——因您在，我很幸福（PanGuoAn写作）
【摘要】：根据现行相关规范，介绍家用和类似用途的剩余电流动作断路器的分类和原理，并结合其工作原理分析其适用范围和正确选用等。
【关键词】：漏电保护器（剩余电流动作断路器）原理 应用
前 言
为提高安全用电水平，防止人身触电伤亡、电器设备损坏和由漏电而引起的电气火灾事故，人们广泛应用了漏电保护器，而在低压配电的实践中我们发现一些人对漏电保护器仍不是十分的了解，不能够正确安装和使用漏电保护器。据此，本人根据自身对漏电保护器的一点“浅识”写出此文，以供广大低压配电人员共勉。
☆ 本文主要阐述“家用和类似用途的带过电流的漏电保护器（带过电流的剩余电流动作断路器）（RCBO）”；
☆ 本文主要阐述用来进行“末级保护”的漏电保护器（剩余电流动作断路器）；
☆ 本文主要以“正泰DZ47LE系列剩余电流动作断路器”为例阐述；
☆ 本文系个人对漏电保护器的一点见解，主要用于交流学习之用，因个人学识浅薄，难免有错误的地方，请批评指正；
☆ 虽然本人崇尚“免费共享”互联网精神，但是本文耗费个人不少时间，如需转载，请注明出自本人博客。
第四章 漏电保护器的工作原理
第一节 工作原理
☆ 以 “正泰DZ47LE系列剩余电流动作断路器”为例阐述
一、工作原理
将剩余电流动作断路器手柄扳向接通位置，通过接通机械机构带动动触头向静触头运动并与静触头可靠接触，接通电路。
1、当线路发生“过载”故障时，“过载电流”使“热双金属片”发热弯曲并推动“杠杆”使得“机械锁定机构”复位，“动触头”迅速离开“静触头”，从而实现分断线路的功能；
2、当线路发生“短路”故障时，“短路电流”使“瞬时脱扣器”动作，铁芯顶杆推动杠杆使得锁定机构复位，实现分断功能；
3、当线路发生“剩余电流”（漏电）或“触电”故障时，“零序互感器”输出的信号触发可控硅导通，使剩余电流动作断路器在极短时间内切断电源，从而实现剩余电流保护功能。
二、保护原理
1、过载保护
（1）保护元件：热双金属片。（如上小型断路器实物图所示）
（2）热双金属片：是一种由复合材质制成的随温度变化而发生形变的双金属片。原理是：由于各组元层的热膨胀系数不同，当温度变化时，膨胀系数较高的主动层（由锰镍铜合金、镍铬铁合金、镍锰铁合金和镍等制成）的形变要大于膨胀系数较底的被动层（由镍铁合金等制成）的形变，从而使双金属片的整体就会向被动层一侧弯曲，则这种复合材料的曲率发生变化从而产生形变。
（3）保护原理：热双金属片串接在开关电气的线路中，当线路发生过载故障时，流过双金属片上的过载电流会转变成热能，双金属片发热变形弯曲，当弯曲到一定程度时（整定值），弯曲的双金属片推动“杠杆”使得“机械锁定机构”复位，“动触头”迅速离开“静触头”，从而实现分断线路的功能，保护线路、设备的安全和防止发生电气火灾。
2、短路保护
（1）保护元件：瞬时脱扣器（电磁式脱扣器、电磁铁）
（2）瞬时脱扣器：即没有人为延时动作的脱扣器。此种瞬时特性的过电流保护通常能无选择性地迅速切除短路故障。
（3）保护原理：瞬时脱扣器的线圈串接在开关电气的线路中，当线路发生短路或严重过电流时，过电流超过瞬时脱扣整定值，电磁脱扣器的线圈产生足够大的磁力，克服铁芯原有的弹簧力，吸合铁芯，铁芯顶杆推动杠杆使得锁定机构复位，实现分断功能，保护线路、设备的安全和防止发生电气火灾。
3、漏电保护
我们以3P+N式RCBO为例说明。
（1）漏电保护电路实物图，如下
（2）漏电保护电路原理图
根据以上实物图，我们画出的电路图如下
同样，我们画出1P+N式的漏电保护原理图，如下
（3）保护元件：由漏电检测（零序电流互感器）、漏电信号处理电路（由漏电保护专用IC VG54123和其他电子元件组成）、漏电脱扣机构（继电器J）和漏电试验电路组成。
（2）保护器原理
以3P+N式RCBO的漏电保护原理为例说明。
根据“基尔霍夫节点电流定律”：在任一瞬时，流向某一结点的电流之和恒等于由该结点流出的电流之和，即：
∑i（t）入= ∑i（t）出
可知，在被保护线路工作正常, 没有发生漏电的情况下，流入和流出电流互感器一次侧的电流相量和等于零，即：
ⅰ1+ⅰ2+ⅰ3+ⅰN=0
这使得铁芯中磁通的相量和也为零，即：
这样电流互感器的二次侧不产生感应电动势，漏电信号处理电路没有漏电信号而处于警备状态，没有输出，漏电脱扣器不动作, 维持正常供电。当被保护线路发生漏电时，由于漏电电流的存在，通过电流互感器一次侧各线电流的相量和不再等于零，有了漏电电流，铁心就有了交变磁通（交变磁场），在交变磁通作用下，电流互感器二次侧线圈就有感应电动势产生，此感应电动势（漏电信号）经过漏电处理电路进行比较放大，当达到预定值时，漏电信号处理电路输出一个电流信号去驱动可控硅（BT169D），可控硅被触发导通，沟通继电器电路，继电器得电动作，推动脱扣器动作，RCBO脱扣跳闸切断电源，实现漏电保护。
试验电路：按下试验按钮，人为制造漏电（模拟漏电故障），以检测RCBO漏电保护电路工作是否正常。正常时，RCBO立即跳闸，说明RCBO漏电保护功能有效；异常时，RCBO不会跳闸，说明RCBO漏电保护功能失效，需要更换新的RCBO。
1P+N式、2P式和3P式RCBO的漏电保护原理上述相同，在此不再赘述。
第二节 低压触电事故保护
☆ 漏电保护器（RCBO）可以保护哪一种形式的“低压”触电事故？
通过以上对漏电保护电路原理辨析，我们可以知道，漏电保护器可以保护的低压触电事故方式是：电流由带电体流经人体然后流入大地的触电事故。
☆ 家用漏电保护器（RCBO）应实现直接接触保护，其额定漏电动作电流值，不应大于30mA。
辨析：我们知道，流过人体的电流达到50mA时，人的生命就有危险，因此，50mA大的电流称之为致命电流；流过人体的电流在30mA及以下是人体可以承受的危险，因此，家用和类似用途的漏电保护器（RCBO）其额定漏电动作电流值，不应大于30mA。
1、漏电保护器（RCBO）可以保护的低压触电事故有以下几种：
（1）低压单线触电
例如：人站在大地上（房间的地板上）触碰到火线或是带电体而触电的事故。
（2）低压设备外壳触电（设备外露导电部件触电）
例如：人站在大地上（房间的地板上）触碰到正常情况下不带电的，但因为用电器绝缘故障而被动带电的用电器的导电外壳（例如电炒锅铁壳、电饭锅铝壳、微波炉铁壳、烧烤炉铁壳、洗衣机铁壳、洗衣机里的不锈钢桶、洗衣机里的水、台灯的铁壳等）而发生触电的事故；电热水器漏电，导致淋浴的人被触电的事故等。
2、漏电保护器（RCBO）不能保护的触电事故
（1） 低压的双线触电
例如：人体同时触及零线和火线的触电事故和人体同时触及两根火线的触电事故。
辨析：当人同时触及零线和火线而发生触电事故时，人就相当于一台正在用电的用电器，电流由火线流入人体，又由人体流回零线，反之则反，没有漏电电流的产生，也即：流入和流出电流互感器一次侧的电流相量和等于零，RCBO认为是正常供电而拒绝保护动作。人同时触及两根火线的触电事故原理辨析与此相同
（3）高压触电
不属此文讨论范围。但值得一提的是，虽然高压供配电系统的保护十分的完善，但是不是专门针对人触电事故的保护，要不然高压线就没有必要架的那么高，也没有必要要避开人居住的密集的村落。我们建议：别靠近高压供电线路，一旦被电击，只能是自取灭亡。
第五章 漏电保护器的应用
第一节 主要用途及适用范围
☆ 以“正泰DZ47LE系列剩余电流动作断路器”为例
DZ47LE系列剩余电流动作断路器适用于交流50 Hz /60Hz，额定电压单极两线、两极230V，三极、三极四线、四极400V，额定电流至60A的线路中，当人身触电或电网泄露电流超过规定值时，剩余电流动作断路器能在极短的时间内迅速切断故障电源，保护人身及用电设备的安全，同时可以保护线路及小功率电动机的过载或短路，亦可作为线路的不频繁转换及小功率电动机的不频繁启动之用。
第二节 必须安装漏电断路器的设备和场所
☆ 根据《漏电保护器安装和运行》GB 13955-92的规定
1、必须安装漏电断路器的设备和场所
（1）属于I类的移动式电气设备及手持式电动工具；参注：1）
（2）安装在潮湿，强腐蚀性等环境恶劣场所的电器设备；
（3）建筑施工工地的电气施工机械设备；
（4）暂设临时用电的电器设备；
（5）宾馆、饭店及招待所的客房内插座回路（个人建议：包括照明回路）；
（6）机关、学校、企业、住宅等建筑物内的插座回路（个人建议：包括照明回路）；
（7）游泳池、喷水池、浴池的水中照明设备；
（8）安装在水中的供电线路和设备；
（9）医院中直接接触人体的电气医用设备；参：注2）
（10）其它需要安装漏电保护器的场所。
注：1)电气产品按防电击保护绝缘等级可分为0、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ四类。Ⅰ类为产品的防电击防护不仅依靠设备的基本绝缘，而且还包含一个附加的安全预防措施。其方法是将可能触及的可导电的零件与已安装的固定线路中的保护线联接起来，以使可触及的可导电的零件在基本绝缘损坏的事故中不成为带电体。
2) 根据GB9706.1指H类的医用设备。
2、报警式漏电保护器的应用
对一旦发生漏电切断电源时，会造成事故或重大经济损失的电气装置或场所，应安装报警式漏电保护器。如：
（1）公共场所的通道照明、应急照明；
（2）消防用电梯及确保公共场所安全的设备；
（3）用于消防设备的电源，如火灾报警装置、消防水泵、消防通道照明等；
（4）用于防盗报警的电源；
（5）其它不允许停电的特殊设备和场所。
3、可不装设漏电保护器的设备
（1）使用安全电压供电的电气设备；
（2）一般环境条件下使用的具有双重绝缘或加强绝缘的电气设备；
（3）使用隔离变压器供电的电气设备；
（4）在采用了不接地的局部等电位连接安全措施的场所中使用的电气设备；
（5）在没有间接接触电击危险场所的电气设备
第三节 漏电保护器的正确选用
☆ 根据国家标准GB6829-1995《剩余电流动作保护器的一般要求》中规定，漏电保护器根据保护功能分类，可分为：
1、只有剩余电流（漏电）保护功能的剩余电流保护器；
2、带过载和漏电保护的剩余电流保护器；
3、带短路和漏电保护的剩余电流保护器；
4、带过载、短路和漏电保护的剩余电流保护器（RCBO）；
5、带过电压和漏电保护的剩余电流保护器；
6、多功能保护（例如欠压、断湘、过电流、过电压等）的剩余电流保护器；
☆根据以上的分类，家用和类似用途的漏电保护器我们建议选用：带过载、短路和漏电三重保护功能的剩余电流保护器（RCBO）；
☆ GB6829对漏电保护器的选用规定，如下
漏电保护器的技术条件应符合GB6829的有关规定，并具有国家认证标志，其技术额定值应与被保护线路或设备的技术参数相配合。
1、根据电气设备的供电方式选用漏电保护器
（1）单相220V电源供电的电气设备应选用二极二线式（2P式）或单极二线式（1P+N式）漏电保护器；
辨析：
①、单极二线式（1P+N式）漏电保护器：应用于零线、火线固定的供电线路中，因为N端子严格要求接零线，假如原本接入N端子的零线变成了火线，那么，漏电保护器即使处于跳闸位置，用电设备也是带电的，因为“1P+N式”的“N”端子是“不可断开中性线”，则接入N端子的火线将直接进入到用电器内部而可能导致发生危险（漏电保护器处于跳闸位置，人们误以为没有电，然后去触摸或操作）。固定的供电线路，例如：小区供电线路。
②、二极二线式（2P式）漏电保护器：适用于零线、火线固定或不固定的供电线路中。对于零线、火线不固定的供电线路，必须使用2P式漏电保护器。例如：a、临时用电线路，可能因为随手接线，同是一根线，可能会随即接入火线，也可能随即接入零线；b、移动式两插头用电设备，两插头取电方式很随意，同是一根线，可能会随即接入火线，也可能随即接入零线。因此，此类供电线路、或是此类用电设备的漏电保护器，一定使用2P式漏电保护器。
（2）三相三线式380V电源供电的电气设备，应选用三级式（3P式）漏电保护器；
辨析：
例如我们常用的切割机、小钻床这些设备，由一台小功率（3KW左右）的三相异步电动机带动，选择3P式漏电保护器作为保护开关。接线：三根火线（电源）接入RCBO的电源端，用电设备的三根电源线接RCBO的负载端，另外的一根线接设备外壳，然后直接接电源的PE线（保护地线），共四根线。
（3）三相四线式380V电源供电的电气设备，或单相设备与三相设备共用的电路，应选用三极四线式（3P+N式），四极四线式（4P式）漏电保护器。
辨析：
例如：我们常用到的大钻床设备，它分为操作电路和转动电路，操作电路是220V供电，转动电路是三相380V供电，也即是由一台三相异步电动机带动，这台设备的漏电保护开关我们就需要3P+N式的，三根火线、一根零线和一根保护线（PE线），共五根线。
2、根据电气线路的正常泄漏电流，选择漏电保护器的额定漏电动作电流
（1）选择漏电保护器的额定漏电动作电流值时，应充分考虑到被保护线路和设备可能发生的正常泄漏电流值，必要时可通过实际测量取得被保护线路或设备的泄漏电流值。
（2）选用的漏电保护器的额定漏电不动作电流，应不小于电气线路和设备的正常泄漏电流的最大值的2倍。
3、根据电气设备的环境要求选用漏电保护器
（1）漏电保护器的防护等级应与使用环境条件相适应；
（2）对电源电压偏差较大的电气设备应优先选用电磁式漏电保护器；
（3）在高温或特低温环境中的电气设备应优先选用电磁式漏电保护器；
（4）雷电活动频繁地区的电气设备选用冲击电压不动作型漏电保护器；
（5）安装在易燃、易爆、潮湿或有腐蚀性气体等恶劣环境中的漏电保护器，应根据有关标准选用特殊防护条件的漏电保护器，否则应采取相应的防护措施。
4、对漏电保护器动作参数的选择
（1）手持式电动工具、移动电器、家用电器插座回路的设备应优先选用额定漏电动作电流不大于30mA快速动作的漏电保护器。
（2）单台电机设备可选用额定漏电动作电流为30mA及以上，100mA以下快速动作的漏电保护器。
（3）有多台设备的总保护应选用额定漏电动作电流为100mA及以上快速动作的漏电保护器。
5、对特殊负荷和场所应按其特点选用漏电保护器
（1）医院中的医疗电气设备安装漏电保护器时，应选用额定漏电动作电流为10mA、快速动作的漏电保护器。
（2）安装在潮湿场所的电气设备应选用额定漏电动作电流为15—30mA、快速动作的漏电保护器。
（3）安装于游泳池、喷水池、水上游乐场、浴室的照明线路，应选用额定漏电动作电流为10mA、快速动作的漏电保护器。
（4）在金属物体上工作，操作手持式电动工具或行灯时，应选用额定漏电动作电流为10mA、快速动作的漏电保护器。
（5）连接室外架空线路的电气设备应选用冲击电压不动作型漏电保护器。
（6）带有架空线路的总保护应选择中、低灵敏度及延时动作的漏电保护器。
第四节 漏电保护器的正确安装
☆ 漏电保护器必须由具有专业资格的人员进行配线和安装
☆ 以 “正泰DZ47LE系列剩余电流动作断路器”为例说明
一、正常工作条件和环境要求
1、周围温度：-5℃-40℃,24小时平均温度不超过35℃；
2、海拔高度：安装地点的海拔高度不超过2000m；
3、大气条件：安装地点的空气相对湿度在最高温度40℃时不超过50％，在较低的温度下允许有较大的相对湿度，例如20℃达90％；
4、安装类别：Ⅱ、Ⅲ级；
5、污染等级：2级；
6、安装方式：采用TH35-7.5型钢安装轨安装；
7、安装条件：安装场所的外磁场任何方向均不超过地磁场的5倍；漏电保护器一般应垂直安装，手柄上向为接通电源位置；安装处应无显著的冲击很振动。
8、接线方法：用螺钉压紧接线。
二、安装
1、安装前应检查漏电保护器铭牌、标志的基本技术数据是否符合安装要求（选用电流的大小要与实际使用相匹配）；人工操作几次要灵活，确认完好无；损，才能进行安装；安装时，要选用能承受相应载流量的导线，导线载流量，可参考如下估算表：
标称铜导线截面积（mm2） 额定电流In（A）
2、输入端接电源，输出端接负载，标有“N”标记的端子一定要接零线（中性线），对输入端断相、断N线、少接线、接错线，漏电保护器不起漏电保护作用；
3、确认各端子的螺钉已压紧导线；
第五节 漏电保护器的维护
警告：
☆ 严禁湿手操作漏电保护器，否则可能发生电击的危险；
☆ 漏电保护器进行动作特性试验时，应使用经国家有关部门检验合格的专用测试仪器，严禁直接触碰接地装置或直接短路的实验方法；
☆ 严禁在漏电保护器的出线端直接检测绝缘电阻，否则会烧坏内部的电子元件；
☆ 漏电保护器的过载、短路和漏电（剩余电流）保护特性，均由制造厂整定，不允许随意拆开调节；
☆ 漏电保护器因被保护电路发生故障（漏电、过载或短路）而跳闸后，必须查明原因后才能进行合闸操作。
☆ 我们建议漏电保护器要“一次性使用”，不可维修，维修后的漏电保护器严禁使用。
☆ 我们要明确，漏电保护器虽有一定的保护作用，但并不能保证万无一失，所以我们对漏电保护器的作用应有一个正确的认识：漏电保护器并非“保命器”，很多原因都可以造成其拒绝跳闸，学习一些安全用电知识要比完全依靠漏电保护器多一分安全保障。
☆ 为了避免漏电保护器运行出现问题，我们必须对其进行定期维护和检验，以确保运作的可靠性。
1、专业电工维护范围
（1）漏电保护器安装场所应通风，干燥，有预防雨淋，灰尘和有害气体侵蚀的措施。应尽量远离其他铁磁体和电流很大的载流导体，避免磁场干扰。
（2）定期清扫灰尘，保持漏电保护器外壳及其上部件连接端子的清洁、完好和牢固连接，漏电保护器外壳胶木件的最高温度不得超过65摄氏度，外壳金属件最高温度不得超过55摄氏度，外壳金属件最高温度不得超过55摄氏度，同时，还要保持漏电保护器操作手柄动作灵活可靠。
（3）每月检验一次漏电保护器动作的可靠性。具体方法是：在闭合通电的状态下按一下试验按钮，如漏电保护器正确跳闸，说明正常，反之，则说明漏电保护器存在故障，请有经验，有资质的电工进行检查更换。高温多雨的夏秋季节和农忙季节应增加试验次数。
（4）漏电保护器使用一年后，应请专业电工对其进行检修；
（5）漏电保护器跳闸后不能强行送电。漏电保护器跳闸后，若经检查未发现事故点，允许试送电一次，如果再次跳闸，应查明原因，并采取相应措施处理后方能再次合闸送电。特别是漏电保护器在检测到漏电或短路故障后跳闸时，一定要查清和消除存在的电器隐患，千万不要随意让其退出运行，否则就会引发电气事故。
（6）安装漏电保护器后并非万无一失，漏电保护器并非是“保命器” 在两线触电不接地的情况下，漏电保护器就不会动作。另外，漏电保护器本身也有损坏或动作失灵的时候。因此，安装了漏电保护器后，用电也应做到以预防为主，非专业电工严禁带电维修用电设备（用电器）或供电线路。
（7）及时更换到了使用寿命的漏电保护器。国家标准规定，家用漏电器的有效使用年限，电子式为6年，电磁式为8年，到达使用年限后应及时更换。
2、居民维护范围
检验漏电保护器的漏电保护功能是否有效。每月检查一次。
方法：漏电保护器上都有一只试验按钮（一般漏电保护器上都会明显标识），按一下试验按钮（漏电保护器正在供电的时候），如漏电保护器正确断开，说明正常，反之则说明漏电保护器的漏电保护功能已经失效，应请专业资格人员进行更换，严禁继续使用。
参考文献：互联网
