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漏电保护原理,电气小白不看就亏大了~

饶等 发布于2021-12-30 11:21 55 2 标签:漏电保护,电工基础,电工入门

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漏电保护器是低压线路中最常用的保护器之一,简称漏保,又称漏电开关或漏电断路器。漏电保护器除了具有空开的所有保护功能外,还具备漏电保护功能。



大家如果仔细观察,可以发现,其实漏保是可以直接拆分成两部分的,其中左半部分就是一个空开,右半部分是漏电保护的控制与驱动电路。既然漏保具备空开所没有的漏电保护功能,那么我们今天就来分析一下它的漏电保护原理吧!

所谓漏电,简单来说,可以分为两种情况:

一种是指线路发生分流现象。例如单相线路中,正常情况下,火线与零线流过同一个电流,若火线某处绝缘损坏,造成对地放电,但又没有达到短路的状态,火线就发生了分流现象,一部分经绝缘损坏处流到地,一部分经负载流到零线。

一种是指设备外壳带有对地电压。此时,虽然只有电压没有电流,但一旦外壳接地,也会立即产生漏电电流,所以,这也算是一种漏电。

基于电流的分流现象,漏电保护器根据电流互感原理驱动线路跳闸。

一根通电导线可以产生磁场,磁场与电流方向遵循右手螺旋关系,如下图1-1所示。增加一根导线,两根导线流过的电流大小与方向均一致,显然,它们产生的总磁场为原来磁场的一倍(相当于电流增大一倍,磁场也增大一倍)。


1-1

同理,若在一根导线的基础上,增加一根电流大小相等但方向相反的导线,如图1-1(3)所示,由于两根导线流过的电流大小相等,所以它们各自产生的磁场大小也相等,但两电流的方向相反,所以它们各自产生的磁场方向也相反。换言之,两个大小相等方向相反的磁场相互抵消,其合成磁场为零。

综上,两根导线的电流大小相等、方向相反,那么它们产生的总磁场就为零。如果将这两根导线同时穿过一个铁芯,显然,铁芯上也不会有磁场(或者说没有磁通流过铁芯)。铁芯中没有磁场,铁芯上所绕的线圈就不会产生感应电压和感应电流。这也是漏电保护器正常工作时不跳闸的原因。

漏电保护器内部含有铁芯,铁芯上绕有线圈,穿过铁芯的一次线与电源进出线相连,形成回路,如下图1-2所示。绕在铁芯上的绕组与电子电路、脱扣线圈相连,控制漏保的跳闸。


图1-2

线路正常工作时,火线与零线流过同一电流,对于漏保而言,刚好为一进一出,如下图1-3(1)所示,这就好比图1-1(3)所示,穿过铁芯的火线与零线电流相反,产生的总磁场为零,铁芯中没有磁场,绕在铁芯上的线圈不会产生感应信号,电子电路输入为零,脱扣线圈无动作,漏保不跳闸。


1-3

若线路或设备发生漏电,如图1-3(2)所示,显然,火线电流不等于零线电流,而是等于零线电流加上漏电电流。于漏保而言,穿过其铁芯的两个电流虽然仍然反向,但大小不相等,所以电流产生的磁场不能完全抵消,由于漏电电流等于火线电流减去零线电流,所以剩下的磁场其实就相当于漏电电流产生的磁场。

简单来说,就是火线电流比零线大,所以火线产生的磁场也比零线产生的磁场强,具体强多少,就得看火线电流比零线电流大多少,而这个电流大多少,就是漏电电流,同理,磁场的强多少其实就等效为漏电流产生的磁场。

总而言之,漏电流会导致铁芯中有磁场,由于电流是交变的,所以磁场也是交变的。交变的磁场会使绕在铁芯上的线圈产生感应电压和感应电流,这个电压和电流经过电子电路放大后驱动脱扣线圈,使漏保跳闸。

这就是漏电保护原理,结合电流分流与电磁感应,实现线路的漏电保护,你明白了吗?

(技成培训网原创,作者:杨思慧,未经授权不得转载,违者必究)

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