剩余电流动作保护装置的结构原理如图1所示。其结构一般包括W--检测元件(剩余电流互感器)、A--判别元件(剩余电流脱机器)、B--执行元件(机械开关电器或报警装置)、T--试验装置和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剩余电流,判别元件把检测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信号。
1、剩余电流保护装置的工作原理
在正常情况下,电路中没有发生人身电击、设备漏电或接地故障时,剩余电流保护装置通过电流互感器一次侧电路的电流矢量和等于零,即
IL1+IL2+IL3+IN=0
则电流IL1、IL2、IL3和IN在电流互感器中产生磁通的矢量和等于零,即
ΦL1+ΦL2+ΦL3+ΦN=0
这样在电流互感器的二次线圈中没有感应电压输出,因此剩余电流保护装置保持正常供电。
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IN流过,则通过互感器电流的矢量和不等于零,为
IL1+IL2+IL3+IN≠0
剩余电流互感器中产生磁通矢量和也不等于零,即
ΦL1+ΦL2+ΦL3+ΦN≠0
互感器二次回路中有一个感应电压输出,此电压直接或通过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,或使报警装置发出报警信号。
剩余电流互感器二次回路输出信号比较小,一般小于1mVA。要直接推动剩余电流脱扣器动作,脱扣器需要很高的动作灵敏度,要求其动作功耗在mVA级,这种剩余电流脱扣器一般采用释放式的电磁结构,结构复杂、工艺要求较高。互感器二次回路的输出信号,也可以通过一个电子放大器后,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。前者在执行剩余电流保护功能时不需要工作电源,一般称为动作持性与电源电压无关的剩余电流保护装置(也称电磁式剩余电流保护装置),后者称为动作持性与电源电压有关的剩余电流保护装置(也称电子式剩余电流保护装置),电磁式与电子式剩余电流保护装置的原理图见图2。
- 第 1 页:剩余电流动作保护装置的作用及工作原理
- 第 2 页:剩余电流保护装置的结构
- 第 3 页:剩余电流动作保护器的基本原理及作用
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( 发表人:沈丹 )