漏电保护器怎么知道有漏电电流?
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在低压配电网中,保护电器种类多样,规格各异,如断路器、漏电保护器、浪涌保护器、过电压保护器等。其中,断路器(空开)和漏电保护器的使用最为广泛。
区别于微型断路器(MCB),漏电保护器在具备短路保护和过载保护的同时,还兼具漏电保护功能,所以,漏电保护器又称漏电开关,如下图1-1所示。那么,漏电保护器是如何判断是否有漏电电流的呢?
图1-1
这里的漏电电流,是指线路或用电器在正常工作时,其火线或零线产生的非工作电流,例如用电器内部与金属外壳之间产生的电流、导线绝缘损坏与墙壁或其他可导电物体之间产生的电流、人体触电时产生的电流等。这些电流不仅会造成能量的损耗,严重时甚至会对设备和人身造成危害。
漏电电流一般比工作电流小,但又大于安全电流,所以为了用电安全,漏电保护器的功能不可或缺。
简单来说,漏保在结构上可分为断路器部分和漏电保护部分,这也是它在外形上比空开胖的原因,因为多了漏电保护模块。漏电保护部分包括了漏电流互感器、控制电路板、电磁脱扣装置和线路输出端,如下图1-2所示。
图1-2
漏电保护器的更多结构内容,大家感兴趣的话,可以自己拆一个看看,本文的重点是漏电保护器的漏电保护原理。
根据电磁感应原理,通电导线会产生磁场,如果导线穿过铁芯,其磁场就会沿着铁芯内部流通。如果导线的电流为交变的,那么产生的磁场也是交变的。如果在铁芯上饶有线圈,该线圈在交变磁场下就会产生感应电动势(感应电压)。基于以上现象,就得出漏电保护的工作原理。
漏电保护器的工作原理简述如下:
在正常工作时,漏保的出线与负载(用电器)连接,火线电流与零线电流大小相等,方向相反(IL +IN =0A),所以两根导线产生的磁场相互完全抵消,即穿过铁芯的合成磁场为零。铁芯中没有磁场流通(磁通),所以绕在铁芯上的线圈不会产生感应电压,漏保不脱扣。
若线路发生漏电,如下图1-3所示,火线电流与零线电流将不再相等(IL +IN =I漏 ),两者相加等于漏电电流。此时火线与零线产生的磁场不能完全抵消,会剩余一部分磁场在铁芯中流通,这个磁场相当于是漏电电流产生的,漏电电流越大,磁通就越大,绕在铁芯上的线圈产生的感应电压信号就越大。电路板上的元件检测到感应电压,然后驱动脱扣装置使漏保跳闸!
图1-3
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来源:德力西电气e电工