漏电开关的保护原理和校验方法
漏电开关的保护原理和校验方法
莫秀金 周 跃
（广西电力职业技术学院，广西 南宁 530007）
【摘 要】漏电开关是防止触电事故的保护装置，对确保人身安全起关键的作用。文章就低压供电系统存在漏电的状况进行分析，介绍了电流型漏电开关的保护原理、元件的选择和应注意的问题。
【关键词】漏电开关；触电事故；保护装置 【中图分类号】TM564.8
【文献标识码】A
【文章编号】1008-1151(2011)05-0132-01
（一）概述
漏电开关是一种专门用来确保人身安全，防止触电事故的保护装置。质量好的漏电开关，是当线路或设备漏电流，达到人为的设定值，将开关跳闸，切断电源，保护人身和设备的安全。如果质量差，或者用的时间久，内部的电子元件老化或断路，当出现有漏电时，是不能跳闸的。虽然，有的漏电开关在装置的出口端安装有试验按钮，很少有人关注。作者曾经在某小区的多栋楼住户，对几种漏电开关的“试验按钮”按下，能起作用的，使电源开关动作跳闸的仅占60%左右。换下解剖，内部故障有焊点霉断、元件损坏等。漏电开关可以说是保护人的生命，如何校验，本文是想通过自己组装的一个简易装置，用于校验，很实用。读者阅读后，能仿制作，仅用一个电阻、一个开关、一节保险丝和一些导线，就可以校验自家的漏电开关，很方便。
图1 电流型漏电开关保护原理框图
（四）触电安全电流的计算和元件的选择
在图1所示中，只要在输出端，模拟漏电，人为直接接
地，质量好的漏电开关应立即跳闸。但是，居民家庭电源的电压是220V，如果直接接地，对接地短路电流会比较大，是不安全的。所以，要通过计算选择元件。
1.电阻值的选择
已知电源电压U=220V，漏电开关的名牌 动作电流 IL≤30mA，求电阻值，根据欧姆定律得：
R= 220V/30mA =7.33 KΩ，选 7.50 KΩ
校验时流过电阻的电流：IR=220V/7.5KΩ=29.3mmA 符合漏电开关的动作电流要求。
考虑电阻的容量，因为校验用的是毫安级，选择电阻容量为0.5～2.0（W）均可。
根据参考资料，正常人的电阻一般在700Ω～1000Ω左右，选用700Ω计算
人若被触电时的电流：Id=220/700=314.28mmA，人触电的电流远远大于漏电开关的整定电流值Id>>IR，漏电开关应能动作。
2.装置制作
（1）考虑用熔丝做短路保护，选用0.5～1A的熔丝，直接在刀闸内安装熔丝和电阻。见图2a所示。
（2）为了方便操作，要求选择电阻容量合适，安装在一个双极有罩盖的闸刀（熔丝槽）内，选择用10～15A的刀闸开关。见图2b所示。
（二）低压供电系统存在漏电的状况
低压供电一般是三相四线制，当设备漏电时，会出现两种情况：
1.三相电流的平衡遭到破坏，出现零序电流i。
ia+ib+ic=i。 （1）
2.金属外壳出现对地电压ud即
Ud=i。Rd （2）
式中，Rd为接地装置的接地电阻值（欧姆）。
可见，漏电开关是通过检测机构，取得以上两个不正常的电流量i。和电压量ud，并经过二次中间机构的转换和传递，使保护装置动作，切除电源开关的。
（三）电流型漏电开关的保护原理
电流型漏电开关保护原理，见图1，由零序电流互感器、感应线圈、执行机构、开关等组成，由于变压器中性线是直接接地，与变压器任何一相构成单相送电给用户（C相、N零线）。当用户有人误碰裸露导线，经人体接地，接地点与变压器的接地点，构成回路产生电流Id，零序电流互感器的二次侧感应有电流，如果该电流达到设定值时，通过执行元件，将开关跳闸，断开电源。保护了人身安全。
（五）校验方法
1.校验家庭用的单相漏开关电
（下转第139页）
【收稿日期】2011-02-23
【作者简介】莫秀金（1956－），女，广西横县人，广西电力职业技术学院讲师，研究方向为电力系统自动化；周跃（1954－），男，广西扶绥人，广西电力职业技术学院高级工程师，研究方向为电力系统自动化。
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热水不断流往保温水箱。集热管为板状，通过转动可改变集热管的采光面积；集热管是黑的,有利于吸收太阳光的辐射热；集热管是两层且真空的，又使得热量不易散发到外面。
2.产品先进性
集热管可调式太阳能热水器把保温水箱与集热管悬挂于窗外，而副水箱安装在室内，充分利用室内空间，可通过集热管的调节，改变集热管的采光面积，并随之调节了室内光线，适用于高层建筑，克服了普通热水器在高层建筑应用的局限性。
（1）此种太阳能热水器，在原有太阳能热水器的基础上增加调节集热管的结构，具有可以调节通过集热管的光的强度的功能，因此可以在家中无人时将集热管展开，需要光时将集热管收起，这样热水器在提供热水的同时还起到窗帘的作用。
（2）这种太阳能热水器可以安装在阳台、以及向阳窗户的外墙壁上，在一定程度上解决了楼顶采光面积不足以及高层建筑安装太阳能热水器不方便的问题。
（3）这种太阳能热水器其机构及安装位置又决定它还具有防盗以及在夏季降低室内温度的功能。
3.环保作用
太阳能集热器平均每个正常日照日，可产生相当于2.5度电的热量，每年可节约标准煤200公斤左右，可以减少700
集热管可调式太阳能热水器将大大促使多公斤CO2的排放量。
太阳能热水器的广泛运用，在节约能源的的同时必将极大地改善地球的污染状况。
（七）应用与展望
图8 近年来太阳能市场销售额上升趋势图
近年来，随着国内资源的日趋紧张以及国家倡导绿色节能技术等原因，太阳能热水器的市场越来越大，图为近年来太阳能市场销售额上升趋势，必将促使各企业进行技术革新，这就为集热管可调式太阳能热水器的推广提供了机会。
另外，如果经销商和房地产开发商应联手合作，在建筑主体建设完工后，对阳台进行设计，使其更方便集热管可调式太阳能热水器的安装与使用，从而对集热管可调式太阳能热水器的发展起到推动作用。
【参考文献】
[1] 韩晶,石久胜.太阳能热水供应系统的经济分析[J].长春工程
学院学报(自然科学版),2003,(01).
[2] 陈璞.中国太阳能第一楼[J].建筑工人,2005,(11)
[3] 钱思洁.关于太阳能系统的设计[J].安徽建筑, 1998,(05). [4] 欧洲“绿色”采暖系统[J].世界环境,2004,(02).
（六）产品的意义
1.拓宽了太阳能热水器的应用范围
集热管可调式太阳能热水器克服了普通热水器在高层建筑应用的局限性，通过合理的结构设计，材料选取和技术参数的确定，把保温水箱与集热管悬挂于窗外，而副水箱安装在室内，充分利用室内空间，并且可通过集热管调节室内光线。
2.节约能源
目前国内的高层建筑大多使用电热水器，而电热水器耗能较大，随着国内住房日趋紧张，高层建筑将越来越多，加之国内能源趋势日趋紧张，这种能源消耗问题将越累越严重，集热管可调式太阳能热水器将在很大程度上起到节约能源的作用。
（上接第132页）
家庭用的漏电开关，一般安装于进家的门口外，高度1.8米左右，可以用制作的装置见图2所示，在室内的用电插座、或是厨房的控制闸刀，安装图b的火线（左），接入室内任一插座的火线上，另一条接于地线（三孔插座引有地线），将试验装置的闸刀开关合上。此时，应听到门口的漏电开关应跳闸，说明开关良好。若不跳闸，说明该开关有问题，应该卸下检查，坏的及时更换，否则，存在安全隐患。
图2 接地校验接线图
2.校验居民楼各配电箱三相供电的漏电开关
三相漏电开关，一般安装在各层楼的配电箱，打开配电箱，将图二b安装图右火线，接入三相漏电开关的输出端任一根火线，装置的左侧另一条接地线（或配电箱外壳），合上闸刀开关，三相漏电开关应跳闸，说明开关良好。若不跳闸，说明三相漏电开关起不到保护作用。注意：
（1）厂家设计漏电开关的动作值，是以毫安为单位，开关动作跳闸是有一定的延迟时间性。漏电流越大，动作时间越短，反之，漏电流越小，动作时间越长。
（2）漏电开关应定期或不定期检查，一般三个月内检查一次。
（3）在运用中，漏电开关跳闸，重新合闸后又跳闸时，应查明原因，排除故障后再合上，不能强行用物体顶住送电。
【参考文献】
[1] 谭华溢.安全规程和安全用电[M].广东教育出版社.
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漏电开关的保护原理和校验方法
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：
莫秀金， 周跃
广西电力职业技术学院,广西南宁,530007大众科技DAZHONG KEJI2011(5)
参考文献(1条)
1.谭华溢 安全规程和安全用电
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