漏电保护器作用及空气开关作用

空气开关及漏电保护器的作用及安装范围

一、空气开关、漏电保护器作用

1）一般来说（无论在家庭或者酒店。。等），空气开关时用做总开关的，再从它分接到各个漏电开关，每个漏电开关分出去作为一个回路。比如厕所一个回来，厨房一个回路。。等等。【空开有过流保护短路保护功能能实现过流自动跳闸，但是空开也有漏电型的，也可以做分开关。。漏电开关，它的灵敏，作为分开可以迅速跳闸，能有效保护我们】

2）空气开关可以过流保护短路保护等，漏电保护器是过流短路漏电等保护。简单地说：漏电开关主要是保护人身安全的。其次是保护线路，（空气开关只保护线路）。

3）总结：

3.1空气开关:防过流

空气开关是控制电气回路的分合开关，若以空气为灭弧介质的称空气开关。一般以额定电流（负荷）选择，做为电气回路的总开关使用。

3.2漏电保护器：防漏电

当一个空气开关带有漏电保护功能时，称之为漏电保护开关。如果是一个单单用于漏电保护的电气装置，则称之为漏电保护器。

二、装设漏电保护器的范围

1992 年国家技术监督局发布的国标GB13955-1992《漏电保护器安装和运行》, 对全国城乡装设漏电保护器做出统一规定。

2.1 必须装漏电保护器（漏电开关）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(I类电气产品，即产品的防电击保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, 如产品外壳接地) ；

(2) 安装在潮湿、强腐蚀性等恶劣场所的电气设备；

(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；

(6) 机关、学校、企业、住宅等建筑物内的插座回路；

(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；

(10)其它需要安装漏电保护器的场所。

2.2 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。

三、名词解释

1、空气开关

1）空气开关是一种只要电路中电流过大,开关就会跳闸的开关。空开也叫断路器是老式电闸的换代产品具有过流保护短路保护功能能实现过流自动跳闸

2）原理

脱扣方式有热动、电磁和复式脱扣3种。

当线路发生一般性过载时，过载电流虽不能使电磁脱扣器动作，但能使热元件产生一定热量，促使双金属片受热向上弯曲，推动杠杆使搭钩与锁扣脱开，将主触头分断，切断电源.

当线路发生短路或严重过载电流时，短路电流超过瞬时脱扣整定电流值，电磁脱扣器产生足够大的吸力，将衔铁吸合并撞击杠杆，使搭钩绕转轴座向上转动与锁扣脱开，锁扣在反力弹簧的作用下将三副主触头分断，切断电源。

开关的脱扣机构是一套连杆装置。当主触点通过操作机构闭合后，就被锁钩锁在合闸的位置。如果电路中发生故障，则有关的脱扣器将产生作用使脱扣机构中的锁钩脱开，于是主触点在释放弹簧的作用下迅速分断。按照保护作用的不同，脱扣器可以分为过电流脱扣器及失压脱扣器等类型。

3）作用

在正常情况下，过电流脱扣器的衔铁是释放着的；一旦发生严重过载或短路故障时，与主电路串联的线圈就将产生较强的电磁吸力把衔铁往下吸引而顶开锁钩，使主触点断开。欠压脱扣器的工作恰恰相反，在电压正常时，电磁吸力吸住衔铁，主触点才得以闭合。一旦电压严重下降或断电时，衔铁就被释放而使主触点断开。当电源电压恢复正常时，必须重新合闸后才能工作，实现了失压保护。

因为绝缘方式有很多，有油开关，真空开关和其它惰性气体（六氟化硫气体）的开关。空气开关就是使用空气灭弧的开关，所以叫做空气开关。利用了空气来熄灭开关过程中产生的电弧。所以叫空气开关。

4）内部附件

4.1辅助触头

辅助触头与断路器主电路分、合机构机械上连动的触头，主要用于断路器分、合状态的显示，接在断路器的控制电路中通过断路器的分合，对其相关电器实施控制或联锁。例如向信号灯、继电器等输出信号。塑壳断路器壳架等级额定电流100A为单断点转换触头，225A及以上为桥式触

头结构，约定发热电流为3A；壳架等级额定电流400A及以上可装两常开、两常闭，约定发热电流为6A。操作性能次数与断路器的操作性能总次数相同。

4.2报警触头

用于断路器事故的报警触头，且此触头只有当断路器脱扣分断后才动作，主要用于断路器的负载出现过载短路或欠电压等故障时而自由脱扣，报警触头从原来的常开位置转换成闭合位置，接通辅助线路中的指示灯或电铃、蜂鸣器等，显示或提醒断路器的故障脱扣状态。由于断路器发生因负载故障而自由脱扣的机率不太多，因而报警触头的寿命是断路器寿命的1/10。报警触头的工作电流一般不会超过1A。

4.3分励脱扣器

是一种用电压源激励的脱扣器，它的电压可与主电路电压无关。分励脱扣器是一种远距离操纵分闸的附件。当电源电压等于额定控制电源电压的70％-110％之间的任一电压时，就能可靠分断断路器。分励脱扣器是短时工作制，线圈通电时间一般不能超过1S，否则线会被烧毁。塑壳断路器为防止线圈烧毁，在分励脱扣线圈串联一个微动开关，当分励脱扣器通过衔铁吸合，微动开关从常闭状态转换成常开，由于分励脱扣器电源的控制线路被切断，即使人为地按住按钮，分励线圈始终不再通电就避免了线圈烧损情况的产生。当断路器再扣合闸后，微动开关重新处于常闭位置。

4.4欠电压脱扣器

欠电压脱扣器是在它的端电压降至某一规定范围时，使断路器有延时或无延时断开的一种脱扣器，当电源电压下降(甚至缓慢下降)到额定工作电压的70％至35％范围内，欠电压脱扣器应运作，欠电压脱扣器在电源电压等于脱扣器额定工作电压的35％时，欠电压脱扣器应能防止断路器闭全；电源电压等于或大于85％欠电压脱扣器的额定工作电压时，在热态条件下，应能保证断路器可靠闭合。因此，当受保护电路中电源电压发生一定的电压降时，能自动断开断路器切断电源，使该断路器以下的负载电器或电气设备免受欠电压的损坏。使用时，欠电压脱扣器线圈接在断路

器电源侧，欠电压脱扣器通电后，断路器才能合闸，否则断路器合不上闸。

5）外部附件

5.1电动操作机构，是用于远距离自动分闸和合闸断路器的一种附件，电动操作机构有电动机操作机构和电磁铁操作机构两种，电动机操作机构为塑壳式断路器壳架等级额定电流400A及以上断路器，电磁铁操作机构适用于塑壳断呼器壳架等级额定电流225A及以下断路器，无论是电磁铁或电动机，它们的吸合和转动方向都是相同，仅由电动操作机构内部的凸轮的位置来达到合、分，断路器在用电动机构操作时，在额定控制电压的85％-110％之间的任一电压下，应能保证断路器可靠闭合。

5.2转动操作手柄，适用于塑壳断路器，在断路器的盖上装转动操作手柄的机构，手柄的转轴装在它的机构配合孔内，转轴的另一头穿过抽屉柜的门孔，旋转手柄的把手装在成套装置的门上面所露出的转轴头，把手的圆形或方形座用螺钉固定的门上，这样的安装能使操作者在门外通过手柄的把手顺时针或逆时针转动，来确保断路器的合闸或分闸。同时转动手柄能保证断路器处于合闸时，柜门不能开启；只有转动手柄处于分闸或再扣，开关板的门才能打开。在紧急情况下，断路器处于"合闸"而需要打开门板时，可按动转动手柄座边上的红色释放按钮。

5.3加长手柄：是一种外部加长手柄，直接装于断路器的手柄上，一般用于600A及以上的大容量断路器上，进行手动分合闸操作。

5.4手柄闭锁装置：是在手柄框上装设卡件，手柄上打孔然后用挂锁锁起来。主要用于断路器处于合闸工作状态时，不容许其他人分闸而引起停电事故，或断路器负载侧电路需要维修或不允许通电时，以防被人误将断路器合闸，从而保护维修人员的安全或用电设备的可靠使用。

5.5接线方式：断路器的接线方式有板前、板后、插入式、抽屉式，用户如无特殊要求，均按板前供货，板前接线是常见的接线方式。

(1)板后接线方式：板后接线最大特点是可以在更换或维修断路器，不必重新接线，只须将前级电源断开。由于该结构特殊，产品出厂时已按设计要求配置了专用安装板和安装螺钉及接线螺

钉，需要特别注意的是由于大容量断路器接触的可靠性将直接影响断路器的正常使用，因此安装时必须引起重视，严格按制造厂要求进行安装。

(2)插入式接线：在成套装置的安装板上，先安装一个断路器的安装座，安装座上6个插头，断路器的连接板上有6个插座。安装座的面上有连接板或安装座后有螺栓，安装座预先接上电源线和负载线。使用时，将断路器直接插进安装座。如果断路器坏了，只要拔出坏的，换上一只好的即可。它的更换时间比板前，板后接线要短，且方便。由于插、拔需要一定的人力。因此目前我国的插入式产品，其壳架电流限制在最大为400A。从而节省了维修和更换时间。插入式断路器在安装时应检查断路器的插头是否压紧，并应将断路器安全紧固，以减少接触电阻，提高可靠性。

(3)抽屉式接线：断路器的进出抽屉是由摇杆顺时针或逆时针转动的，在主回路和二次回路中均采用了插入式结构，省略了固定式所必须的隔离器，做到一机二用，提高了使用的经济性，同时给操作与维护带来了很大的方便，增加了安全性、可靠性。特别是抽屉座的主回路触刀座，可与NT型熔断路器触刀座通用，这样在应急状态下可直接插入熔断器供电

2、漏电保护器

1）漏电保护器俗称漏电开关，是用于在电路或电器绝缘受损发生对地短路时防人身触电和电气火灾的保护电器，一般安装于每户配电箱的插座回路上和全楼总配电箱的电源进线上，后者专用于防电气火灾。

漏电保护器严格的说是空开的附件具有负载漏电保护功能如人触电它会控制空开跳闸保护人身安全；通常人们说的漏电保护器是漏电保护与空开的组合体俗称漏电空开其适用范围是交流50HZ额定电压380伏，额定电流至250安。

低压配电系统中设漏电保护器是防止人身触电事故的有效措施之一，也是防止因漏电引起电气火灾和电气设备损坏事故的技术措施。但安装漏电保护器后并不等于绝对安全，运行中仍应以预防为主，并应同时采取其他防止触电和电气设备损坏事故的技术措施。

2）漏电保护器的结构

漏电保护器主要由三部分组成：检测元件、中间放大环节、操作执行机构。

①检测元件。由零序互感器组成，检测漏电电流，并发出信号。

②放大环节。将微弱的漏电信号放大，按装置不同（放大部件可采用机械装置或电子装置），构成电磁式保护器相电子式保护器。

③执行机构。收到信号后，主开关由闭合位置转换到断开位置，从而切断电源，是被保护电路脱离电网的跳闸部件。

3）漏电保护器的工作原理

漏电保护器主要包括检测元件（零序电流互感器）、中间环节（包括放大器、比较器、脱扣器等）、执行元件（主开关）以及试验元件等几个部分。

三相四线制供电系统的漏电保护器工作原理示意图。TA 为零序电流互感器，GF 为主开关，TL 为主开关的分励脱扣器线圈。

在被保护电路工作正常，没有发生漏电或触电的情况下，由克希荷夫定律可知，通过TA 一次侧的电流相量和等于零，即：这样TA 的二次侧不产生感应电动势，漏电保护器不动作，系统保持正常供电。

当被保护电路发生漏电或有人触电时，由于漏电电流的存在，通过TA 一次侧各相电流的相量和不再等于零,产生了漏电电流Ik。

在铁心中出现了交变磁通。在交变磁通作用下, TL二次侧线圈就有感应电动势产生, 此漏电信号经中间环节进行处理和比较，当达到预定值时，使主开关分励脱扣器线圈TL 通电，驱动主开关GF 自动跳闸，切断故障电路，从而实现保护。

用于单相回路及三相三线制的漏电保护器的工作原理与此相同。

4）漏电保护器额定漏电动作电流的选择

正确合理地选择漏电保护器的额定漏电动作电流非常重要：一方面在发生触电或泄漏电流超

过允许值时, 漏电保护器可有选择地动作；另一方面，漏电保护器在正常泄漏电流作用下不应动作，防止供电中断而造成不必要的经济损失。

漏电保护器的额定漏电动作电流应满足以下三个条件：

(1) 为了保证人身安全，额定漏电动作电流应不大于人体安全电流值，国际上公认不高于30 mA 为人体安全电流值；

(2) 为了保证电网可靠运行，额定漏电动作电流应躲过低电压电网正常漏电电流；

(3) 为了保证多级保护的选择性，下一级额定漏电动作电流应小于上一级额定漏电动作电流，各级额定漏电动作电流应有级差112～215 倍。

第一级漏电保护器安装在配电变压器低压侧出口处。

该级保护的线路长，漏电电流较大，其额定漏电动作电流在无完善的多级保护时，最大不得超过100mA；具有完善多级保护时，漏电电流较小的电网，非阴雨季节为75mA，阴雨季节为200mA，漏电电流较大的电网，非阴雨季节为100 mA，阴雨季节为300mA。

第二级漏电保护器安装于分支线路出口处，被保护线路较短，用电量不大，漏电电流较小。漏电保护器的额定漏电动作电流应介于上、下级保护器额定漏电动作电流之间, 一般取30～75 mA。

第三级漏电保护器用于保护单个或多个用电设备，是直接防止人身触电的保护设备。被保护线路和设备的用电量小，漏电电流小，一般不超过10mA，宜选用额定动作电流为30 mA，动作时间小于0.1 s 的漏电保护器。

漏电保护器的正确接线方式

TN 系统是指配电网的低压中性点直接接地, 电气设备的外露可导电部分通过保护线与该接地点相接。

TN 系统可分为：

TN 2S 系统整个系统的中性线与保护线是分开的。

TN 2C 系统整个系统的中性线与保护线是合一的。

TN 2C2S 系统系统干线部分的前一部分保护线与中性线是共用的, 后一部分是分开的。

火线（英文LIVE）L 一般为红色或黄色或绿色

零线（英文NEUTRAL）N（中性线）一般为蓝色

地线（英文EARTH）E 一般为黄绿色或黑色

5）漏电保护器的主要技术参数

主要动作性能参数有：额定漏电动作电流、额定漏电动作时间、额定漏电不动作电流。其他参数还有：电源频率、额定电压、额定电流等。

①额定漏电动作电流

在规定的条件下，使漏电保护器动作的电流值。例如30mA的保护器，当通入电流值达到30mA时，保护器即动作断开电源。

②额定漏电动作时间

是指从突然施加额定漏电动作电流起，到保护电路被切断为止的时间。例如30mA×0.1s的保护器，从电流值达到30mA起，到主触头分离止的时间不超过0.1s。

③额定漏电不动作电流

在规定的条件下，漏电保护器不动作的电流值，一般应选漏电动作电流值的二分之一。例如漏电动作电流30mA的漏电保护器，在电流值达到15mA以下时，保护器不应动作，否则因灵敏度太高容易误动作，影响用电设备的正常运行。

④其他参数如：电源频率、额定电压、额定电流等，在选用漏电保护器时，应与所使用的线路和用电设备相适应。漏电保护器的工作电压要适应电网正常波动范围额定电压，若波动太大，会影响保护器正常工作，尤其是电子产品，电源电压低于保护器额定工作电压时会拒动作。漏电保护器的额定工作电流，也要和回路中的实际电流一致，若实际工作电流大于保护器的额定电流时，造成过载和使保护器误动作。

漏电保护器使用时应注意事项

(1) 漏电保护器适用于电源中性点直接接地或经过电阻、电抗接地的低压配电系统。对于电源中性点不接地的系统，则不宜采用漏电保护器。因为后者不能构成泄漏电气回路，即使发生了接地故障，产生了大于或等于漏电保护器的额定动作电流，该保护器也不能及时动作切断电源回路；或者依靠人体接能故障点去构成泄漏电气回路，促使漏电保护器动作，切断电源回路。但是，这对人体仍不安全。显而易见，必须具备接地装置的条件，电气设备发生漏电时，且漏电电流达到动作电流时，就能在0.1 秒内立即跳闸，切断了电源主回路。

(2) 漏电保护器保护线路的工作中性线N 要通过零序电流互感器。否则，在接通后，就会有一个不平衡电流使漏电保护器产生误动作。

(3) 接零保护线(PE) 不准通过零序电流互感器。因为保护线路(PE) 通过零序电流互感器时，漏电电流经PE 保护线又回穿过零序电流互感器，导致电流抵消，而互感器上检测不出漏电电流值。在出现故障时，造成漏电保护器不动作，起不到保护作用。

(4) 控制回路的工作中性线不能进行重复接地。一方面，重复接地时，在正常工作情况下，工作电流的一部分经由重复接地回到电源中性点，在电流互感器中会出现不平衡电流。当不平衡电流达到一定值时，漏电保护器便产生误动作；另一方面，因故障漏电时，保护线上的漏电电流也可能穿过电流互感器的个性线回到电源中性点，抵消了互感器的漏电电流，而使保护器拒绝动作。

(5) 漏电保护器后面的工作中性线N 与保护线(PE) 不能合并为一体。如果二者合并为一体时，当出现漏电故障或人体触电时，漏电电流经由电流互感器回流，结果又雷同于情况(3) ，造成漏电保护器拒绝动作。

(6) 被保护的用电设备与漏电保护器之间的各线互相不能碰接。如果出现线间相碰或零线间相交接，会立刻破坏了零序平衡电流值，而引起漏电保护器误动作；另外，被保护的用电设备只能并联安装在漏电保护器之后，接线保证正确，也不许将用电设备接在实验按钮的接线处。

判定是否漏电的的原理依据是：流进和流出开关的电流必须相等，否则就判定为漏电。当漏电电流达到和超过一定的程度时，产生保护动作----跳闸。判定的阈值是可以设定的，因为电路就是我们设计的。只是应用时要根据不同的场合，选用不同灵敏度的保护器。

如果是用于人身安全保护为目的，则漏电电流小于30mA，视为安全，如大于30mA，则视为不安全，将产生保护动作。漏电保护的额定电流30mA的漏电保护器或保护开关，属于同敏度漏电保护器或保护开关。其生产保护动作时间还应在0.1秒以内。这两个参数的选择主要依据是：

30mA：

人体的感知电流----男为1.1mA女为0.7mA；摆脱电流男为16mA女为10.5mA，儿童要较成人为小；在较短时间内危及生命的电流是致使电流，从两个方面理解----一是电流达到50mA就会引起心室颤动，有生命危险，而100mA以上的电流则中心将人致死，30mA以下暂时不会有生命危险。

0.1秒：

人的心脏每收缩扩张一次有0.1秒的间歇，而在这0.1秒内，心脏对电流最敏感，若电流在这一瞬间通过心脏，即使电流较小，也会引起心脏颤动，造成危险。

但必须注意，通常的漏电保护开关或漏电保护器只适用于工频电源，对其它电源，如直流电源、高频电源是不适用的，千万不能乱用。