理论教育 剩余电流保护器的工作原理详解

剩余电流保护器的工作原理详解

时间:2023-06-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:剩余电流保护器的结构原理图如图9-1所示。剩余电流保护器的互感器二次回路输出的信号比较小,一般小于1mVA。这种剩余电流脱扣器,一般采用释放式的电磁结构,它的结构复杂、工艺要求较高。前者在执行式剩余电流保护功能时不需要工作电源,一般称为动作特性与电源电压无关的剩余电流保护器,后者称为动作特性与电源电压有关的剩余电流保护器。电磁式与电子式剩余电流保护器的原理框图见图9-2。

剩余电流保护器的工作原理详解

剩余电流保护器的结构原理图如图9-1所示。剩余电流保护器的结构一般应包括W—检测元件(剩余电流互感器)、A—判别元件(剩余电流脱扣器)、T—试验器和E—电子信号放大器(电子式)等部分。

检测元件用来检测线路中的和相关用电设备的剩余电流,判别元件把检测到的剩余电流与预定值相比较,当剩余电流达到或超过预定值时,发出一个脱扣信号,使执行元件断开电路或驱动报警器发出报警信号。

剩余电流保护器的工作原理如下:

在正常情况下,剩余电流保护器所控制的电路中没有发生人身电击、设备漏电或接地故障时,此时通过电流互感器一次侧电路的电流矢量和等于零,即:

这样在电流互感器的二次线圈中没有感应电压输出,因此剩余电流保护器保持正常供电。

当电路中发生人身电击、设备漏电、故障接地时,通过设备接地电阻RA有一个接地电流I0流过,则通过互感器电流的矢量和不等于零,为:

图9-1 剩余电流保护器的工作原理图

A—判别元件;B—执行元件;E—电子信号放大器;N—二次绕组;RA—工作接地的
接地电阻;RB电源接地的接地电阻;T—试验装置;W—检测元件

剩余电流互感器铁芯中产生的磁通矢量和也不等于零,即:

这样互感器二次回路就有一个感应电压输出,此电压直接或通过一个电子信号放大器施加在脱扣线圈上产生一个工作电流。二次回路的感应电压输出随着故障电流的增大而增大,当接地故障电流达到额定值时,脱扣线圈中的电流足以推动脱扣机构动作,使主开关断开电路或使报警器发出报警信号。

剩余电流保护器的互感器二次回路输出的信号比较小,一般小于1mVA。它的脱扣器一般有两种:一种是电磁式脱扣器;另一种是电子式脱扣器。电磁式脱扣器,由于互感器二次回路输出的信号直接推动剩余电流脱扣器动作,故脱扣器应有很高的动作灵敏度,要求其动作功耗在μVA级。这种剩余电流脱扣器,一般采用释放式的电磁结构,它的结构复杂、工艺要求较高。而电子式脱扣器是互感器二次回路的输出信号,通过一个电子放大器放大后施加到脱扣器上,这种情况下对脱扣器的灵敏度要求较低,可以采用拍合式的电磁铁或螺管电磁铁,结构简单、工艺要求较低。前者在执行式剩余电流保护功能时不需要工作电源,一般称为动作特性与电源电压无关的剩余电流保护器(也称电磁式剩余电流保护器),后者称为动作特性与电源电压有关的剩余电流保护器(也称电子式剩余电流保护器)。(www.daowen.com)

电磁式与电子式剩余电流保护器的原理框图见图9-2。

图9-2 电磁式与电子式剩余电流保护器的原理简图

(a)电磁式;(b)电子式
1—检测装置;2—脱扣器;3—分断弹簧;4—主开关;5—电子放大器;6—放大器输入;7—放大器输出;8—放大器电源输入

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