家用漏电保护器工作原理及跳闸原因

家用漏电保护器工作原理及跳闸原因

王松林

（国网宁波供电公司315000）

摘要：家用漏电保护器是电气设计中一个常用的开关元件，在防止电气火灾，保护人身及设备安全方面发挥出重要作用。因漏电保护器的安全敏捷，在现阶段的住宅设计中也得到了广泛的应用。本文介绍了家用漏电保护器的工作原理，分析漏电保护器跳闸的原因，以期为漏电保护器的应用提供一定的参考。

关键词：家用漏电保护器；工作原理；跳闸；原因

随着科技发展，家用电器的种类越来越多，应用范围越来越广，电热水器、电暖气、电磁炉、大功率空调、冰箱、洗衣机等已经遍布日常生活各个方面，对电力的安全使用也成为不可回避的问题。电器设备在带来诸多方便的同时，也存在一定的安全隐患，漏电情况的发生，可能会引起电器的烧毁、火灾，严重的会危及人身安全。为进一步有效利用电力资源，漏电保护器被开发出来，作为一种有效的防止触电事故的电器安全装置，在住宅用的电器设备出现漏电情况时，漏电保护器可以在极短的时间内切断电源，保护人身及电器设备安全，避免漏电带来的危害。

一、家用漏电保护器工作原理

漏电保护器依据工作原理的不同可以分为三类：电压型、电流型、脉冲型。电压型漏电保护器的工作原理：该保护器位于变压器中性点与地面中间，发生漏电时，中性点会发生位移对地面产生电压，切断电源，保护设备。该类型的保护器保护整个配变低压网，无法分级保护，切断电源后，停电范围较大，使用状况并不理想。脉冲型漏电保护器的工作原理：发生漏电情况时，三相不平衡漏电流的相位、幅值会产生变化，以此变化触发保护器切断电源。目前电流型漏电保护器是普遍使用的保护装置，在住宅、家用中最为常见，该类型的漏电保护器按照脱扣方式的不同进一步分为电磁式和电子式两种，家用漏电器使用较多的是电子式漏电保护器[1]。

（一）电子式漏电保护器

电子式漏电保护器以集成电路放大器为中间架构，由零序电流互感器、集成电路放大器、漏电脱扣器、具有短路保护的断路器等部件组成。发生漏电或者触电情况时，零序电流互感器的二次绕组会输出信号，通过集成电路放大器加以放大，触发漏电脱扣器工作，从而切断电流。该类型保护器的优点是互感器、脱扣器灵敏度较高、误差小，制作工艺简单；不足之处是集成电路的抗冲击力不强，需要辅助电源，受工作电压的影响较大。其工作原理如图2所示。

图1是DBK-10G型电子漏电保护器的工作原理图。发生漏电或者触电情况时，零序电流互感器的次级线圈L1会产生感应电压，经过C3滤波，R4、R5分压之后，可控硅G触发，脱口线圈L2中的电流会急剧加大，触发脱扣器开关S，切断电源。该电子式漏电保护器具有过压保护装置，在电压过大时，电压会经过D1—D4桥式整流后，由R2、R3分压，如果A点的电压大于双向触发二极管DB3的正向转折电压时，DB3会击穿导通线路进入负阻区域，可控硅VS的G点触发，脱扣器工作会切断电源，使整体线路免受电压过大的损坏。该保护器在待机状态也是有一定电能损耗的，脱口线圈R2，分压电阻R2、R3是主要的电能损耗点[2]。

（二）电磁式漏电保护器

电磁式漏电保护器使用电磁脱扣器作为开关机构，由高导材料制造的零序电流互感器、脱扣器、断电器组成。该类型保护器中间没有相应的线路板元件，与工作线路的电压无关，在发生漏电情况时，电流达到触发电磁开关的电流时，零序电流互感器的二次绕组会输出信号，漏电保护器就会工作，切断电源，保护设备。通过电磁装置断开电源，优点是电磁元器件的抗干扰性较强，使用过程中不需要辅助电源；不足之处是制作工艺较复杂，使用成本高。其工作原理如图2所示。

该类型漏电保护装置的核心部件是零序电流互感器，功效与环形变压器相似，在高导材料制成的磁环上绕制升压线圈L1，将电气设备的相线和零线一起穿过互感器的环形磁芯，以双线并绕的方式至少缠绕三圈。电器设备正常工作，没有漏电情况时，相线、零线电流相等、方向相反，两条线路在互感器中的磁场大小相等，因为方向相反会相互抵消，L1不会产生变化。发生漏电或者人体触电情况时，会有电流通过人的身体流入地面，互感器中磁场会产生变化，升压线圈L1感应到电压输出，会触发开关S工作，切断电流，保护设备及人身安全[2]。

二、家用漏电保护器跳闸原因

（一）设备、线路漏电

家用漏电保护器跳闸首先应当考虑电气设备是否漏电，随着电气设备的负载量越来越大，如果没有及时的保养、维修，漏电或者电气故障时常发生，都会引起漏电保护器跳闸。如果设备在检查后确认安全，需要进一步考虑线路漏电的情况。线路的绝缘导线、线头的包扎、线路在墙体内的引导等多个环节都存在一定漏电隐患，多方面引发跳闸，对于线路的检修应当由专业人士进行，保证检修过程的安全性[3]。

（二）安装错误

漏电保护器需要严谨到位的安装才能实时起到保护作用。在漏电保护器的实际使用中，由于电工素质不高、线路接口混乱、电箱线路不齐整、接线错误等原因，常会导致漏电保护器跳闸。如果设备的安装没有按照住宅既有的线路规划执行，私自整改线路，都会产生不同程度的漏电情况，造成保护器的跳闸。

（三）电气线路设计不合理、负载不合适

无论是电磁式还是电子式漏电保护装置，其原理都是通过电压互感器对设备回路中的电流进行感应，进而产生对应的保护动作。电流在线路工作中不可能完全的平衡，除了漏电、触电情况外，大功率电器的使用会使某一回路中的电流过大或者电压过高时，电压互感器都会产生电流感应，触发漏电保护器。对于额定电流偏大的漏电保护器，其电压互感器中的磁环也会较大、线圈会较多，再加上电流要克服磁环本身的磁化力，在实际应用中，也会因漏电保护器的额定电流过大导致感应器灵敏性降低，误动率、拒动率偏高，影响保护器的正常工作。

（四）漏电保护器质量不合格

市场中漏电保护器种类繁多，质量可靠性不一，在家用漏电保护器的选用中，常因保护器质量问题，电压感应器不达标，导致线路故障，引发保护器跳闸，给生活带来不必要的麻烦。

结语

家用漏电保护器是电力资源使用中的安全锁，发生漏电时可以及时切断电源，在电路检查或者电力复位工作中，保障操作人员的安全。对于漏电保护器跳闸原因进行分析，可以进一步提高用电人员的安全意识，提高对特殊情况的判断，实现安全用电。

参考文献：

[1]姜文.军家用电子漏电保护器工作原理.家电检修技术.2005

[2]朱国伟赵延疆边朝朝.漏电保护器的使用与频繁跳闸原因分析.机床电器.2010

[3]丁振龙.浅谈漏电保护器在住宅中的应用.科技咨询.2010

作者简介：

王松林，男，汉，在职研究生；职称：工程师；研究方向：供配电；供职单位：国网宁波供电公司；供职单位所在省市：浙江省宁波市；单位邮编：315000