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触电保护器与漏电保护器的工作原理

来源:电工天下   编辑:小电工发布时间:2019-09-05 06:26:38

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触电保护器与漏电保护器的工作原理

减轻触电对人体产生伤害的一种装置。又称漏电保护器。是低压用电设备中常用的触电保护装置。

触电使人致死的条件

1、人体的不同部位同时接触不同电位的物体;

2、上述电位差(即电压)达到一定数值以上;

3、通过人体的电流持续时间超过一定数值。触电保护器是以破坏上述条件为基础设计的,当人体触电时,能自动、快速地切断电源。

触电保护器主要由检测元件、脱扣元件和开关装置组成。①检测元件:当用电设备发生事故或绝缘损坏而有电流通过人体时,检测元件能灵敏地感受到,并发出动作命令。②脱扣元件:把检测元件发出的命令加以放大后,驱动电源开关的操作机构。③开关装置:接通或断开电源的装置。

触电保护器按工作原理分为电压型和电流型两种。电压型触电保护器的原理接线见图1。

触电保护器与漏电保护器的工作原理1

其动作过程是:当人体与C 相接触时,相电压Uc加在手和脚之间,人体、大地、桥式整流器、中性线和变压器C 相绕组构成电流回路。此时,整流器的直流侧有电流通过,使灵敏继电器LJ动作,打开其常闭接点,交流接触器JC断电,使其常开接点JC打开,从而切断电源,解脱人体触电电源。

电压型触电保护器的动作灵敏,起动电流可以根据人体的安全电流来整定(人体的安全电流一般为10~15mA),适用于三相四线制中性点不接地系统。

在使用时须注意:触电保护器上的零线连接处,不允许接头松脱;系统零线对地绝缘不得降低或对地短路。否则,保护器将失去保护作用。电流型触电保护器按其工作原理又可以分为单相电流互感器型和环形电流互感器型两种,两种保护器各有其特点。

触电保护器与漏电保护器的工作原理2

①单相电流互感器型触电保护器:其原理接线见图2。图中的电流互感器 B有两个一次侧绕组①和②,两绕组的匝数相等绕向相反,分别与相线及零线相接。二次绕组 ③和灵敏继电器J相接。正常工作时,相线中的电流和零线中的电流相等,铁心中没有磁通,绕组③中也没有感应电动势和电流。当人体触及相线时,通过人体的电流Ib经大地回到电源,此时,互感器B的绕组①和②中的电流失去平衡,铁心中出现磁通,绕组③中即产生感应电动势,并有电流启动交流接触器JC,使其常闭触点打开,从而切断电源。

②环形电流互感器型触电保护器:其电源的3根相线A.B.C和零线O绞合在一起作为环形电流互感器的原边绕组(图3)。

正常时,无论三相负荷平衡与否,4根导线中电流之和为零,放大器无输入也无输出。如果人体触及带电体,有电流I0以大地为回路流动时,则A、B、C和O 4根导线的电流之和不再为零,出现不平衡电流。此不平衡电流在环形电流互感器中产生磁通,二次线圈中的电流经放大后启动交流接触器JC切断电源。

这种触电保护器要求零线只能一点接地,否则因为不平衡电流没有经过电流互感器,当负荷不平衡时会导致保护器误动作。如果电流互感器接在中性点的零线与地之间,当绝缘损坏时,漏电电流以重复接地点和零线为回路,不经过电流互感器,则保护装置拒绝动作。( 电工技术之家)

用电安全要记牢,家用电器莫受潮——漏电保护器

自从人类发明并使用电以来,电不仅给人类带来了很多方便,也能给人类带来灭顶之灾。它可能烧坏电器,引起火灾,或者使人触电。

如果有一种设备可以使人们安全地使用电,将会避免很多不必要的损失。所以在五花八门的电器接踵而来的同时,也诞生了各式各样的保护器。其中有一种是专门保护人的,称为漏电保护器。
触电保护器与漏电保护器的工作原理3

在了解触电保护器的主要原理前,有必要先了解一下什么是触电。触电指的是电流通过人体而引起的伤害。

当人手触摸电线并形成一个电流回路的时候,人身上就有电流通过;当电流的大小足够大的时候,就能够被人感觉到以至于形成危害。当触电已经发生的时候,就要求在最短的时间内切除电流,比如说,如果通过人的电流是50毫安的时候,就要求在1秒内切断电流,如果是500毫安的电流通过人体,那么时间限制是0.1 秒。

触电保护器与漏电保护器的工作原理4

漏电保护装置图

如图是简单的漏电保护装置的原理图。从图中可以看到漏电保护装置安装在电源线进户处,也就是电度表的附近,接在电度表的输出端即用户端侧。图中把所有的家用电器用一个电阻RL替代,用RN替代接触者的人体电阻。

图中的CT表示“电流互感器”,它是利用互感原理测量交流电流用的,所以叫“互感器”,实际上是一个变压器。它的原边线圈是进户的交流线,把两根线当作一根线并起来构成原边线圈。副边线圈则接到“舌簧继电器”SH的线圈上。

所谓的“舌簧继电器”就是在舌簧管外面绕上线圈,当线圈里通电的时候,电流产生的磁场使得舌簧管里面的簧片电极吸合,来接通外电路。线圈断电后簧片释放,外电路断开。总而言之,这是一个小巧的继电器。

原理图中开关DZ不是普通的开关,它是一个带有弹簧的开关,当人克服弹簧力把它合上以后,要用特殊的钩子扣住它才能够保证处于通的状态;否则一松手就又断了。

舌簧继电器的簧片电极接在“脱扣线圈”TQ电路里。脱扣线圈是个电磁铁的线圈,通过电流就产生吸引力,这个吸引力足以使上面说的钩子解脱,使得DZ立刻断开。因为DZ就串在用户总电线的火线上,所以脱了扣就断了电,触电的人就得救了。

不过,漏电保护器之所以可以保护人,首先它要“意识”到人触了电。那么漏电保护器是怎样知道人触电了呢?从图中可以看出,如果没有触电的话,电源来的两根线里的电流肯定在任何时刻都是一样大的,方向相反。因此CT的原边线圈里的磁通完全地消失,副边线圈没有输出。如果有人触电,相当于火线上有经过电阻,这样就能够连锁导致副边上有电流输出,这个输出就能够使得SH的触电吸合,从而使脱扣线圈得点,把钩子吸开,开关DZ断开,从而起到了保护的作用。

注意,一旦脱了扣,即使脱扣线圈TQ里的电流消失也不会自行把DZ重新接通。因为没人帮它合上是无法恢复供电的。触电者离开,经检查无隐患后想再用电,需把DZ合上使其重新扣住,便恢复了供电。

以上就是触电保护器的主要原理,但是就是有了触电保护器,也不能认为是万无一失了,用电依然应该注意安全。

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