要求。 、剩余电流动作保护装置的安装应充分考虑供电方式、供电电压、 系统接地形式及保护方式的作用。 、剩余电流动作保护装置的型式、额定电压、额定电流、短路分 断能力、额定剩余动作电流、分断时间等应满足被保护线路和电气 设备的要求。 、剩余电流动作保护装置在不同的系统接地型式中应正确接线。 单相、三相三线、三相四线供电系统中的正确接线方式如表1所示。 、采用不带过电流保护功能，且需辅助电源的保护装置时，与其 配合的过电流保护元件（熔断器）应安装在剩余电流动作保护装置 的负载侧

23、。 、TT接地方式：安装剩余电流动作保护装置的电网应 是TT系统，变压器中性点须可靠接地，接地电阻应在4- 10内。 、不得重复接地：所保护区域中性线除变压器中性点 可靠接地外，不得再有另外的接地点。零线还应保持与 相线相同的良好绝缘。 、零线不得混用：保护器的出线零线不得与不同台区 或不同分支回路借用、共用、混用。 、设备外壳接地：被保护电网中的用电设备如采用外 壳接零保护措施的，必须改用外壳接地保护措施。 2 2、剩余电流动作保护装置对安装线路环境的要求、剩余电流动作保护装置对安装线路环境的要求 、限制剩余电流：被保护线路最大对地剩余电流不 得大于剩余电流保护器额定剩余电流动作值的50%。

24、 、限制零线漏电：被保护线路的零线对地漏电不应 大于最小档额定单相突然对地漏电动作值（如有单相 接地保护）。 、电机补偿启动：被保护电网中的大动力用电设备， 应采用补偿方法启动（降压启动），减小启动时的电 压变化量。 、应装末级保护：用户进户线端及其他单相或三相 动力设备应装有末级保护或单机保护剩余电流断路器， 分断时间必须小于0.1S。 3、排查引起总保护器动作原因、排查引起总保护器动作原因 1）判断是保护器自身还是被保护的线路故障 将投运不上的总路保护器各出线开关断开，同时断开该 出线N线(判断中性线是否存在泄漏，如不能断开对3P+N 型可在总路保护器分闸状态测量其是否存在泄漏电流)， 若

25、总保护器能正常投运，则证明故障出在被保护的线路 上；若总保护器不能正常投运，则证明故障出在保护器 本身，判断总路保护器(乾龙QLL1系列)是内部软故障还 是硬件故障方法如下： 2）判断故障线路 首先通过已跳闸锁死总路保护器面板状态指示和LED数码 管指示，判断是哪一相相线漏电和剩余电流值，在确定 总路保护器自身无故障后，即可通过对故障相各条线路 试送电来判断是哪条线路漏电，操作方法为：将控制 低压线路的各路开关断开；暂时启用总路保护器报警 功能；然后对各条线路逐一送电，观察总路保护器面 板上LED数码管指示；找到故障线路后做好记录为故障 查找提供依据。需要注意的是总路保护器所指示泄漏电 流为各条线路泄漏的矢量和，所以每次只能对一条线路 进行送电，以提高数据准确性。 如总路保护器发生内部软故障(死机)，较为直观表现为 操作面板上超限、复位等功能键无相应动作，且LED数码管所 指示数字无变化，此时可判断为总路保护器自身软件件故障 (死机)，可将总路保护器与上级电源断开5分钟以上，待内部 微处理器