知識(shí)｜剩余電流動(dòng)作保護(hù)器
2016-09-02
剩余電流動(dòng)作保護(hù)器（residual current operated protective devices）
在規(guī)定的條件下，當(dāng)剩余電流達(dá)到或超過基準(zhǔn)值時(shí)，能斷開被保護(hù)電路，或
輸出機(jī)械觸點(diǎn)開閉信號(hào)或發(fā)出報(bào)警信號(hào)的機(jī)械電氣或組合電器，簡稱剩余電
流保護(hù)器，又稱為漏電保護(hù)器、漏電開關(guān)。
剩余電流保護(hù)器（見圖 1）廣泛使用在低壓電網(wǎng)中，用來防止人體觸電、電
氣火災(zāi)及因接地故障引起的人身傷害及電氣設(shè)備損壞事故。剩余動(dòng)作電流小于
0.03A、動(dòng)作時(shí)間小于0.1s，且在 250mA時(shí)動(dòng)作時(shí)間小于0.04s的保護(hù)器，可以
用作直接接觸電擊的補(bǔ)充保護(hù)，其他動(dòng)作特性的保護(hù)器用作電氣火災(zāi)防護(hù)或間接
接觸電擊保護(hù)。裝設(shè)剩余電流動(dòng)作保護(hù)器后，仍應(yīng)以預(yù)防為主，并同時(shí)采取其他
各項(xiàng)防止人體觸電和電氣設(shè)備損壞事故的技術(shù)措施。
圖1 剩余電流動(dòng)作保護(hù)器剩余電流動(dòng)作保護(hù)器包括檢測(cè)元件（剩余電流互感器）、判別元件（剩
余電流脫扣器）、執(zhí)行元件（機(jī)械開關(guān)電器或報(bào)警裝置）、試驗(yàn)裝置和電子信號(hào)
放大器（僅電子式剩余電流保護(hù)器）等部分，如圖2所示。
正常情況下，剩余電流動(dòng)作保護(hù)器所控制的電路中沒有發(fā)生觸電、漏電或
接地故障，此時(shí)通過剩余電流互感器一次回路的電流矢量和等于零，即
IL1+IL2+IL3+IN=0
故電流IL1、IL2、IL3和IN在電流互感器鐵芯中產(chǎn)生的磁通的矢量和也
為零，即ΦL1+ΦL2+ΦL3+ΦN=0
這樣在電流互感器的二次側(cè)沒有感應(yīng)電壓輸出。
當(dāng)電路中發(fā)橫設(shè)備漏電、有人觸電燈接地故障時(shí)，通過設(shè)備接地電阻RA有一個(gè)
接地電流I0流過，這時(shí)通過剩余電流互感器的電流矢量和不等于零，為
IL1+IL2+IL3+IN=I0
剩余電流互感器鐵芯中產(chǎn)生的磁通的矢量和也不等于零，為
ΦL1+ ΦL2+ ΦL3+ ΦN= Φ0
剩余電流互感器二次回路有感應(yīng)電壓輸出，此電壓直接或通過一個(gè)電子信
號(hào)放大器施加在剩余電流脫扣器的脫扣線圈上，產(chǎn)生一個(gè)工作電流。二次回路的
感應(yīng)電壓輸出隨著故障電流的增大而增大，當(dāng)接地故障電流達(dá)到額定值時(shí)，脫扣
線圈中的電流足以推動(dòng)脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作，使主開關(guān)斷開電路或使報(bào)警裝置發(fā)出報(bào)警
信號(hào)。
圖2 剩余電流保護(hù)電器的工作原理按動(dòng)作功能與電源電壓的相關(guān)性分為電磁式（與電源電壓無關(guān)）和電子
式（與電源電壓有關(guān)）；按極數(shù)和電流回路數(shù)分為單極二線式、二級(jí)二線式、二
級(jí)三線式、三級(jí)三線式、三級(jí)四線式、四極四線式；按額定剩余電流的可調(diào)性分
不可調(diào)式和可調(diào)式；按動(dòng)作延時(shí)特性分為非延時(shí)型和延時(shí)型；按直流分量情況分
為AC型、A型、B型。AC型保護(hù)器只在交流剩余電流時(shí)能正確動(dòng)作，A型保護(hù)器
在交流剩余電流和脈動(dòng)直流剩余電流時(shí)都能正確動(dòng)作，B型保護(hù)器在剩余正弦交
流電流、剩余脈動(dòng)直流電流和平滑直流電流時(shí)均能正確動(dòng)作。
北美、日本等國家和地區(qū)主要使用電子式剩余電流動(dòng)作保護(hù)器，電子式和
電磁式在中國都有應(yīng)用，其中電子式較多，占 80%以上。電磁式和電子式剩余電
流動(dòng)作保護(hù)器特點(diǎn)比較見表。
電磁式和電子式剩余電流動(dòng)作保護(hù)器特點(diǎn)比較
項(xiàng)目 電磁式剩余電流 電子式剩余電流動(dòng)
動(dòng)作保護(hù)器 作保護(hù)器
輔助電源 不需要 需要
電壓波動(dòng)對(duì)特性的 無 有（采取穩(wěn)壓措施
影響 可減少影響）
電壓故障時(shí)工作 電源故障時(shí)不能動(dòng)
狀況 作(電壓跌落或電源線斷
不受影響
開)
溫度對(duì)特性的影響 很小 有（有溫度補(bǔ)償措施
可減少影響）
絕緣耐壓能力 強(qiáng) 弱
弱（有過電壓保護(hù)器
可提高耐過電壓能力）
耐過電壓能力 強(qiáng)
抗電磁干擾性能
差（電子電路中采用抗干
外界電磁場的影響 抗電磁干擾性能好
擾措施可減少影響）
結(jié)構(gòu) 較復(fù)雜 簡單工藝要求 高 低
進(jìn)出線不能反接（電
子回路有斷開裝置可反
接線要求 進(jìn)出線可反接
接）
大額定電流等級(jí)制 大額定電流等級(jí)制
造困難，一般在125A以 造方便。配電裝置用的剩
電流等級(jí)
下 余電流保護(hù)器額定電流
較大
可以制成高靈敏度
的，剩余動(dòng)作電流為6mA
剩余動(dòng)作電流 一般大于等于10mA
制造成本 較高 較低
只能制成快速動(dòng) 可派生延時(shí)、預(yù)報(bào)
作型或S型（不驅(qū)動(dòng)時(shí)間 警、故障報(bào)警、顯示等多
派生功能
0,06s） 種功能
耐沖擊振動(dòng)性能 受到一定的限制 較好
不受限制 歐洲及澳洲有些
國家非專業(yè)人員使用電
安裝規(guī)劃
子式剩余電流動(dòng)作保護(hù)
器
1 以末端保護(hù)為基礎(chǔ)。
必須安裝剩余電流動(dòng)作保護(hù)器的設(shè)備和場所包括：屬于I類的移動(dòng)式電氣
設(shè)備及手持式電動(dòng)工具；生產(chǎn)用的電氣設(shè)備；施工工地的電氣機(jī)械設(shè)備；安裝在
戶外的電氣裝置；臨時(shí)用電的電氣設(shè)備；機(jī)關(guān)、學(xué)校、賓館、飯店、企事業(yè)單位
和住宅等除壁掛式空調(diào)電源插座外的其他電源插座或插座回路；游泳池、噴水池、
浴池的電氣設(shè)備；安裝在水中的供電線路和設(shè)備；醫(yī)院中可能直接接觸人體的電
氣醫(yī)用設(shè)備；其他需要安裝剩余電流動(dòng)作保護(hù)器的場所。2 作為企事業(yè)單位、公共場所、住宅等建筑物電氣線路的分級(jí) 保護(hù)。
在總電源端、分支線首端或線路末端安裝剩余電流動(dòng)作保護(hù)器。電源端的
第一級(jí)剩余電流動(dòng)作保護(hù)器應(yīng)滿足防接地故障引起電氣火災(zāi)和間接接觸電擊保
護(hù)的要求，線路末端的剩余電流動(dòng)作保護(hù)器應(yīng)滿足直接接觸保護(hù)的要求。
3 作為農(nóng)村電網(wǎng)電氣線路的分級(jí)保護(hù)。
第一級(jí)保護(hù)（配電變壓器低壓側(cè)總保護(hù)或各條低壓出線的保護(hù)）主要考慮
架空線路的接地故障保護(hù)，第二級(jí)保護(hù)主要作為分支線或農(nóng)村集中安裝電表箱、
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的電源配電箱后面線路的電氣火災(zāi)保護(hù)和接地故障保護(hù)，末端保護(hù)
包括居民住宅的保護(hù)和排灌站、農(nóng)業(yè)加工廠的電氣設(shè)備等固定安裝的農(nóng)業(yè)機(jī)械的